Doska plošných spojov (PCB) sú základnou súčasťou takmer každého elektronického priemyslu. V prvých dňoch bola výroba DPS pomalá, konvenčná metóda. Ako sa technológia zlepšovala, proces sa stal rýchlejším, kreatívnejším a ešte komplexnejším. Každý zákazník vyžaduje konkrétne zmeny DPS v konkrétnych časových lehotách. V niektorých prípadoch výroba vlastného PCB trvá až hodinu. Ak je však vlastná doska plošných spojov funkčne testovaná na konci procesu a test zlyhá, výrobca a zákazník si stratu nemusia dovoliť. Tu prichádza na rad prototypovanie DPS. Prototypovanie DPS je zásadným krokom vo výrobe DPS, ale prečo je také dôležité? Tento článok sa zaoberá presne tým, čo prototypy musia poskytovať a prečo sú dôležité.

Predstavenie prototypu DPS

Prototypovanie DPS je iteračný proces, v ktorom konštruktéri a inžinieri DPS vyskúšajú niekoľko techník návrhu a montáže DPS. Účelom týchto iterácií je určiť najlepší návrh DPS. Pri výrobe DPS inžinieri opakovane zvažujú materiály plošných spojov, substrátové materiály, komponenty, usporiadanie inštalácie komponentov, šablóny, vrstvy a ďalšie faktory. Zmiešaním a zosúladením aspektov návrhu a výroby týchto faktorov je možné určiť najefektívnejšie metódy návrhu a výroby DPS. Prototypy DPS sa väčšinou vykonávajú na virtuálnych platformách. Avšak pre robustné aplikácie je možné vyrobiť fyzické prototypy DPS na testovanie funkčnosti. Prototyp DPS môže byť digitálny model, virtuálny prototyp alebo plne funkčný (vzhľadovo podobný) prototyp. Pretože prototypovanie bolo skorým prijatím návrhu výroby a montáže (DFMA), proces montáže DPS má z dlhodobého hľadiska mnoho výhod.

Význam výroby prototypov pri výrobe DPS

Aj keď niektorí výrobcovia plošných spojov vynechávajú prototypovanie, aby ušetrili výrobný čas, zvyčajne to býva naopak. Tu sú niektoré z výhod prototypovania, vďaka ktorým je tento krok účinný alebo zásadný.

Prototyp definuje postup konštrukcie pre výrobu a montáž. To znamená, že všetky faktory súvisiace s výrobou a montážou sa berú do úvahy iba počas návrhu DPS. To minimalizuje prekážky výroby.

Pri výrobe PCB sa pri prototypovaní vyberajú vhodné materiály pre konkrétny typ PCB. V tomto kroku inžinieri pred výberom toho správneho vyskúšajú a vyskúšajú rôzne materiály. Vlastnosti materiálu, ako je chemická odolnosť, odolnosť proti hrdzi, trvanlivosť atď., Sú preto testované iba v počiatočných fázach. To vylučuje možnosť zlyhania v dôsledku nezlučiteľnosti materiálu v neskorších fázach.

PCBS sa zvyčajne vyrábajú sériovo. PCBS s jedným dizajnom sa používajú na hromadnú výrobu. Ak je dizajn vlastný, potenciál pre chyby v návrhu je vysoký. Ak sa vyskytne chyba návrhu, rovnaká chyba sa replikuje v tisícoch PCBS v sériovej výrobe. To môže mať za následok značné straty vrátane materiálových vstupov, výrobných nákladov, nákladov na používanie zariadenia, nákladov na prácu a času. Prototypovanie DPS pomáha identifikovať a opraviť chyby návrhu v ranej fáze pred výrobou.

Pokiaľ sa počas výroby alebo montáže alebo dokonca operácie zistí chyba návrhu DPS, musí projektant začať úplne od začiatku. Na kontrolu chýb vo vyrobených PCBS je často potrebné reverzné inžinierstvo. Prepracovanie a reprodukcia by stratilo príliš veľa času. Pretože prototypovanie rieši chyby iba vo fáze návrhu, opakovanie sa ukladá.

Boli navrhnuté a vyrobené tak, aby vyzerali a fungovali podobne v porovnaní s požiadavkami na konečný výrobok. Realizovateľnosť produktu sa preto zvyšuje kvôli prototypovému návrhu.