Zaawansowane obwody PCB do najbardziej wymagających aplikacji

Zaawansowane obwody PCB do najbardziej wymagających aplikacji

Liczba producentów obwodów drukowanych na światowym rynku PCB sukcesywnie rośnie, ale wciąż tylko nieliczni są w stanie sprostać najbardziej wygórowanym wymaganiom, które stawiają im na co dzień odbiorcy płytek. A jednak tylko nieliczni potrafią wyróżnić się na tle konkurencji. Firma PCBWay należy do ścisłej czołówki i to nie tylko pod względem oferowanych możliwości technologicznych, ale także doskonałego zarządzania całym cyklem realizacji zamówień.

Ekspresowe zamówienia PCB - prostsze niż kiedykolwiek (i to nawet dla 14 warstw!)

W rynkowej praktyce zamawianie produkcji obwodów drukowanych - w szczególności prototypów oraz krótkich serii produkcyjnych - odbywa się z reguły za pośrednictwem formularza on-line. Zazwyczaj tego typu narzędzia obsługują jednak tylko najprostsze zlecenia, dotyczące płytek dwu-, ewentualnie czterowarstwowych i mają mocno ograniczone możliwości konfiguracji parametrów PCB. W przypadku systemu opracowanego przez PCBWay formularz PCB Instant Quote (rysunek 1) pozwala na wybór wszystkich najistotniejszych cech obwodów i to w imponująco szerokim zakresie.

Rysunek 1. Formularz szybkich zamówień PCB w procedurze produkcji standardowej

Oprócz parametrów takich, jak liczba warstw, wymiary zewnętrzne płytki, finalna grubość po laminacji, kolory soldermaski (fotografia 1) oraz warstwy opisowej czy też grubość miedzi, użytkownik ma możliwość wyboru jednego z kilkunastu (!) rodzajów wykończenia powierzchni, minimalnych szerokości ścieżek i odstępów izolacyjnych, minimalnych średnic otworów, a nawet… rodzaju laminatu. Co ciekawe, nawet w zakładce przeznaczonej dla standardowych obwodów do wyboru jest nie tylko kilka rodzajów FR-4 (zróżnicowanych pod względem temperatury zeszklenia), ale nawet podłoża aluminiowe i miedziane oraz laminaty mikrofalowe marki Rogers. Mało tego - można także ustalić sposób zatykania przelotek (standardowy tenting lub zatykanie soldermaską) - a należy pamiętać, że wciąż mówimy tutaj tylko o standardowych obwodach drukowanych, w liczbie warstw od 1 do - bagatela - 14 (!). Duże ułatwienie stanowi możliwość zamówienia - w ramach tego samego formularza - nie tylko produkcji PCB, ale także przeznaczonego dla nich szablonu SMT, a nawet… usługi montażu kontraktowego. W większości przypadków podsumowanie kosztów jest dokonywane automatycznie przez system informatyczny (i to od razu dla kilku różnych terminów realizacji), a dla obwodów na podłożach metalowych oraz specjalnych (Rogers) dokładną wycenę przygotowuje dział handlowy PCBWay.

Fotografia 1. Szeroka gama kolorów soldermaski, dostępnych w PCBWay

Zaawansowane technologie na wyciągnięcie ręki

Opisane powyżej funkcje konfiguracji zamówień PCB to zaledwie wierzchołek przysłowiowej góry lodowej, gdyż o prawdziwych możliwościach technologicznych parku maszynowego PCBWay można przekonać się, przechodząc do zakładki Advanced PCB (rysunek 2).

Rysunek 2. Formularz zamówień zaawansowanych obwodów drukowanych

O zawrót głowy przyprawia już sama tylko maksymalna liczba warstw (równa 60) - a to wciąż dopiero początek rozbudowanego formularza. Użytkownik może wybrać, wg jakich wymagań normalizacyjnych ma być wykonana produkcja - firma PCBWay zapewnia zgodność z IPC 6012 (klasy 2 i 3), a także IATF16949 (system zarządzania jakością dla branży motoryzacyjnej) oraz ISO 13485 (system zarządzania jakością dla wyrobów medycznych - przykład obwodów do zastosowań w ochronie zdrowia można zobaczyć na fotografii 2).

Fotografia 2. Przykładowe obwody drukowane do aplikacji medycznej

Obwody mogą bazować na laminatach mikrofalowych o paśmie roboczym nawet powyżej 25 GHz, a całkowitą grubość PCB po laminacji można wybrać w zakresie od 0,2 mm do nawet 6,0 mm. PCBWay oferuje produkcję płytek w technologii heavy copper (grubość zewnętrznych warstw miedzi do 13 oz!), a do ustalenia przez użytkownika jest nawet… grubość metalizacji otworów (i to w zakresie do 70 µm). Rzecz jasna, dla PCBWay nie stanowią problemu nawet najbardziej rozbudowane stosy obwodów HDI ze wszystkimi możliwymi typami przelotek (rysunek 3).

