El papel de ISU Petasys, una empresa de fabricación de múltiples capas, en la realización de una implementación exitosa de PCB

John Stephens, Vicepresidente Senior de Ventas de ISU Petasys (pronunciado “E-soo”), construyó su primera placa de circuito en 1974. Al igual que muchos de nosotros en la industria, recibió una educación de primera mano en diseño de PCB, fabricación y ensamblaje trabajando en la industria aeroespacial.

Él explica, “Comencé en la aeroespacial en Litton Guidance and Control Systems, donde trabajé en un laboratorio de desarrollo de procesos que básicamente era un taller de prototipos donde desarrollábamos nueva tecnología y prototipos. Enseñábamos a nuestros proveedores el proceso que habíamos desarrollado y, si era un proceso nuevo, construíamos las placas. La aeroespacial me enseñó mucho. El laboratorio era genial ya que éramos un equipo pequeño y hacíamos múltiples procesos y funciones laborales.”

“La gente dirá que nadie construía placas complejas en ese entonces, pero en 1976 construimos una placa de 16 capas que fue a parar a un F-16.”

A lo largo de su carrera de 40 años, John ha estado inmerso en el proceso de fabricación de PCB. Él dice, “Desde el laboratorio, pasé a la planificación de materiales, donde hacía programación y muchos pedidos. Luego, tuve el trabajo de interactuar con los fabricantes y nuestros ingenieros. No trabajábamos con datos Gerber en ese entonces, le dábamos a nuestros fabricantes películas, pero había muchos problemas con ellas. Si había errores de diseño, se corregía la película, pero los archivos no.”

“Eventualmente, le dijimos a nuestros proveedores que queríamos usar datos electrónicos. Solíamos construir placas en pequeños paneles cuadrados de doce pulgadas y luego mostramos a la gerencia que podíamos poner cuatro de esos en un panel de 18x24 y reducir costos.”

Hasta el día de hoy, el tamaño estándar de panel en la industria es 18x24.

John se movió al grupo de calidad y confiabilidad y eventualmente dirigió todo el grupo de ingeniería de calidad de proveedores, que incluía tanto placas como componentes.

“Después de Litton, fui a Ambitech, inicialmente como director de calidad, y luego como director de marketing técnico y desarrollo de negocios. Desde allí, fui a Merix, y luego a mi puesto actual en ISU como Vicepresidente Senior de Ventas para América del Norte. Mi puesto realmente excede América del Norte porque ahora todos son tan globales. Nuestros Ingenieros de Aplicaciones de Campo me reportan a mí, y nosotros damos aportes al personal de I+D y técnico de la compañía. Y, todos nuestros FAEs tienen experiencia práctica en fabricación o en electricidad.”

“Todo lo que he hecho me ha llevado a lo que estoy haciendo hoy. En cada puesto que he tenido, aprendí algo nuevo. Simplemente seguí construyendo sobre mi experiencia y conocimiento.”

ISU Petasys

ISU Petasys fue fundada en 1972 y tiene su sede en Dalsung-goon Daegu, Corea del Sur. John explica, “Desde 1987 hasta 1997, duplicamos el tamaño de la fábrica en Corea clonando la primera fábrica para construir la segunda. Desde el punto de vista de un plan de continuidad del negocio, los dos edificios son imágenes reflejadas el uno del otro, por lo que si uno de los edificios se daña de alguna manera, aún podemos continuar nuestras operaciones en el otro. En el 2000 abrimos nuestra fábrica en California, y en 2013 adquirimos Hunan (MFS Technology con sede en Changsha, China). Hunan hace tecnología convencional, pero no al nivel de complejidad que tenemos en Corea y California. En 2015, construimos un tercer edificio en Corea para albergar todas nuestras instalaciones de galvanoplastia de última generación porque no había espacio físico en la Fábrica 1 o Fábrica 2.”

Como se ha señalado en otros artículos, las empresas de fabricación de PCB pueden ser mega-corporaciones con cientos de miles de empleados que fabrican los dispositivos de consumo de los cuales nos hemos vuelto tan dependientes.

John dice, “Tenemos alrededor de 500 millones de dólares en ingresos, lo que nos coloca alrededor del puesto 30 en la industria. Hay empresas gigantes que fabrican productos de alto volumen como productos automotrices, sustratos de paquetes, tecnología para teléfonos celulares y tecnología para teléfonos móviles.”

