¿Qué métodos de fabricación de PCB para * prototipos * utilizan hoy los departamentos de ingeniería profesionales?

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Hace diez años, trabajé en un pequeño departamento de ingeniería dentro de Philips Semiconductors que prototiparon todos los diseños antes de fabricarlos profesionalmente en el exterior. El método era bastante estándar:

  • Imprima ilustraciones usando una impresora láser barata en una película semitransparente
  • Pegue las ilustraciones superiores en las ilustraciones inferiores y alinéelas visualmente.
  • Corte un PCB a un tamaño aproximado, taladre un orificio en el borde donde se pueda insertar un cable para sostener el PCB entre las inserciones en productos químicos.
  • Inserte PCB entre las obras de arte y exponga usando una caja de luz UV casera.
  • Enganche el cable en el orificio de la PCB y sumérjalo en un tanque vertical que contenga hidróxido de sodio y espere hasta que se desarrolle
  • Poner en el tanque de rociado y rociar con agua limpia.
  • colóquelo en un tanque vertical que contenga grabado de cloruro férrico y déjelo hasta que quede grabado.
  • poner en el tanque de rociado y rociar con agua limpia
  • poner en removedor de grabado hasta que se elimine el grabado
  • Poner en el tanque vertical de estaño para estañar.

Los resultados fueron PCB de aspecto hermoso que fueron muy fáciles de soldar y de aspecto profesional, a pesar de la falta de máscara y pantalla de soldadura.

¿Es este el método estándar que todavía utilizan los departamentos profesionales de ingeniería al hacer prototipos de PCB hoy en día, o existen otros métodos que brinden excelentes resultados similares?

Larry Harson
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No conozco una sola compañía en esta área que tenga su propia tienda de prototipos de PCB. Simplemente no tiene sentido económico.
Olin Lathrop

Respuestas:

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Ninguno que yo sepa. Hace más de 15 años también trabajé para una pequeña empresa de ingeniería que hizo lo que describiste anteriormente. Hoy, en mi sótano, puedo diseñar placas de PC con software gratuito o de bajo costo, generar un archivo Gerber, enviar esos archivos por correo electrónico a una casa de placas de circuito y hacer placas por menos de $ 3 / sq con una mejor calidad con la que puedo soñar obra. La máscara y la serigrafía generalmente se incluyen por el mismo precio. El tiempo de respuesta es entre 5-15 días hábiles, dependiendo de cuánto desee pagar.

Ya no es razonable hacer tarjetas de PC a menos que necesite un tiempo de respuesta medido en minutos. Es tan barato que si asigna un valor razonable a su tiempo, pierde dinero haciéndolo en el sitio.

Lyndon
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Solo para aclarar, que $ 3 / pulgada cuadrada excluye un cargo fijo por herramientas, ¿verdad? Todavía tengo que encontrar un lugar que me haría una sola placa de 6 pulgadas cuadrados por $ 18 ...
us2012
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Estaba aproximando las especificaciones de varios lugares. Por ejemplo, en oshpark.com pagará $ 5 / sq. pulg. para 3 copias de tableros de muy buena calidad. Entonces obtendrías tres de tus tableros por $ 30, o $ 10 / cada uno
lyndon
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Hace unos 15 años contraté un EE directamente de UC Santa Barbra. En su primera semana en el trabajo, me preguntó: "¿Cómo prototipos de PCB? Envoltura de alambre, placas de prueba, o qué?" Mi respuesta entonces es igual de válida ahora. Diseñamos una PCB normal, la hacemos profesionalmente y, si funcionan, enviamos el producto. Si no funciona, lo arreglamos, construimos nuevos e intentamos nuevamente.

Hay tiendas de PCB y fabricantes por contrato que se especializan en fabricar cantidades prototipo de PCB desnudos.

La gran mayoría de las empresas fabrican sus prototipos de la misma manera. Hay excepciones, por supuesto. Algunas compañías graban sus propios PCB. Algunos usan algo como una fresadora para PCB. Algunos harán envoltura de alambre. Y algunos usarán paneles o perf. tablero. Pero para cualquier cosa que no sea la más simple de las placas, probablemente más del 95% de las empresas solo obtienen prototipos de PCB hechos en una tienda profesional de PCB.