Rysunek 3. Przykładowy stos płyty HDI, wyprodukowanej w procesie laminacji sekwencyjnej

Ostatnia część formularza - na pierwszy rzut oka niepozorna lista dodatkowych opcji - daje pełną kontrolę nad szeregiem zaawansowanych technologii, których próżno szukać u zdecydowanej większości konkurencyjnych producentów. PCBWay umożliwia m.in.:

  • tworzenie padów typu castellated (stosowanych w modułach lutowanych powierzchniowo na płytach bazowych),
  • metalizację krawędzi,
  • kontrolę impedancji,
  • nadruk ścieżek za pomocą pasty grafitowej,
  • kompletne wypełnianie przelotek żywicą epoksydową,
  • realizację przelotek w padach SMD (via-in-pad),
  • wykończenie otworów montażowych z podfrezowaniem lub fazą (counterbore/countersink),
  • frezowanie wnęk na głębokość (w kierunku osi Z),
  • przygotowanie padów przelotowych pod komponenty wtykane na wcisk,
  • wypełnianie przelotek pastą na bazie miedzi (w celu zwiększenia przewodności cieplnej),
  • aplikację wewnętrznych bloków miedzi (tzw. copper coins),
  • rozwiercanie metalizacji otworów na kontrolowaną głębokość (back drilling),
  • produkcję obwodów hybrydowych oraz sztywno-giętkich.

Co więcej, do wyboru jest także szereg opcjonalnych testów i raportów, m.in. badania mikroprzekrojów, testy lutowalności i termicznego czy też wykonywane na miejscu w fabryce badania impedancji dla obwodów RF, mających znaczenie krytyczne dla funkcjonalności danego urządzenia. Nic więc dziwnego, że wśród naszych klientów znajdują się m.in. firmy z najbardziej wymagających branż - medycznej, motoryzacyjnej czy nawet kosmicznej (fotografia 3).

Fotografia 3. Zaawansowana płyta HDI do zastosowań kosmicznych

Zamówienie szablonów w ośmiu kliknięciach

Proces zamawiania produkcji szablonów do nakładania pasty lutowniczej - w przypadku systemu online oferowanego przez PCBWay - okazuje się równie łatwy i przyjemny, jak analogiczna procedura dla samych płytek, a całość sprowadza się do wspomnianych ośmiu kliknięć (rysunek 4). W pierwszych trzech krokach należy wybrać rodzaj szablonu (z ramą lub bez ramy), jego rozmiar (z obszernej listy predefiniowanych możliwości), a także tryb produkcji (szablon zwykły lub o stopniowanej grubości). Następnie należy wybrać, które strony płytki mają być wzięte pod uwagę (warstwy top, bottom lub obydwie), przy czym możliwe jest wykonanie obydwu szablonów na tym samym lub na dwóch osobnych arkuszach blachy nierdzewnej. Potem wystarczy jeszcze tylko ustalić liczbę egzemplarzy, grubość całkowitą oraz sposób traktowania powierzchni, a także zaznaczyć, czy producent ma wykonywać znaczniki optyczne (fiducials). I to wszystko - w zaledwie kilku kliknięciach możemy zamówić szablon ściśle dopasowany do naszych potrzeb i możliwości technologicznych (np. rozmiaru oraz rodzaju posiadanej drukarki szablonowej).

Rysunek 4. Sekcja formularza, przeznaczona do konfiguracji szablonu pasty lutowniczej

Logistyka i śledzenie zamówień na światowym poziomie

Godnym uwagi aspektem pozostaje sposób obsługi zamówień, który także zasługuje na miano ścisłej czołówki w branży PCB. Ze wsparcia logistycznego można skorzystać przez całą dobę za pośrednictwem czatu online - to bardzo ważne zwłaszcza z uwagi na sporą różnicę czasową (szczególnie w przypadku odbiorców z Europy). Wszystkie zagadnienia, związane tak z kwestiami finansowymi oraz spedycyjnymi, jak i przebiegiem procesu technologicznego, są dostępne w rozbudowanym panelu użytkownika. Zamawiający może samodzielnie monitorować postępy prac w czasie rzeczywistym, a dokładność wskazań jest oszałamiająca - w dowolnym momencie wiadomo bowiem, na którym etapie procesu technologicznego (a zatem - obrazowo rzecz ujmując - "w której maszynie") znajdują się obecnie produkowane obwody. Co ważne, informacja zwrotna w sprawie kompletności i poprawności dokumentacji (z produkcyjnego punktu widzenia) jest dostępna nawet w ciągu kilku minut od przesłania plików Gerber oraz owiertów - zespół wykwalifikowanych inżynierów błyskawicznie weryfikuje przesłane dokumenty i w razie wszelkich niejasności lub braków instruuje użytkownika, co należy dosłać lub poprawić, by zamawiana płytka była możliwa do prawidłowego wyprodukowania.

Podsumowanie

W artykule przedstawiliśmy szereg zagadnień, niezwykle istotnych z punktu widzenia tak firm, jak i osób prywatnych, zlecających produkcję obwodów drukowanych w PCBWay. Zarówno proces zamawiania, jak i śledzenia postępów produkcji są silnie wspierane tak przez doskonale przemyślany system online, jak i przez sztab wykwalifikowanych inżynierów oraz konsultantów - wszystko to pozwala nam świadczyć usługi produkcji PCB, szablonów SMT oraz montażu kontraktowego na najwyższym, światowym poziomie.

www.pcbway.com

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
styczeń 2024

Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik luty 2024

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio marzec - kwiecień 2024

Świat Radio

Magazyn krótkofalowców i amatorów CB

Automatyka, Podzespoły, Aplikacje luty 2024

Automatyka, Podzespoły, Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna luty 2024

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Elektronika dla Wszystkich marzec 2024

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów