Il prototipi schede elettroniche è essenzialmente un primo campione del prodotto, con lo scopo di testare il concetto di progettazione e verificarne la fattibilità. Sebbene la maggior parte dei prototipi sia realizzata solo per testare le funzioni di base per l’utente, i prototipi schede elettroniche devono comunque avere un certo grado di funzionalità, poiché la prototipazione PCB viene eseguita per testare la funzionalità complessiva del progetto.
Un prototipi schede elettroniche o un pcb prototipo a basso costo è un piccolo dispositivo utilizzato per collegare componenti elettronici al fine di garantire il corretto funzionamento di un prodotto. Questo processo determina se il progetto PCB proposto sarà eseguito come previsto, rivelando così eventuali difetti e consentendo al progettista di apportare le modifiche necessarie. In questa fase vengono introdotti anche eventuali altri miglioramenti o soluzioni alternative che il progettista potrebbe aver pensato. La produzione su larga scala di qualsiasi nuovo prodotto non può essere separata dai servizi di prototipazione di circuiti stampati, che non possono essere semplicemente avviati senza una fase di progettazione del prototipo.
La progettazione del pcb prototipo potrebbe non rilevare necessariamente eventuali difetti, poiché talvolta il progetto è perfetto. Dopo aver completato il prototipi schede elettroniche, i componenti elettronici del prodotto saranno collegati al PCA (Printed Circuit Assembly), solitamente con l’ausilio della saldatura. Successivamente, i produttori o i clienti possono fornire le loro opinioni sul PCB ed eventuali altri suggerimenti/miglioramenti. I progettisti di pcb prototipo devono essere sempre preparati a qualsiasi risultato possibile, quindi qualsiasi rielaborazione in questa fase non deve essere considerata un costo aggiuntivo. Saltare la progettazione del prototipo e partecipare alla produzione su larga scala di prototipi schede elettroniche porterà solo al loro fallimento e sarà sicuramente catastrofico in termini di spreco di energia, tempo e denaro.
Di seguito sono riportate le fasi generali della produzione di prototipi schede elettroniche. Il primo tipo è chiamato test su breadboard o prova di principio. Questo servirà a verificare se la logica alla base del prototipi schede elettroniche può essere implementata. Il passo successivo consiste nel verificare le dimensioni previste (dimensioni preferite) del prototipo di PCB. Dopo questa fase, viene generato un modello visivo e, se approvato, ha inizio la fase finale di verifica della funzionalità e dell’aspetto. Il risultato ottenuto in questo momento è l’approssimazione più vicina al prototipi schede elettroniche effettivo. Di solito, nella progettazione di prototipi schede elettroniche, la simulazione della corrente nel circuito stampato e lo stato del circuito sono i due processi più importanti. I componenti e i materiali effettivi possono essere implementati solo per il modello finale o il prototipo prima che il sistema di simulazione funzioni come richiesto.
Il progresso tecnologico e l’informatizzazione hanno aperto la strada alla produzione conveniente di PCB in tutto il mondo. La progettazione di prototipi è un sistema moderno utilizzato per la produzione economica ed efficiente di schede PCB, costituite principalmente da componenti elettronici di grandi dimensioni.
Presentando attivamente i produttori di prototipi schede elettroniche, i prototipi non sono prodotti ordinari come le fotocopiatrici e gli utenti possono utilizzarli facilmente. Le schede prototipi schede elettroniche devono essere studiate prima dell’uso. Trattandosi di un progetto e di un investimento moderno e dal prezzo ragionevole, è necessaria molta esperienza per valutare l’attrezzatura prima di acquistarla.
Specifiche chiave per la produzione di prototipi schede elettroniche
Dimensioni: il costo dei PCB è correlato alla superficie, pertanto lo spazio deve essere pianificato in modo ragionevole per ridurre i costi. Allo stesso tempo, è necessario prestare attenzione alle forme irregolari, che possono facilmente causare sprechi di materiale. I PCB rettangolari di piccole dimensioni hanno costi più elevati.
Strati: gli strati sono un’importante manifestazione di complessità e i PCB multistrato sono come autostrade sovrapposte, che forniscono il percorso per le connessioni elettriche sovrapposte.
Tipo di materiale: il materiale FR-4 comunemente usato è composto da resina epossidica di vetro. Quando si progettano schede ad alta velocità o RF, è necessario prestare attenzione alle proprietà dielettriche e allo spessore del materiale.
Spessore del circuito stampato: selezionare la dimensione del nucleo in base al numero di strati di rame per determinare lo spessore. Ambienti speciali possono richiedere spessori specifici, con un minimo di 0.4 millimetri.
Trattamento superficiale: la galvanizzazione dei pad migliora la saldabilità, includendo comunemente la galvanizzazione HASL e ENIG con o senza piombo. Quest’ultima ha una migliore resistenza all’ossidazione e planarità superficiale ed è adatta per componenti BGA di grandi dimensioni.
