Mantenga sus procesos de producción y ensamblaje de PCBs como mantiene sus pantalones: Sin costuras (y sin problemas)

Creado: October 3, 2021
Producción de microchips con un profesional detrás.

Perdí un botón de un par viejo de jeans el otro día y no tuve manera de arreglarlo. Las costuras estaban todas torcidas, y aunque normalmente uno puede encontrar botones extra en la cintura, no pude encontrar ninguno. Mi mamá me enseñó a siempre chequear las costuras, pero a veces es fácil ponerse perezoso, y olvidar uno de los procedimientos más básicos cuando se quiere terminar con una experiencia, que, de otro modo, sería agotadora. Algunas marcas son más confiables y duraderas que otras, pero de todas formas, siempre es una buena práctica chequear la ropa que está por comprar para descartar defectos obvios en la fabricación.

En un mundo ideal, todos los chequeos más rigurosos son subcontratados por el fabricante. Después de todo, están involucrados directamente en el proceso de producción y deberían tener el equipo para revisarse a sí mismos con facilidad. En un mundo realístico, su fabricante de PCBs debería estar haciendo todos las inspecciones necesarias y chequeos en los procesos. El poder verificar que estos procesos están sucediendo es un punto crítico de la relación con su fabricante. Con el conocimiento adecuado, sabrá qué buscar y preguntar con respecto a los procedimientos de verificación en la manufactura, y también asegurar un cierto testeo inicial de su producto.

¿Por qué debería inspeccionar sus procesos de ensamblaje y producción de PCBs?

El inspeccionar una instalación de manufactura le permitirá desarrollar una comunicación más confiable con su fabricante, como también darle confianza a usted de que su elección para la manufactura es la mejor para sus consideraciones de diseño. Cuando usted visite su planta de manufactura, debería chequear todas las herramientas y facilidades que se utilizarán para producir su placa. También querrá el manejo de herramientas, y los materiales que se utilizarán. Sin embargo, a su trabajo le falta mucho una vez que haya verificado todas las herramientas para la construcción.

Luego del ensamblaje, y probablemente a varios estadíos de la fabricación, su fabricante debería inspeccionar las placas y realizar chequeos del proceso. Idealmente, hasta podrán realizar algunos testeos de funcionalidades y encontrar cualquier tipo de problema antes de que las placas finalizadas sean enviadas de vuelta. Después de todo, si sus pantalones se hubiesen cosido con un agujero en vez de bolsillos, usted querría que eso se detectase tempranamente para poder reemplazar los bolsillos fácilmente.

Jeans con agujeros en las rodillas.
A diferencia de los PCBs, los jeans pueden pasar las inspecciones teniendo agujeros, salvo que sea mi madre quien los inspeccione.

¿Cuáles son sus métodos de inspección?

Utilizando el camino de flujo de fabricación para su PCB y los procesos que se activan durante la fabricación, usted puede determinar las herramientas de inspección y procedimientos. Puede conocer información acerca de los procesos de inspección usados por su fabricante, y verlos en acción si es posible:

Inspección Mecánica: Algunos tests mecánicos incluyen los de “creep” mecánico y térmico y los de shock, pero sin importar qué estrés adicional le aplique a sus placas (si se le aplicaron), debería estar físicamente intacta y sin daños antes de despacharlas.

Inspección óptica: Inspeccionar las placas con el ojo desnudo o bajo un microscopio le permite encontrar daños físicos a grandes escalas. Puentes de soldadura, quemaduras, y desalineaciones producidas por reflujo son visibles usualmente, si tiene la paciencia para buscarlas.

Prueba de adhesión: Si la mezcla de materiales en el stack de capas no tiene las proporciones adecuadas, puede tener delaminación entre el cobre y el laminado o la máscara de soldadura. Esto se debe chequear durante la manufactura: si este problema lo encuentra más tarde probablemente tenga que desechar varias horas de su trabajo de fabricación. Una prueba de adhesión es, en general, tan sencillo como poner cinta scotch sobre una capa y chequear que nada de la placa se despegue de ella.

Inspección mediante microscopio electrónico de barrido: Los microscopios electrónicos de barrido (SEM) son otro equipo muy costoso. Si tiene rasgos muy finos, las imágenes por SEM pueden ser utilizadas para inspeccionar su placa. Usualmente, se lo usa en realidad, para evaluar la metalización. El haz de electrones dañará algunos tipos de materiales, e incluso los quitará. Es de esta forma que se testean las almohadillas recubiertas de oro, en donde un tiempo rápido de remoción indica que el recubrimiento es muy fino, lo cual revela una calidad pobre de la superficie.

Inspección por rayos X: Si hay problemas con aberturas o cortocircuitos luego de que se haya fabricado el stack de las capas, es preferible tener una opción no destructiva de testeo hasta que se conozca con certeza cuál es y dónde está el problema. No cualquier planta de fabricación tiene capacidad de realizar inspecciones por rayos X, por lo que debe ser algo que debe preguntar cuando la visite.

Doctor utilizando lentes de rayos X para mirar un cerebro.
La inspección por rayos X usualmente no es tan glamorosa, pero puede ser muy útil para identificar problemas internos en su PCB.

¿Qué tanto puede testear su fabricante?

Los testeos que pueden ser realizados por su fabricante varían usualmente, pero como mínimo, deberían incluir algunos testeos eléctricos rudimentarios e imágenes térmicas para encontrar áreas en donde se drene mucha corriente (lo que indica fugas). Idealmente, también harán microscopía electrónica o tendrán la capacidad de hacer análisis elemental, que puede ser utilizado para avanzar en encontrar la raíz de la causa de un problema eléctrico.

Si tiene estándares específicos que debe cumplir, como por ejemplo MIL-SPECs, o requerimientos de seguridad para el consumidor, debería conocer si hay testeos de pre-conformidad de los que el fabricante puede ocuparse. Si ellos pueden producir y testear un primer lote, será mucho más barato que encontrar en el medio de la certificación que usted tiene una resonancia desconocida o que no puede cumplir con requerimientos de seguridad en la tensión.

Aunque es algo valiente, y quizás le haga ganar algo de tiempo en el presente, el comprar jeans sin probárselos es para problemas a futuro. El fabricar PCBs sin estar familiarizado con su fabricante no es algo siquiera corajudo, sino que significa ir hacia la puerta de los problemas y rogarle que lo visite.

Al elegir un software correcto de diseño de PCBs, usted puede seleccionar las herramientas que lo salvarán a largo plazo y le garantizarán procesos repetibles, y de calidad. Cuando necesite acceder a una herramienta de disposición de PCBs fácil de usar y que incluya todo lo necesario para construir placas de circuitos de alta calidad, no vea más allá que CircuitMaker. Además de ser un software de diseño de PCBs sencillo de usar, todos los usuarios de CircuitMaker tienen acceso a un espacio personal de trabajo en la plataforma de Altium 365. Puede subir y guardar sus datos de diseño en la nube, y puede fácilmente ver sus proyectos vía su navegador de internet en una plataforma segura.

Comience hoy a utilizar CircuitMaker, y esté atento a las novedades de CircuitMaker Pro, de Altium.

Articulos más recientes

Volver a la Pàgina de Inicio