“Lo que construimos representa las PCB de múltiples capas más complicadas fabricadas en el mundo hoy en día. Estos son los productos que se utilizan en las infraestructuras centrales para las Telcos, los proveedores de servicios y los centros de datos de los gigantes de la nube. Nuestra principal fortaleza es el espacio de conmutación y enrutamiento. La Figura 1 es una foto de una de nuestras placas de conmutador de enrutador. Creo que hoy en día somos el único proveedor que construye para las tres principales empresas de hardware de enrutamiento de Telco. Somos uno de los mayores fabricantes de multilaminados de alta gama en el mundo. Prismark (Prismark Partners LLC, una firma de consultoría de la industria electrónica con sede en Cold Spring Harbor, Nueva York), hizo un estudio hace algunos años, y creo que en ese momento éramos clasificados como el número dos en ingresos de PCB de ultra alta gama. Para los fines de ese estudio, lo de alta gama se categorizó como cualquier cosa por encima de 20 capas. La Figura 2 es una foto de una de nuestras placas de 36 capas para computación de alto rendimiento.”

“El 80% de nuestro negocio proviene de América del Norte y Europa”, continúa. “Desde una perspectiva de ingeniería y de cliente, América del Norte y los OEMs de América del Norte representan la mayor parte de nuestro negocio. También estamos haciendo mucho negocio con los ODMs (fabricantes de dispositivos originales) en Taiwán.”

“La industria ODM en Taiwán es muy interesante cuando se trata de la nube. Hay muchos productos ODM que todavía son de tecnología más baja, pero el mercado realmente está comenzando a evolucionar rápidamente con empresas como Google, Microsoft, Amazon, Facebook e incluso IBM. Ahora, muchas de las empresas de la nube están construyendo sus propios equipos para diseñar los conmutadores para sus centros de datos.”

John señala, “En los tipos de productos mencionados, la colaboración se ha vuelto mucho más difícil porque hay muchos más actores involucrados. La experiencia de los ODMs para construir un servidor es una cosa cuando Intel te entrega un diseño de referencia. Es muy diferente construir un conmutador de 100 Gb/s o 400 Gb/s con poca o ninguna experiencia en equipos de alta velocidad.”

Él continúa, “Cuando miras nuestro modelo de productos y servicios, ofrecemos servicios desde prototipado rápido hasta producción en grandes volúmenes.”

“Independientemente de la aplicación de una placa en particular que fabriquemos, la fiabilidad siempre es un factor crucial. No puedes tener una placa que funcione de vez en cuando o incluso con cierta frecuencia. Tiene que funcionar la primera vez y todas las veces después de eso. Esto es particularmente cierto para piezas críticas de misión, como las placas que se fabrican
para la industria aeroespacial. La Figura 3 es una foto de una de nuestras placas que fabricamos para aviónica comercial.”

Construcción de equipos

Como se menciona en varios artículos, así como en nuestros dos libros y en nuestros cursos de uno a tres días, una estrategia exitosa de desarrollo de productos PCB es aquella en la que el enfoque colaborativo es un aspecto crítico de esa estrategia. Desde su perspectiva, John cita, “Los chicos de la nube han salido y han construido grandes equipos de ingeniería contratando personas de los OEMs tradicionales de hardware. Luego, construyen su propio producto. Pero sigue siendo un enfoque colaborativo. Nuestra participación ahora es un poco más complicada y más importante que nunca. Hay muchos niveles diferentes de experiencia con las personas que están diseñando productos realmente complicados en estos días.”

“Creas mucha oportunidad si puedes mostrar valor,” agrega. “Nuestro enfoque es proporcionar recursos de ingeniería disponibles que realmente agreguen ese valor. Es una cosa que un fabricante diga, ‘oye, construiré un apilamiento, o recomendaré un material’. Eso no realmente agrega mucho valor. Debido al trabajo que hemos hecho a lo largo de los años con los OEMs de América del Norte, tenemos la capacidad de decir, ‘esto es lo que podemos hacer.’ Miramos lo que el ingeniero necesita, dónde debemos presionar, y dónde necesitamos advertir a las personas que están presionando demasiado. Esta no es una habilidad fácil de desarrollar.”