Si bien este método parece costar más, al final es más barato. Pasamos menos tiempo depurando, construyendo y analizando con prototipos poco confiables y de baja calidad. Además, podemos usar PCB de más de 4 capas con agujeros chapados, lo cual es ENORME. En los últimos 15 años he diseñado quizás CUATRO tableros de 2 capas y más de 40 tableros más complejos.


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Totalmente de acuerdo, +1. Diseño electrónica profesionalmente. Tratar de hacer muchas tablas propias simplemente no tiene sentido. Durante menos de una hora de mi tiempo, puedo obtener tableros de calidad con serigrafía, máscara de soldadura, agujeros pasantes chapados y más de 2 capas por el equivalente de una o dos horas adicionales. El plazo de entrega es de 1 a 1 1/2 semanas desde el pedido por Internet hasta la entrega de FedEx. Aprovecho ese tiempo para poner en forma la lista de materiales y ordenar las piezas. Por lo general, los tableros y las piezas aparecen aproximadamente al mismo tiempo. Mientras espero eso, trabajo en algún otro proyecto.
Olin Lathrop
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Siento que alguien debería mencionar el fresado de PCB como método de creación de prototipos. Más rápido y menos complicado que un proceso químico, y la misma máquina que hace el fresado también puede perforar agujeros y enrutar los bordes del tablero.

Los tableros de dos lados se logran perforando algunos agujeros de registro en el tablero que caen sobre los pasadores de la fresadora. Muele un lado, voltea, muele el otro lado.

Probablemente todavía no sea muy común en entornos profesionales, ya que las corridas de prototipos son muy baratas, pero para los momentos en que se necesita un tiempo de respuesta más rápido que el que puede proporcionar una corrida de prototipos, el fresado es bastante bueno.

Phil Frost
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+1 excelente sugerencia, pero costosa, supongo.
Larry Harson
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Esto funciona muy bien para grandes cosas analógicas: trazas anchas, fácil de soldar y respuesta rápida. Cualquier tono más pequeño que SOIC y prefiero pagar un giro rápido (con máscara de soldadura) o diseño y esperar un tablero más barato.
Chris Gammell
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El tiempo definitivamente ha pasado de esos días y apoyo lo que las otras respuestas dicen / implican sobre el costo de obtener PCBs multicapa adecuadas hechas externamente, pero agregaré algo más.

En mi experiencia, el uso de herramientas de simulación de circuitos significa que puede reducir la cantidad de iteraciones de PCB para obtener un diseño correcto. Agregue esto al costo casi insignificante de las placas multicapa y ya no hay una necesidad real de prototipos internos.

Andy alias
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Trabajo en un pequeño laboratorio en colege. Aquí debe hacer un archivo gerber (generalmente con Altium) y luego enviarlo a la persona responsable de la creación de prototipos (yo), que usará un LPKF S42 para hacer el tablero. Lamentablemente se ve muy casera.

Adjunto esta imagen de uno de nuestros prototipos. El izquierdo (verde multinivel) está hecho en alguna casa de juntas; el correcto (tipo marrón) que hice yo solo.

ingrese la descripción de la imagen aquí

kovyakov
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suspiro que casi parece una plataforma minera de bitcoin.
Bryan Boettcher
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Entonces esto es lo que seguimos en nuestro laboratorio. Solo para un tablero de dos capas. Más de dos tableros de capas terminan yendo al vendedor.

  1. Imprima la imagen de la pizarra (tamaño original) y asegúrese de que solo la parte inferior, los taladros, las almohadillas, las capas de vía y de dimensión estén en la imagen. Usamos Eagle para esto. Utilice páginas fotográficas de GSM de menos de 140.

  2. Rasgue la página adecuadamente para colocar sobre una PCB de cierto tamaño y planche (sí, utilizando una Plancha eléctrica) la placa manteniendo el lado impreso en el cobre. Haga esto durante al menos 15 minutos hasta que esté seguro de que las pistas se habrían transferido al tablero.

