Apa metode pembuatan PCB untuk * prototipe * yang digunakan oleh departemen teknik profesional saat ini?

Sepuluh tahun yang lalu, saya bekerja di departemen teknik kecil di Philips Semiconductors yang membuat prototipe semua desain sebelum membuatnya dibuat secara profesional di luar. Metode ini cukup standar:

• Cetak karya seni menggunakan printer laser murah ke film semi-transparan
• Rekatkan artwork atas ke bawah dan searah secara visual.
• Potong PCB hingga ukuran kira-kira, bor lubang di tepi tempat kawat dapat dimasukkan untuk menahan PCB di antara insersi bahan kimia.
• Masukkan PCB di antara karya seni, dan biarkan menggunakan kotak cahaya UV buatan sendiri.
• Kaitkan kawat ke lubang pada PCB dan dunk dalam tangki vertikal yang mengandung Sodium Hydroxide dan tunggu sampai berkembang
• Masukkan tangki semprot dan semprotkan dengan air bersih.
• dimasukkan ke dalam tangki vertikal yang mengandung etsa Ferric Chloride dan biarkan sampai tergores.
• dimasukkan ke dalam tangki semprot dan semprotkan dengan air bersih
• masukkan penghilang etsa sampai etsa dihilangkan
• Masukkan ke dalam tangki timah vertikal untuk penyalinan.

Hasilnya adalah PCB yang terlihat cantik yang sangat mudah disolder dan terlihat profesional, meskipun tidak ada masker dan layar solder.

Apakah ini metode standar yang masih digunakan oleh departemen teknik profesional ketika membuat prototipe PCB hari ini, atau apakah ada metode lain yang memberikan hasil yang sama?

Tidak ada yang saya ketahui. 15+ tahun yang lalu saya juga bekerja untuk sebuah perusahaan teknik kecil yang melakukan apa yang Anda jelaskan di atas. Hari ini, di ruang bawah tanah saya, saya dapat menata papan PC dengan perangkat lunak gratis atau biaya rendah, menghasilkan file Gerber, mengirim email file-file itu ke rumah papan sirkuit dan memiliki papan yang dibuat dengan harga kurang dari $ 3 / sq in dengan kualitas yang lebih baik yang dapat saya impikan perbuatan. Mask dan silkscreen biasanya termasuk untuk harga yang sama. Turnaround adalah antara 5-15 hari kerja tergantung pada seberapa banyak Anda ingin membayar.

Tidak lagi masuk akal untuk membuat papan PC sendiri kecuali Anda perlu waktu penyelesaian yang diukur dalam hitungan menit. Ini sangat murah sehingga jika Anda menempatkan nilai yang wajar pada waktu Anda, Anda kehilangan uang karena melakukan di tempat.

Sekitar 15 tahun yang lalu saya menyewa EE langsung dari UC Santa Barbra. Minggu pertamanya di tempat kerja ia bertanya kepada saya, "Bagaimana Anda membuat prototipe PCB? Membungkus kawat, papan tempat memotong roti, atau apa?" Maka jawaban saya sama validnya sekarang. Kami merancang PCB normal, membuatnya secara profesional, dan jika berfungsi, kami mengirimkan produk. Jika tidak berhasil, kami perbaiki, buat yang baru, dan coba lagi.

Ada toko PCB dan produsen kontrak yang berspesialisasi dalam membuat jumlah prototipe PCB kosong.

Sebagian besar perusahaan membuat prototipe mereka dengan cara yang sama. Ada pengecualian, tentu saja. Beberapa perusahaan menggunakan PCB mereka sendiri. Beberapa menggunakan sesuatu seperti mesin penggilingan untuk PCB. Beberapa akan melakukan bungkus kawat. Dan beberapa akan menggunakan papan tempat memotong roti atau perf. naik. Tetapi untuk apa pun kecuali papan yang paling sederhana mungkin 95 +% dari perusahaan hanya mendapatkan prototipe PCB yang dibuat dari toko fab PCB profesional.

Meskipun metode ini tampaknya lebih mahal, pada akhirnya lebih murah. Kami menghabiskan lebih sedikit waktu untuk debugging, membangun, dan mencari-cari prototipe yang berpotensi berkualitas rendah dan tidak dapat diandalkan. Plus, kita dapat menggunakan 4+ lapisan PCB dengan lubang berlapis - yang BESAR. Dalam 15 tahun terakhir saya telah merancang mungkin EMPAT papan 2-lapisan dan 40+ papan yang lebih kompleks.

Saya merasa seperti seseorang harus menyebutkan penggilingan PCB sebagai metode prototyping. Lebih cepat dan lebih tidak berantakan daripada proses kimia, dan mesin yang sama yang melakukan penggilingan juga dapat mengebor lubang dan merusak tepi papan.

