Fabrico de PCB e PCBA

Duas fases de fabrico diferentes

A fabricação de PCB cria a placa; a montagem de PCBA cria o circuito

O fabrico de PCB consiste na produção da placa de circuito impresso em bruto a partir da camada de liberação, perfuração, empilhamento, cobre, máscara, acabamento e dados mecânicos. A montagem de PCB começa com essa placa em bruto e envolve a instalação dos componentes especificados através de processos de montagem em superfície, de furo passante ou mistas.

Este serviço tem como ponto de partida os dados de fabrico aprovados. Não envolve a reformulação do percurso dos circuitos, a alteração da arquitetura elétrica nem a substituição informal de componentes. Se os dados aprovados não puderem ser fabricados conforme especificado, a questão é reenviada ao departamento de engenharia antes de a produção prosseguir.

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Ficheiros antes da produção

A produção tem início a partir de um conjunto de dados sujeito a controlo de revisões

Antes do início da fabricação ou montagem, a fábrica necessita de um conjunto coerente de ficheiros aprovados. O desenho de fabricação, a lista de materiais (BOM), o ficheiro de posicionamento, o desenho de montagem, a imagem do firmware e as instruções de teste devem todos referir-se à mesma revisão da placa.

Aprovisionamento de componentes eletrónicos →

Fabrico de placas nuas

A fabricação deve preservar a disposição das camadas e a geometria definidas

O número de camadas, por si só, não define uma placa de circuito impresso (PCB). O sistema de materiais, a espessura do dielétrico, a construção em cobre, a geometria de impedância controlada, a estrutura das vias, os orifícios acabados, a máscara de solda, o acabamento da superfície, o contorno da placa e as tolerâncias fazem parte da especificação de fabrico.

Empilhamento

Definir camadas condutoras, construção dielétrica, planos de referência, requisitos de materiais e estruturas com impedância controlada.

Cobre

As conversões nominais de peso de cobre são, aproximadamente, 0,5 oz = 17,5 µm, 1 oz = 35 µm e 2 oz = 70 µm, antes do revestimento adicional da camada exterior.

Orifícios e vias

Controlar os requisitos relativos aos furos acabados, aos furos metalizados, às estruturas cegas ou enterradas, quando utilizadas, e aos dados de perfuração associados à revisão aprovada.

Potência mecânica

Controlar o contorno, recortes, ranhuras, orifícios de montagem, características das arestas, requisitos dos painéis e tolerâncias definidas no desenho.

Conversor de peso do cobre em placas de circuito impresso → Calculadora de impedância de PCB →

Montagem de componentes

Utilize montagem SMT, THT ou mista para o conjunto de componentes efetivo

O método de montagem segue os requisitos do pacote e os requisitos mecânicos, em vez de uma preferência por “apenas SMT”. Os circuitos integrados de passo fino, as memórias, os controladores, os componentes passivos, os conectores, os componentes de alimentação e as interfaces sujeitas a cargas mecânicas podem exigir processos diferentes de colocação e soldadura na mesma placa.

Estratégia de inspeção

A AOI e os raios X respondem a questões diferentes em matéria de qualidade

A inspeção deve basear-se na visibilidade dos defeitos. A AOI é eficaz para avaliar as condições visíveis da colocação e da soldadura; não consegue ver através do corpo de um componente. Os raios X fornecem evidências estruturais nos casos em que as juntas de soldadura estão ocultas por baixo de pacotes BGA, QFN, LGA, CSP ou similares.

Após a montagem

Programe a imagem aprovada e, em seguida, teste a placa

A programação no contexto da produção consiste em carregar uma versão aprovada no dispositivo programável instalado. Não se trata da fase de criação ou alteração do firmware do BIOS, EC, MCU, CPLD ou FPGA. A imagem de produção deve estar associada à revisão correta da placa e ao método de programação adequado.

1. Identificar o alvo Confirme o dispositivo, a revisão da placa, a interface, a tensão e o acesso à programação.
2. Verificar a imagem Verifique se o nome do ficheiro, a versão de lançamento e a soma de verificação aprovada ou o resumo criptográfico correspondem antes de proceder à programação.
3. Programar e verificar Grave a imagem utilizando o método aprovado, verifique o conteúdo do dispositivo, sempre que tal for possível, e, em seguida, registe o resultado.
4. Executar teste ao nível da placa Verifique as funções e os limites elétricos definidos pelo procedimento de teste aprovado para a placa de circuito impresso (PCBA).

Engenharia de BIOS e Firmware → Validação de Engenharia →

Pós-produção

Saber exatamente o que foi construído e a que registo corresponde

A rastreabilidade tem início após a libertação dos materiais de fabrico. A sua função é associar a placa PCBA física ao lote de fabrico concreto, ao lote de montagem, à configuração dos componentes instalados, ao firmware programado, ao resultado da inspeção e ao registo do teste ao nível da placa.

Lote de PCB

Associe a placa física ao seu número de referência, revisão, fabricante e lote de fabrico, sempre que necessário.

Lote de montagem

Registe o lote de montagem e qualquer retrabalho aprovado, desvio ou substituição de componentes que tenha afetado a unidade.

Firmware programado

Associe a versão de lançamento programada ou o resumo aprovado à revisão de hardware que a recebeu.

Registo de Inspeção e Ensaio

Associar os resultados de AOI, raios X, verificação de programação e testes de placas ao lote de produção ou à unidade em questão.

Base de referência para a produção

Especificar os requisitos de IPC antes do início da produção

“A ”Classe 2“ ou ”Classe 3» da IPC deve constituir um requisito de aquisição, e não uma afirmação genérica do fabricante. A classe aplicável, a revisão da norma, o plano de inspeção e as exceções do cliente têm de ser definidos para a placa e a montagem em questão.

IPC-6012F

Especificações de qualificação e desempenho de placas de circuito impresso rígidas que abrangem os requisitos para placas de circuito impresso rígidas fabricadas.

IPC-A-600M

Norma de aceitabilidade atual para condições observáveis externamente e internamente em placas de circuito impresso fabricadas.

J-STD-001J

Requisitos relativos aos materiais, métodos, controlo do processo e aceitação de conjuntos elétricos e eletrónicos soldados.

IPC-A-610J

Norma de aceitabilidade visual para conjuntos eletrónicos concluídos, normalmente utilizada em conjunto com os requisitos da norma J-STD-001.

IPC-7530B

Orientações atuais para a análise do perfil de temperatura em processos de soldadura em massa, incluindo soldadura por refluxo e soldadura por onda.

Plano de Qualidade do Projeto

Define a classe exigida, a frequência das inspeções, a utilização de raios X, a cobertura dos ensaios, a rastreabilidade, os desvios e os critérios de aceitação específicos do cliente.

Certificações e normas de qualidade →

Comunicado sobre a produção

Congelar a revisão aprovada da placa de circuito impresso (PCBA)

A revisão da PCBA aprovada torna-se a base de referência de hardware para a montagem final ou para a validação de engenharia. Qualquer alteração posterior à placa de circuito impresso, aos componentes, à montagem ou ao firmware deve dar origem a uma nova configuração controlada.

Montagem de caixas e integração de sistemas → Validação de Engenharia → Todos os serviços de engenharia →

FAQ

Questões sobre o fabrico de PCB e PCBA