John continúa, “Hay muchos fabricantes, nosotros incluidos en cierto punto, que no tienen los recursos internos y la experiencia para hacer lo anterior. Continuamos entrenando a nuestros equipos en Corea y China para poder hacer un apilamiento, hacer un DFM o entregarle a alguien un libro que agregue ese valor. Educamos a los diseñadores dándoles alternativas, mostrando los pros y los contras, definiendo lo que es posible y lo que no. Nuestro equipo en EE. UU. impulsa nuestra hoja de ruta tecnológica escuchando a nuestros clientes y luego diciendo ‘esto es lo que necesitamos trabajar’. Nuestro equipo en Corea es bastante capaz de desarrollar los procesos de PCB y trabajar en ese lado de la ecuación. La complejidad radica en tener esa cercanía con un cliente donde puedas ver la necesidad. No siempre puedes predecirlo, pero tienes que estar frente a ello. No puedes desarrollarlo cuando alguien te entrega un conjunto de datos Gerber. A nuestros clientes les prefieren que no hagamos I+D en sus productos.”

Diseño y el proceso de fabricación del producto

Uno de los mantras que repetimos continuamente en Speeding Edge es que, cuantos más aspectos aguas abajo puedas incorporar en el proceso de diseño, mejor. Esto implica involucrarse, de manera oportuna, con la casa de fabricación y ensamblaje que tienes como objetivo.

Como lo ve John, “El error número uno que cometen los desarrolladores de productos es esperar demasiado tiempo antes de involucrarnos. Idealmente, un cliente nos contactará cuando tenga la idea de que necesita construir una PCB. Nunca es demasiado pronto para que las personas vengan a hablarnos. Si no tienen un esquema que esté bien, si les pregunto si saben el tamaño de la caja y me dicen que sí, entonces eso podría ser demasiado tarde, ya que podríamos haber perdido la oportunidad de agregar valor. Probablemente ya hayan decidido el tamaño de la PCB. Ese es el principal factor de costo en el desarrollo de la PCB: el material bruto. Cuando miras en un gabinete caro lleno de electrónica, los ASIC son el primer ítem en la lista de materiales y costos, y la PCB o la óptica son el segundo.”

Continúa, “Todos nos miran para ahorrar costos. Desde nuestra perspectiva, el principal costo en nuestra factura es el laminado. Cuanto mayor sea la cantidad de capas y el rendimiento del circuito, mayor será el porcentaje de costo del material bruto. Como se mencionó anteriormente, el panel estándar que usamos es de 18”x24”. Eso es 3 pies cuadrados. Puedes diseñar una placa de circuito de 12”x12” que es 1 pie cuadrado, pero solo puedes poner una de esas placas de circuito en esos 3 pies cuadrados. Consideramos que esta es una mala utilización del material. Siempre les digo a los desarrolladores de productos: ‘Vas a pagar el 100% de las placas que fabrico, ya sea que te las envíe o no.’ “Si mi rendimiento es del 50%, ¿adivina qué? Estás pagando mucho más de lo que deberías pagar.”

A lo largo de los años, ISU ha fabricado numerosos paneles de tamaño personalizado para acomodar productos. Pero no todo puede ser de tamaño personalizado debido al tamaño de la hoja maestra de los fabricantes de laminados. John afirma, “Podemos cortar una hoja maestra de cualquier manera que un cliente quiera, pero si hay un montón que cae al suelo, se desperdicia y aún así tiene que ser pagado.”

Involucrarse con un fabricante desde el principio del proceso de diseño no significa que, una vez establecida esa comunicación, se requieran conversaciones continuas. John explica, “El problema que la gente tiene es que piensan que necesitamos o queremos involucrarnos mucho. Solo necesitamos tener una conversación cuando tengan la idea del producto. Luego, pueden no hablar conmigo durante tres meses. Después me llaman cuando ya han hecho la captura del esquema.”

“Es en este punto cuando hablamos sobre cómo se van a usar los conectores, el tipo de BGA que se ha seleccionado, las pilas de almohadillas que se necesitarán y el presupuesto general de pérdidas. Hemos desarrollado listas de verificación que la gente usa y que identifican los momentos en los que necesitamos ponernos en contacto. Les pido que nos avisen cuando estén en diferentes etapas del proyecto.”

