Які методи виготовлення друкованих плат для прототипів * застосовуються сьогодні професійними інженерними підрозділами?

Десять років тому я працював у невеликому інженерному відділі компанії Philips Semiconductors, який склав зразки всіх конструкцій, перш ніж виносити їх на професійне виготовлення зовні. Метод був досить стандартним:

• Роздрукуйте твори мистецтва за допомогою дешевого лазерного принтера на напівпрозорій плівці
• Обклейте верхні твори на нижній твір і візуально вирівняйте їх.
• Виріжте друковану плату приблизно за розміром, просвердлите отвір на краю, куди можна вставити дріт, щоб утримувати друковану плату між вставками в хімікати.
• Вставте друковану плату між творами мистецтва та експонуйте за допомогою саморобної коробки з ультрафіолетовим світлом.
• Зачепити дріт в отвір на друкованій платі і занурити у вертикальний резервуар, що містить гідроксид натрію, і дочекатися його розвитку
• Помістіть у балончик з пульверизатором і обприскайте чистою водою.
• помістити у вертикальний резервуар, що містить травлення хлориду заліза і залишити до травлення.
• помістити в балон для розпилення і обприскати чистою водою
• покласти в інструмент для видалення травлення, поки травлення не буде видалено
• Покладіть у вертикальний резервуар для жерсті.

Результати були красиво виглядають друкованими платами, які дуже легко було припаяти та професійно виглядати, незважаючи на відсутність паяльної маски та екрану.

Це стандартний метод досі застосовується професійними інженерними підрозділами при виготовленні прототипів друкованих плат сьогодні чи є інші методи, які дають подібні чудові результати?

Жодного, що я знаю. 15+ років тому я також працював у невеликій інженерній фірмі, яка робила те, що ви описали вище. Сьогодні у своєму підвалі я можу розмістити дошки для ПК із безкоштовним або недорогим програмним забезпеченням, генерувати файл Gerber, надсилати ці файли до будинку друкованої плати та мати дошки, виготовлені менше ніж на $ 3 / кв, у кращій якості, про яку я можу мріяти робити. Маска та шовкографія, як правило, входять за однакову ціну. Поворот становить від 5-15 робочих днів, залежно від того, скільки ви хочете заплатити.

Більше розумно робити плати для ПК самостійно, якщо вам не потрібен час повороту, виміряний в хвилинах. Це так дешево, що якщо ви приділяєте собі розумну цінність свого часу, ви втрачаєте гроші, роблячи це на місці.

Близько 15 років тому я найняв EE прямо з UC Santa Barbra. Свій перший тиждень на роботі він запитав мене: "Як ви прототипуєте друковані плати? Обмотка проводів, дошки чи що?" Моя відповідь тоді так само справедлива і зараз. Ми розробляємо звичайну друковану плату, її професійно виготовляють, і якщо вони працюють, ми доставляємо продукт. Якщо це не працює, ми його виправляємо, створюємо нові та повторюємо спробу.

Існують магазини друкованих плат та контрактні виробники, які спеціалізуються на виготовленні прототипу кількості голих друкованих плат.

Переважна більшість компаній виготовляють свої прототипи таким же чином. Звичайно, є винятки. Деякі компанії розробляють власні друковані плати. Деякі використовують щось на зразок фрезерного верстата для друкованих плат. Деякі будуть робити обмотування дротом. А деякі будуть використовувати хлібні дошки або парфуми. дошки. Але для всього іншого, крім найпростіших плат, напевно, 95 +% компаній просто отримують прототипи друкованих плат, виготовлені у професійному магазині плат PCB.

Хоча цей метод, здається, коштує дорожче, врешті-решт він дешевший. Ми витрачаємо менше часу на налагодження, будівництво та обриви з потенційно низькоякісними та ненадійними прототипами. Крім того, ми можемо використовувати 4+ шари друкованої плати з покритими отворами - що ВЕЛИЧЕЗНО. За останні 15 років я розробив, можливо, ЧЕТВЕРТИ двошарові дошки та 40+ більш складні дошки.

Я відчуваю, що хтось повинен згадати фрезерування PCB як метод прототипування. Більш швидкий і менш брудний, ніж хімічний процес, та сама машина, яка робить фрезерування, також може просвердлити отвори і пробити краї дошки.