  3. Coloque la placa en agua y retire el exceso de papel y grabe la placa con cloruro férrico como mencionó. Una vez grabado, vea el diseño original y, utilizando una brújula, haga agujeros en todos los lugares donde se deben realizar ejercicios. Use brocas apropiadas para perforar (dependiendo del tamaño del componente que desea ajustar). Además, perfore todas las vías y agregue puentes en la capa superior (si corresponde).

Entonces, este es el resultado final. :)PCB final después de taladrar y soldar.

Editar: Algunas partes, que pensé que se explicaban por sí mismas, se agregaron ahora.

Shan
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Ese no puede ser el resultado final de los pasos que mencionas. No veo nada del material impreso en las pistas, y el proceso que describe no crea agujeros. Obviamente, hay mucho más trabajo para llegar a un tablero mediocre de lo que enumeras. También debe señalar que este método no produce agujeros chapados, máscara de soldadura o serigrafía, todo lo cual hace que el ensamblaje y la depuración sean más fáciles y confiables. Sume el tiempo por paso y la pérdida de productividad resultante, y dudo que esto tenga sentido económico a menos que le paguen muy poco.
Olin Lathrop
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"nuestro laboratorio en Delhi", ¿te refieres a tu habitación? ;)
Larry Harson
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No estoy seguro de cuán profesionales contaríamos, ya que somos una pequeña casa de diseño en lugar de una gran corporación multinacional de electrónica ...

En general, los prototipos muy básicos se realizan con un bisturí y una placa revestida de cobre si es necesario, o si son más complejos, simplemente lo enviamos a Seeedstudio / Iteadstudio por $ 20, es obvio. Si necesitamos que se haga algo rápidamente, pagamos a una casa de PCB "local" más local para que realice una ejecución única o muy corta. Cuesta, pero eso es negocio.

John U
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$ 20 por un solo PCB?
Larry Harson
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No, $ 20 por 10 PCB, entregados. Es una locura y abre todo tipo de posibilidades. A menos que tenga prisa, no vale la pena pasar horas cortando algo revestido de cobre cuando puede enviar por correo electrónico un archivo CAD y hacer que aparezca un paquete de 10 quince días después.
John U
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Son $ 50 si desea que se entreguen las 10 tarjetas con DHL, que está a 3 días de China, más unos 4 días de tiempo de fábrica. Sí, $ 50, por 10 tableros, con un turno de una semana. Existen limitaciones de tamaño y las reglas de diseño son 8/8 o más grandes, pero es rápido y económico.
Jon Watte
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Por lo general, enviamos nuestras cosas para que sean impresas por nosotros, incluso para prototipos. A veces esto puede ser costoso: 10 revisiones de nuestro trabajo y hay más de $ 10k. Pero por una inversión inicial de $ 7k, puede comprar un molino CNC que cortará muy bien los PCB de doble capa. Esto no es malo para la creación de prototipos, pero no es la mejor respuesta para la producción en masa. Tendemos a alejarnos del ataque químico porque tiene una tendencia a grabar de manera desigual, y cuando su PCB tiene más de una libra de cobre en una placa pequeña (fuentes de alimentación) puede crear puntos de acceso. Para proyectos de BT, el grabado químico no es tan malo.

Ingeniero Jedi
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A menos que me equivoque, las casas de PCB aún usan grabado químico.
Larry Harson
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Apenas necesitamos dar otra vuelta a esta pregunta, pero dado que está aquí, para completar, el método de transferencia de tóner láser de papel de planchar de ropa y correo basura es una alternativa útil y más rápida al método de fotograbado para esos únicos días. experimentos

Chris Stratton
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¿Me puede dar un enlace a donde se ha hecho esta pregunta antes? Gracias.
Larry Harson
5 ejemplos en la primera página de los resultados de búsqueda ...
Chris Stratton
Miré a través de todas las páginas con la etiqueta "fabricación de pcb", y no vi nada sobre formas alternativas de creación de prototipos de PCB, aparte de lo obvio: conseguir que los profesionales lo hagan. El método de planchar la ropa, etc. se ve interesante.
Larry Harson
No hay una correspondencia 1: 1 entre las etiquetas y los temas, use el cuadro de búsqueda en la esquina superior derecha.
Chris Stratton