“Así es como construimos una relación con el diseñador. Y, nuestro FAE se convierte en el 'chico de las respuestas'. Los clientes usan al FAE como un recurso para preguntar sobre diferentes tipos de preguntas de la placa. Nos integramos en el proceso de desarrollo del producto como una fuente de conocimiento, pero no somos intrusivos.”

“En resumen, los clientes nunca pueden involucrarse demasiado pronto. Esto encaja en nuestro modelo de negocio de prototipos a producción y soporte al final de la vida útil para todo el ciclo de vida del producto. Cuando miramos un prototipo, si damos orientación de diseño o realizamos DFM es porque tenemos que vivir con él para siempre. No todos apoyan ese modelo.”
Tejiendo lo anterior está la necesidad de hacer compensaciones de costos. Rara vez se construye una PCB que tenga todos los "deseos" en ella. Es un equilibrio entre el costo del diseño, los requisitos de tiempo de comercialización del producto y el costo general de desarrollo del producto.

John explica, “Cuando estás en la etapa de desarrollo de un producto, puedes señalar cosas que pueden cambiarse que ayudan al proceso, pero definitivamente hay límites en términos de la flexibilidad de un ciclo de desarrollo de producto dado. Uno de los problemas con la cuestión de la participación tardía es que el calendario siempre es lo más importante y no puede verse afectado. Puede haber muchas cosas que impacten el calendario y pueden ser ajustadas, pero la puerta final nunca se mueve. Si llegáramos a decir que necesitamos rehacer el diseño de una PCB, la respuesta del cliente casi siempre es ‘no, no lo necesitamos.’”

Llega un momento en el proceso cuando la necesidad urgente es simplemente seguir adelante. John señala, “Hacemos este tipo de compromisos todo el tiempo. Mi respuesta es ‘Lo entiendo. Tenemos que hacer esto, pero tenemos que intentar cambiarlo antes de que se libere el diseño de producción. En dos versiones más necesitamos asegurarnos de que estamos documentando las cosas que necesitamos corregir para mejorar la manufacturabilidad, los rendimientos y la calidad, pero la impedancia no puede aumentar.’ Sea lo que sea que necesite ser abordado tiene que ser puesto sobre la mesa antes de que sea demasiado tarde. Hemos pasado por toda la calificación del sistema, y puedo decirte que en ese momento, nada va a cambiar en ese producto, excepto cuando llegue al final de su vida útil y ya no tenga que fabricarse más.”

“Aquí es donde algunos de los problemas surgen en las tecnologías más bajas e incluso a veces en las tecnologías más altas. Los clientes han hecho las cosas de una cierta manera durante mucho tiempo. Y, sus restricciones son sus restricciones, y solo tenemos que resolverlo. Pero, este tipo de enfoque es caro.”

“Creo que esto es realmente parte de lo que [la participación temprana] se ha perdido un poco recientemente. Con la nube y los ODMs involucrándose en tecnologías que nunca antes habían visto, se está convirtiendo nuevamente en un tema más grande. La participación temprana es crítica. Si un cliente lo hace difícil de construir, tenemos que cobrar más para hacerlo,” dice, “no todas las placas de 28 capas son iguales.”

“Por eso es nuestra responsabilidad asegurarnos de que podemos hacer un buen acuerdo comercial. Que podemos tener una buena asociación y que va a funcionar. Si solicitaras opiniones de nuestros principales clientes, te dirían que nuestra capacidad para trabajar con el equipo de diseño junto con la calidad del producto que sale al final, es nuestro valor número uno para ellos. No siempre seremos el costo más bajo, pero somos competitivos.”

Desafíos, Tendencias e Innovaciones Nuevas

Desafíos

De manera similar a lo que señaló Tarun Amla de ITEQ sobre los desafíos con la estructura de las placas desde el lado del laminado del negocio, ISU enfrenta problemas similares en el lado de la fabricación.

John explica, “Los desarrolladores de productos afirman que diseñaron un producto según un estándar IPC. Tal vez lo hicieron, pero también es posible que no lo hayan hecho. También nos encontramos con casos en los que dicen ‘oh, intentamos hacerlo [de esa manera] pero encontramos este problema, así que lo hicimos de esta manera.’”