Papan dua sisi dilakukan dengan mengebor beberapa lubang pendaftaran di papan yang jatuh ke pin pada mesin penggilingan. Giling satu sisi, balik, giling sisi lainnya.

Masih mungkin tidak terlalu umum di lingkungan profesional karena menjalankan prototipe sangat murah, tetapi untuk saat-saat ketika perputaran yang lebih cepat daripada menjalankan prototipe diperlukan, penggilingan cukup besar.

Waktu pasti telah beranjak dari hari-hari itu dan saya mendukung apa yang dikatakan jawaban lain / menyiratkan tentang biaya mendapatkan PCB multilayer yang tepat dibuat secara eksternal tetapi saya akan menambahkan sesuatu yang lain.

Dalam pengalaman saya, penggunaan alat simulasi sirkuit berarti bahwa Anda dapat mengurangi jumlah iterasi PCB untuk mendapatkan desain yang benar. Tambahkan ini ke biaya papan multilayer yang hampir tidak signifikan dan tidak perlu lagi membuat prototipe internal.

Saya bekerja di laboratorium kecil di colege. Di sini Anda harus membuat file gerber (biasanya menggunakan Altium), dan kemudian mengirim ke orang yang bertanggung jawab untuk membuat prototipe (saya), yang akan menggunakan S42 LPKF untuk membuat papan. Sayangnya itu terlihat sangat buatan sendiri.

Saya melampirkan gambar ini dari salah satu prototipe kami. Yang kiri (multilevel green) dibuat di beberapa Rumah Dewan; yang tepat (agak cokelat) yang saya buat sendiri.

Jadi inilah yang kami ikuti di Lab kami. Hanya untuk papan dua lapis. Lebih dari dua papan layer akhirnya pergi ke vendor.

1. Ambil cetakan dari gambar papan (ukuran asli) dan pastikan hanya lapisan bawah, bor, bantalan, melalui dan dimensi berada pada gambar. Kami menggunakan Elang untuk ini. Gunakan halaman fotografi GSM kurang dari 140.

2. Robek halaman dengan pas untuk ditempatkan di atas PCB dengan ukuran tertentu dan setrika (ya menggunakan Setrika Listrik) papan menjaga sisi yang dicetak pada tembaga. Lakukan ini selama minimal 15 menit sampai Anda yakin bahwa trek akan ditransfer ke papan tulis.

3. Masukkan papan ke dalam air dan keluarkan kelebihan kertas dan etsa papan menggunakan Ferric Chloride seperti yang Anda sebutkan. Setelah terukir, lihat desain aslinya dan gunakan kompas membuat lubang di semua tempat latihan perlu dilakukan. Gunakan bit yang sesuai untuk pengeboran (tergantung pada ukuran komponen yang ingin Anda paskan). Juga, bor semua vias dan tambahkan jumper di lapisan atas (jika ada).

Jadi, ini adalah hasil akhir. :)

Sunting: Beberapa bagian, yang saya pikir cukup jelas, ditambahkan sekarang.

Saya tidak yakin seberapa profesional kami akan dihitung, karena kami adalah rumah desain kecil daripada perusahaan elektronik multinasional besar ...

Secara umum, prototipe yang sangat mendasar dilakukan dengan pisau bedah & papan berbalut tembaga jika diperlukan, atau jika lebih kompleks, kami hanya mengirimkannya ke Seeedstudio / Iteadstudio seharga $ 20, itu tidak perlu otak. Jika kita perlu melakukan sesuatu dengan cepat, kita membayar rumah PCB "lokal" yang lebih lokal untuk melakukan sekali jalan atau jangka pendek. Biayanya, tapi itu bisnis.

Biasanya, kami mengirimkan barang-barang kami untuk dicetak untuk kami, bahkan untuk prototipe. Terkadang ini bisa mahal - 10 revisi pekerjaan kami dan ada lebih dari $ 10k. Tetapi untuk investasi awal sebesar $ 7k, Anda dapat membeli pabrik CNC yang akan memotong PCB dua lapis dengan sangat baik. Ini tidak buruk untuk pembuatan prototipe, tetapi bukan jawaban terbaik untuk produksi massal. Kita cenderung menjauhkan diri dari etsa kimia karena memiliki kecenderungan untuk etsa tidak merata, dan ketika PCB Anda memiliki lebih dari satu pon tembaga pada papan kecil (catu daya) Anda dapat membuat hotspot. Untuk proyek LV, etsa kimia tidak terlalu buruk.

Kami hampir tidak membutuhkan lagi perputaran pertanyaan ini, tetapi karena pertanyaan ini ada di sini, untuk kelengkapan metode transfer toner laser kertas sampah & sampah adalah alternatif yang berguna dan lebih cepat dari metode etsa foto untuk satu hari yang sama percobaan.