Controllo dell’impedenza: i PCB con funzioni wireless devono specificare il controllo dell’impedenza, che è influenzato da vari fattori ed è fondamentale per ottimizzare le prestazioni dell’antenna wireless, il che può aumentare i costi di produzione. 7. Larghezza/spaziatura minima: riguarda la larghezza e la spaziatura del filo di rame e il mancato rispetto degli standard di tolleranza può causare problemi. Le risorse di rame devono essere utilizzate in modo ragionevole.
Dimensioni dei fori: impostazione delle dimensioni dei fori e dei via sul circuito stampato. Sebbene le dimensioni ridotte consentano di risparmiare spazio, sono difficili da produrre, hanno tolleranze di foratura più rigorose e sono soggette a sprechi.
Maschera di saldatura: previene i ponti di saldatura e i cortocircuiti, con diversi colori tra cui scegliere. Può cambiare colore durante la produzione e deve essere selezionata in modo ragionevole.
Serigrafia: utilizzata per registrare le informazioni sul PCB, la stampa LPI può fornire una risoluzione più elevata, ma il prezzo è leggermente più alto.
Spaziatura minima: si riferisce alla distanza tra i pin adiacenti dei componenti elettrici. Se la spaziatura è troppo stretta, ciò influirà sulla produzione e sui costi. L’imballaggio specifico è più impegnativo durante la prototipazione o l’assemblaggio manuale.
Foro a forma di dente: utilizzato per installare modelli o progetti PCB su altri PCB.
Conformità ROHS: durante la produzione, è necessario informare chiaramente il produttore dei requisiti per evitare di mescolare componenti non conformi nel progetto.
L’importanza dei prototipi schede elettroniche nel processo di produzione:
Accelerare la produzione complessiva:
I prototipi schede elettroniche altamente accurati aiutano a ridurre al minimo le possibili iterazioni e le rilavorazioni durante la fase di produzione. La progettazione dei prototipi consente di individuare tempestivamente i difetti, fornendo ai produttori il tempo sufficiente per correggerli prima della produzione effettiva. Inoltre, con i prototipi, i produttori sono più propensi a comunicare con i clienti e ad aiutarli a comprendere gli elementi chiave della progettazione. Infatti, i clienti possono anche richiedere modifiche o variazioni, che possono richiedere molto tempo nelle fasi successive della produzione.
Test:
Il processo di prototipazione PCB non è solo un processo di rilevamento casuale degli errori. Si tratta invece di una fase critica che comprende diversi processi di collaudo, come il collaudo delle variazioni di temperatura, il collaudo delle variazioni di potenza, il collaudo della resistenza agli urti, ecc. Tutti questi test verificano la capacità del circuito stampato di funzionare in condizioni ambientali difficili. I progettisti ispezionano inoltre attentamente tutti i componenti e le loro funzioni per assicurarsi che funzionino come previsto. Questa piccola ispezione consente una creazione più rapida e accurata dei PCB nelle operazioni di produzione effettive.
1) Progettazione PCB
La progettazione di prototipi può aiutare gli ingegneri a individuare i difetti nelle prime fasi del processo di sviluppo. Più accurata è la progettazione, più accurata sarà l’identificazione dei difetti, il che può ridurre al minimo i costi di progettazione e abbreviare i tempi di realizzazione del progetto.
2) Test funzionali
Ci sono alcune cose che sono efficaci in teoria, ma non nella pratica. Schede PCB accurate possono aiutare a valutare i valori teorici e verificare se questi corrispondono ai valori effettivi. I prototipi schede elettroniche possono ispezionare e valutare alcune funzioni dei prodotti.
3) Test delle condizioni
Molti prodotti devono essere applicati in ambienti speciali, quindi i prodotti PCB devono essere sottoposti a test appropriati per garantire il normale funzionamento in quell’ambiente. Ad esempio, i prototipi vengono tipicamente sottoposti a test di variazione di temperatura, test di variazione di potenza, test di resistenza agli urti e così via.
4) Progettazione del prodotto finale
I prototipi PCB aiutano a determinare se è necessario modificare il prodotto o il piano di imballaggio per la progettazione finale del PCB. Per gli scopi sopra indicati, prototipi PCB accurati possono semplificare notevolmente altri processi e aiutare gli ingegneri a preparare i piani di produzione.
3.Ridurre al minimo i costi:
L’individuazione tempestiva degli errori aiuta i produttori a correggerli facilmente e rapidamente al minor costo possibile. Ciò non avviene quando i difetti vengono scoperti durante la fase di produzione. La scoperta di difetti di progettazione nelle fasi successive richiede un enorme investimento finanziario per risolverli. Ciò influirà a sua volta in modo significativo sul budget e sulla tempistica del progetto. Inoltre, la progettazione di prototipi schede elettroniche consente ai produttori di organizzare in anticipo i materiali e i componenti in base alle specifiche di progettazione. Possono anche trovare e testare componenti, materiali e metodi di assemblaggio convenienti. Nel complesso, la prototipazione riduce al minimo la fretta dell’ultimo minuto nell’approvvigionamento dei materiali, consentendo loro di prendere decisioni appropriate sui metodi di produzione.