Continúa, “Estamos enfrentando el mismo problema que enfrentamos hace 40 años. La gente mira las cosas en una computadora y parece perfecto. Pero esa cosa se mueve en el mundo real. No está fijo. Todavía estamos construyendo placas con tela que se mueve. Simplemente hemos agregado más capas y más complejidad. Las estructuras han mejorado, pero las personas siguen enfrentando desafíos conflictivos. Por ejemplo, los fabricantes de componentes hacen un diseño de referencia que todos deben seguir. A veces, esos diseños de referencia hacen que los chips funcionen mejor, pero no hacen que las placas de circuito sean más fáciles [de diseñar o fabricar]. Ese es un interés competitivo.”

“También fabricamos placas de prueba para los fabricantes de semiconductores. La Figura 4 es la imagen de una de estas placas. Esto ayuda en ambos lados de la ecuación. Aprendemos de los proveedores de semiconductores y ellos aprenden de nosotros.”

Lo mismo ocurre con las empresas que diseñan conectores. “Fabricamos placas de prueba para una empresa de conectores,” señala John. “Luego nuestros clientes van a usar esos mismos conectores, y el fabricante del conector dirá ‘bueno, ustedes construyeron las placas de prueba, así que no debería haber problemas.’ Tratamos de explicarles a estos clientes, así como a la empresa de conectores, que la placa de prueba tiene un grosor de 80 mils, pero la placa en la que la van a usar tiene el doble de grosor. Hay muchos factores, como anomalías en el chapado, que las personas no reconocen.”

Como se ha citado en numerosos artículos, la complejidad y funcionalidad de los productos electrónicos de hoy en día, particularmente los de alto rendimiento, continúan agregando desafíos a los que nos enfrentamos en muchos productos que se diseñan y fabrican actualmente.

Como señala John, “Lo que podías hacer con una placa de 12 capas de 062, no lo puedes hacer con una placa de 36 capas de 160 mils de grosor. Lo que ocurría en generaciones anteriores de productos aún ocurre, pero no todo. Aquí es donde entra la experiencia. Por ejemplo, las estructuras siguen siendo un problema. Los desarrolladores de productos quieren saber cuán pequeño podemos perforar un agujero, o cuán alto un aspecto de la relación podemos chapar. Dirán que quieren un agujero de 8 mils. Cuando les preguntamos si se refiere al agujero perforado o al tamaño del agujero final, no saben lo que significa el diámetro del agujero interior frente al diámetro del agujero exterior. En productos de alta velocidad, esto junto con las capacitancias y los espacios libres se vuelve súper crítico.”

Continúa, “También estamos recibiendo placas con presupuestos de registro extremadamente ajustados. La estructura es una de las partes integrales para ayudarnos a lograr un mejor registro. De hecho, es lo que impulsa el registro.”

“Además, la gente quiere saber cuáles son nuestras capacidades, y quieren ver nuestra hoja de ruta tecnológica. Les explico, ‘Prefiero no mostrarles eso porque hay una posibilidad de que lo malinterpreten.’ Tenemos nuestras capacidades avanzadas, y si eligen cada elemento de la columna que dice ‘avanzado’, probablemente no podamos fabricarlo. Hacerlo sería como estar de pie sobre un pie y luego hacer una voltereta hacia atrás. Puedo hacer una voltereta, simplemente no puedo hacer todas las combinaciones con la voltereta.”

“Puedes obtener elementos de diseño en competencia en los que la gente cree que ya ha usado un elemento antes, por lo que debería poder usarlo todo el tiempo. No entienden necesariamente la interacción o la complejidad de esos elementos. A medida que las cosas evolucionan con la complejidad, la gente lucha cuando intenta incorporar más conjuntos de características de elementos de fabricación. En esa situación, nos gusta poder tener discusiones sobre lo que es posible y lo que necesitamos hacer con un diseño para permitir que el cliente incorpore esa característica que necesita para minimizar el riesgo.”

Tendencias

Como hemos señalado en blogs anteriores, hoy en día, los diseños complejos, de alta velocidad, alta frecuencia y baja pérdida son las principales tendencias del producto en la industria que impactan el proceso de diseño.

