Consideraciones clave para una fabricación de PCB de alta calidad

Las placas de circuito impreso (PCB) son el cerebro de casi todos los dispositivos mecánicos y electrónicos. Actuando como centro de mando, son partes esenciales de equipos y circuitos. La falta de un diseño o layout sólido y bien fundamentado significa que cualquier dispositivo que alimenten puede no funcionar como se desea. El propósito de este artículo es educarte sobre las nueve cosas más esenciales a tener en cuenta en la fabricación de PCB para evitar costes terribles asociados a fallar el objetivo.

Diseño del Stack-up de PCB

El stack-up de PCB es el sustrato sobre el que ensamblas todos los componentes de diseño de una placa. Un stack-up mal diseñado que consiste en materiales inapropiadamente seleccionados puede degradar aspectos esenciales como entrega de potencia, transmisión de señal, fabricabilidad y fiabilidad a largo plazo del producto final. Si buscas PCB que funcionen sin fallos, necesitas trabajar con profesionales. Necesitas una empresa que pueda diseñar tu stack-up deseado hasta el número de capas que quieras usando los materiales adecuados.

Traza de cobre

En fabricación de PCB, el cobre es el material estándar para trazas. Una PCB consiste en varias capas, incluyendo máscara de soldadura, sustrato, serigrafía y marcas. Las trazas componen algunos de los elementos más cruciales ya que llevan señales eléctricas a diferentes componentes a través de la PCB. Sin trazas, una PCB no funcionará.

Al diseñar, uno de los elementos esenciales para trazas es el cobre. Como diseñador, debes elegir cobre como primera opción. ¿Por qué? La ventaja número uno es que es altamente conductor, transmitiendo señales sin perder electricidad. Además, pequeñas cantidades bastan, así que los fabricantes no necesitan usar mucho.

Tipo de Via

En fabricación, el via que elijas importa mucho. Las vias unen térmica y electrónicamente pads, trazas y polígonos en diferentes capas. Son cilindros de cobre formados o colocados en agujeros taladrados. El tipo de via importa mucho.

Hay tres tipos básicos: vias ciegas, vias enterradas y vias pasantes. Las ciegas conectan capa interior a exterior; las enterradas conectan dos capas internas; las pasantes conectan dos capas exteriores. El tipo dependerá de las capas que necesite tu placa. Para placas simples de dos capas, puedes necesitar via pasante, pero para más de dos capas, como fabricante puedes necesitar vias ciegas o enterradas, aunque a coste mayor.

Fabricación PCB – Documentación de diseño

Muchos fabricantes, incluso en China, encuentran documentar todo su proceso de diseño tedioso. Lo encuentran inconveniente a veces. Sin embargo, la documentación es un proceso esencial que termina siendo uno de los pasos más críticos para un gran producto.

El diseño de PCB no es excepción, y los diseñadores deben asegurar que documentan la información correcta de la forma correcta. Así pueden fabricar un producto que funcione exitosamente. Algunas cosas vitales que necesitan documentación incluyen la lista de materiales, datos de fabricación, esquemas electrónicos y otras características identificativas.

Fabricación PCB – Establecimiento de la dirección

Como fabricante, es esencial asegurar que puedes orientar todos los componentes similares en la misma dirección, especialmente en columnas y filas uniformemente dispuestas. Esto facilita instalar, inspeccionar y probar todas las piezas colocadas con facilidad. La dirección es crítica, especialmente con SMDs o componentes de montaje superficial. Por ejemplo, colocándolos en la misma dirección, no habrá errores, especialmente en soldadura e inspección. Nada más frustrante que ensamblar una placa con todos los ICs orientados incorrectamente. Siempre que sea posible, asegúrate de mantener componentes polarizados apuntando en la misma dirección.

Fabricación PCB – Integridad de señal y problemas RF

Uno de los desafíos fundamentales en fabricación de PCB de alta velocidad es la integridad de señal. Durante mucho tiempo, la pérdida de integridad ha sido una preocupación continua. Por tanto, es esencial tener en cuenta la integridad de señal, especialmente al fabricar PCB.

Además de otros problemas de transmisión, para minimizar problemas potenciales de integridad, es esencial asegurar que tu proveedor proporcione PCB con diseños duraderos. Además, diseñadores de PCB o RF necesitan seleccionar materiales laminados apropiados para el proyecto. La base de tu elección debe cumplir necesidades eléctricas del circuito RF, como tasa de pérdida y velocidades de señal.

Fabricación PCB – Problemas térmicos

Con la creciente demanda de dispositivos hambrientos de energía, evitar problemas térmicos es tan vital como nunca. Los problemas pueden surgir en tres áreas: alivio térmico (ruta de disipación durante ensamblaje), partes de soldadura (temperatura en junta de tu componente) y estrés térmico (calentamiento repetido o calor excesivo). Afortunadamente, hay acciones de diseño térmico específicas para mitigar estas áreas. Con las técnicas correctas de gestión térmica, mantendrás tu placa fresca mientras diseñas los próximos productos revolucionarios.

Fabricación PCB – La importancia de las pruebas

Las PCB tienen uso sustancial en varios componentes y tecnologías electrónicas, lo que las hace dispositivos muy valiosos. Ya sea móvil, ordenador o maquinaria sofisticada, las PCB son responsables del funcionamiento. Si hay defectos durante fabricación, pueden causar malfuncionamientos en el producto final e inconvenientes. Incluso en fabricación por contrato, los fabricantes pueden tener que retirar dispositivos y gastar tiempo y recursos adicionales en arreglar fallos.

Esta es una razón por la que la mayoría de desarrolladores recurren a diseñadores y fabricantes para pruebas. Las pruebas son una de las etapas más críticas en la fabricación. Sin pruebas, las PCB pueden llegar a consumidores con errores ignorados en producción. Pero para minimizar fallos manteniendo satisfacción del cliente, es esencial implementar procedimientos de prueba. Así los fabricantes aseguran que la PCB y sus componentes funcionen como se desea.

Fabricación PCB – Problemas de layout

Las PCB son componentes esenciales de la mayoría de dispositivos eléctricos que usamos hoy. Sin embargo, en electrónica personalizada, problemas de layout durante fabricación, como sobre-grabado o errores de taladrado, pueden ser catastróficos. Otros problemas incluyen vacíos de plateado, insuficiente separación cobre-borde, máscaras de soldadura faltantes entre pads y térmicos insuficientes. Por suerte, en WellPCB conocemos estos problemas, por qué ocurren y cómo ayudarte a evitarlos.

Resumen

Las PCB son componentes esenciales que alimentan la mayoría de componentes electrónicos y muchos otros equipos que usamos. Sin embargo, en la fabricación hay consideraciones esenciales que los fabricantes deben conocer siempre. En WellPCB hemos destacado 9 puntos esenciales. Con lo anterior, ten la seguridad de obtener una placa que funcione como se desea.