1) Test completi:
I pcb prototipo possono aiutare i progettisti di PCB a testare in modo rapido e accurato i problemi di progettazione. Senza questo punto, individuare i difetti di progettazione richiederebbe più tempo e, se non consegnati in modo tempestivo, potrebbe portare all’insoddisfazione dei clienti e comportare perdite di entrate.
2) I clienti vedono il prodotto in anticipo per una migliore comunicazione
I clienti di solito sperano di vedere il prodotto in più punti durante il processo di produzione e fornire prototipi come ausilio può aiutare a trasmettere meglio il progetto. Può anche ridurre al minimo la comunicazione con i clienti e il tempo necessario per richiedere una riprogettazione.
3) Ridurre al minimo le rilavorazioni
I test sui pcb prototipo consentono di ispezionare e testare i circuiti stampati prima che entrino in produzione, riducendo le rilavorazioni. Se i prodotti difettosi vengono messi in produzione, ci vorrà più tempo e si dovranno sostenere costi maggiori nelle fasi successive.
4) Individuazione dei difetti di progettazione
Quanto prima gli ingegneri individuano i difetti di progettazione, tanto prima possono essere riparati e tanto minori saranno i costi di riparazione. Quanto più tardi viene individuato il problema, tanto più elevati saranno i costi di riparazione. Se il problema persiste fino alla produzione completa, potrebbe compromettere il budget. Grazie a servizi di prototipazione PCB di alta qualità, i difetti di progettazione possono essere individuati e risolti in modo rapido e accurato, riducendo i costi a lungo termine.
Applicazione prototipi schede elettroniche
Le schede pcb che collegano i componenti attraverso vari circuiti correlati sono il cuore di molti dispositivi elettronici diversi che utilizziamo ogni giorno. Esistono molte varianti diverse che consentono loro di funzionare in varie situazioni. Il PCB è un componente dei prodotti elettronici utilizzato in quasi tutti i settori industriali. È possibile trovarli nei settori dell’elettronica di consumo, delle apparecchiature mediche, dei componenti automobilistici, delle apparecchiature industriali, della tecnologia di illuminazione, degli strumenti aerospaziali e altro ancora.
Con il continuo progresso dell’innovazione e la creazione di nuovi dispositivi elettronici, i PCB sono diventati sempre più comuni. È proprio nello sviluppo di questi nuovi prodotti che i pcb prototipo risultano più utili. Se il vostro progetto prevede una delle seguenti situazioni, dovreste prendere in considerazione la prototipazione:
Nuovo prodotto – Ogni volta che il vostro progetto prevede lo sviluppo di un nuovo prodotto, dovreste utilizzare la progettazione di prototipi schede elettroniche. Se non esiste un progetto prototipo, potreste non essere in grado di rilevare eventuali problemi esistenti, che possono portare a problemi più gravi o essere più difficili da risolvere. Anche se il vostro progetto è molto simile a uno che avete completato con successo, la prototipazione può comunque essere utile. Molti fattori diversi possono influenzare le prestazioni e il progetto prototipo di un dispositivo, consentendovi di identificare in modo rapido ed economico eventuali fattori che devono essere modificati.
Test di qualità e progettazione – Se desiderate eseguire test di qualità o revisioni di progettazione, dovreste ordinare prototipi schede elettroniche. Tempi di produzione più brevi vi consentiranno di avviare più rapidamente la revisione o i test e ridurranno i costi complessivi. Il prototipi schede elettroniche vi fornirà una comprensione accurata delle prestazioni del prodotto finale. Vi consentirà di convalidare la qualità e le prestazioni prima di investire in cicli di produzione standard più grandi, aiutandovi a completare i progetti in modo più rapido o più conveniente.
Componenti complessi – Se il vostro progetto contiene più componenti basati su PCB, è opportuno utilizzare prototipi schede elettroniche. Un numero maggiore di componenti può significare più funzionalità, ma anche più potenziali guasti. Per questi progetti più complessi, la prototipazione è particolarmente utile in quanto aiuta a identificare rapidamente quale componente non funziona correttamente. Ordinando un PCB alla volta, potrete dedicare meno tempo ai test e alla correzione dei problemi e risparmiare denaro.
Scopo della modellazione – Se si desidera presentare un progetto fisico senza la necessità di utilizzare un circuito stampato, è opportuno ricorrere a un prototipo. In alcuni casi, potrebbe essere utile disporre di un modello di progetto che ne illustri il funzionamento. In questi casi, non è necessario un circuito stampato completamente funzionante. È sufficiente rappresentare accuratamente il progetto. L’utilizzo di prototipi schede elettroniche per ottenere questo effetto visivo è più conveniente rispetto all’utilizzo di circuiti stampati di produzione standard.