Двосторонні дошки здійснюються шляхом просвердлювання декількох реєстраційних отворів у дошці, які опускаються на штифти на фрезерному верстаті. Фрезеруйте одну сторону, переверніть, подрібніть іншу сторону.

Досі, мабуть, не дуже часто зустрічаються в професійних умовах, оскільки пробіжки прототипу є настільки дешевими, але в часи, коли потрібен швидший поворот, ніж пробіг прототипу, фрезерування досить велике.

Час, безумовно, пішов з тих днів, і я схвалюю те, що інші відповіді говорять / маються на увазі про витрати на отримання належних багатошарових друкованих плат, зроблені зовні, але я додам щось інше.

На мій досвід використання засобів моделювання схем означає, що ви можете зменшити кількість ітерацій друкованих плат, щоб отримати правильну конструкцію. Додайте це до майже незначної вартості багатошарових дощок, і реальної потреби в прототипуванні більше немає.

Я працюю в невеликій лабораторії в колежі. Тут ви повинні зробити файл gerber (зазвичай, використовуючи Altium), а потім надіслати особу, відповідальну за прототипування (мене), яка використовуватиме LPKF S42 для виготовлення дошки. На жаль, це виглядає досить домашньо.

Я додав цю картину з одного з наших прототипів. Лівий (багаторівневий зелений) зроблений у якомусь будинку будинку; правильний (вид коричневого), який я зробив сам.

Отже, це ми дотримуємося в нашій лабораторії. Тільки для двошарової дошки. Більше двох дощових шарів у кінцевому підсумку йде до продавця.

1. Візьміть друк із зображення дошки (оригінальний розмір) і переконайтеся, що на зображенні є лише нижній, свердла, накладки, шари та розмірний шар. Ми використовуємо для цього Eagle. Використовуйте фотографічні сторінки GSM менше 140.

2. Відірвіть сторінку належним чином, щоб розмістити на друкованій платі певного розміру і заліза (так, використовуючи Електричний праска) дошку, тримаючи надруковану сторону на міді. Робіть це не менше 15 хвилин, поки ви не будете впевнені, що треки перенесли б на дошку.

3. Покладіть дошку у воду, видаліть зайвий папір і протравіть дошку за допомогою хлориду заліза, як ви згадали. Після травлення дивіться оригінальну конструкцію та за допомогою циркуля роблять отвори у всіх місцях, де потрібно робити свердла. Використовуйте відповідні шматочки для буріння (залежно від розміру компонента, який ви хочете помістити). Також просвердлите всі віаси та додайте перемички на верхньому шарі (якщо це можливо).

Отже, це кінцевий результат. :)

Редагувати: Кілька частин, які, на мою думку, були зрозумілими для себе, додали зараз.

Я не впевнений, наскільки професійними ми вважатимемо себе, оскільки ми малий дизайнерський будинок, а не величезна багатонаціональна електроніка ...

Як правило, дуже базові прототипи робляться за допомогою скальпеля та обробленої міддю дошки, якщо це потрібно, або якщо складніші, ми просто відправляємо її в Seeedstudio / Iteadstudio за 20 доларів, це не маніпулятор. Якщо нам потрібно щось швидко зробити, ми заплатимо більш локальному «належному» будинку з друкованих плат, щоб зробити одноразовий або дуже короткий пробіг. Це коштує, але це бізнес.

Зазвичай ми відправляємо наші речі для друку для нас, навіть для прототипів. Іноді це може бути дорогим - 10 переглядів нашої роботи, і там понад 10 000 доларів. Але для початкових вкладень у 7 000 доларів ви можете придбати фрезу з ЧПУ, яка дуже красиво вирізає двошарові друковані плати. Це не погано для прототипування, але не найкраща відповідь для масового виробництва. Ми, як правило, відхиляємось від хімічного травлення, оскільки він має тенденцію до травлення нерівномірно, і коли у вашої друкованої плати є більше фунта міді на невеликій дошці (джерела живлення), ви можете створювати гарячі точки. Для НН проектів хімічний травлення не надто поганий.

Нам ледве потрібно ще одне вирішення цього питання, але оскільки він є тут, для повноти одягу праска та мотлох поштового паперу лазерний метод передачі тонера є корисною та швидшою альтернативою методу фототравлення для тих самих одноденних експерименти.