John explica, “El mayor desafío es la pérdida de transmisión asociada con las frecuencias más altas con las que estamos operando ahora. Y tenemos que abordar todo lo que impacta la pérdida de transmisión, incluidos los materiales de alto rendimiento y el vidrio que se usa dentro de esos materiales. En algunos casos, la gente está dejando el vidrio y utilizando otro medio que muestra promesas. Además, tenemos que observar la rugosidad del cobre. Esto no es solo lo que el fabricante del laminado puede poner en la placa, sino lo que nosotros, el fabricante, hacemos con ese cobre. El óxido no funciona a altas frecuencias porque hace que las cosas sean demasiado rugosas. Incluso el óxido de ISU, que es realmente suave, no es lo suficientemente suave, por lo que tenemos que buscar otras químicas que no sean de grabado. A lo largo de los años, hemos estado haciendo que el cobre sea rugoso para que las cosas se mantengan unidas cuando se colocan en los hornos de reflujos. Tienes este gran pedazo de cobre liso y, para que el material laminado se adhiera a él, tienes que rugosizarlo.”

“Debido a la pérdida de retorno de las señales y el plano, el cobre ya no puede ser rugoso. Así que ahora, estamos utilizando químicas que son muy similares a las que usa un fabricante de laminados para recubrir el vidrio, o que se usan para tratar el papel de aluminio para que la resina se adhiera a él. Lo mismo ocurre con el cobre. Tienes que poner un tratamiento sobre él para hacerlo compatible. Esto es muy diferente de lo que hemos hecho en el pasado y es una tendencia actual.”
John continúa, “Las placas se están haciendo más gruesas, los orificios de las vías están siendo más largos, y no funcionan porque hay una cantidad horrible de impugnaciones a la vista, por lo que tienen que ser perforadas por detrás. En un producto que fabricamos hace un año, podrías tener un vástago de 12 mils. En el producto que estamos fabricando para la próxima generación de productos a 56 Gb/s y 112 Gb/s, 6 mils es el vástago máximo. Poder perforar con ese nivel de precisión en una placa realmente gruesa de manera consistente con la tecnología convencional es imposible.”

Debido a lo anterior, ISU tuvo que desarrollar un nuevo proceso para poder perforar un vástago de 6 mils y hacerlo repetidamente. John explica, “Es un vástago de 4 +/- 2, es profundo y es asombroso lo que los ingenieros de procesos han logrado. Esto, junto con una alta relación de aspecto, [está] impulsando tendencias. 20:1 con una broca de .2 mm es común en las arquitecturas de redes de alta gama de hoy en día.”

ISU también trabajó con fabricantes de equipos de perforación para mejorar sus procesos de fabricación. John dice, “Los fabricantes tenían algunas ideas muy buenas y buenas técnicas, pero el software era limitado, así que llevó algo de tiempo. Nuestros propios ingenieros tuvieron que involucrarse. Tuvimos que mejorar el control de planitud, pero al mismo tiempo tuvimos que desarrollar una capacidad de detección de capas internas. Ahora hay equipos que pueden hacer esto, pero aún tenemos más trabajo por hacer de nuestro lado.”

ISU también trabaja con proveedores de laminados y sus propios clientes para desarrollar nuevos materiales y probarlos a través de la fiabilidad térmica y mecánica de SI. “Trabajamos con fabricantes químicos en cobre liso,” señala John. “Idealmente, esa química sería compatible con todos los sistemas de resina, pero eso no es posible. Nadie hace una solución universal no grabada que sea compatible con los materiales de laminado de cada fabricante.”

Las tendencias de grosor de las placas y el tamaño de los paquetes impulsan la mayoría del desarrollo que ISU realiza en la actualidad. “Siempre buscamos mejorar nuestra capacidad de proceso en torno a la evolución de la tecnología de PCB,” agrega. “Hay cosas que son más innovadoras, y necesitamos poder ver estas cosas venir. Algunas de estas cosas nos han llevado cuatro años de desarrollo. Si alguien me hubiera dicho antes que necesitaba un vástago de 6 mils, les habría dicho que estaban locos.”

Nuevas Innovaciones

En los próximos dos a cinco años, se producirán una serie de evoluciones. John afirma, “En los PCB de múltiples capas, ahora estamos lidiando con líneas de transmisión, pero la densidad será nuestro próximo gran desafío, en particular, la densidad de los BGAs. Piensa en todas las pequeñas partes que van en los productos de construcción, como los teléfonos móviles.”

En el lado de los productos de redes de alta gama, las piezas siguen siendo más grandes. “En los chips de conmutación que se están fabricando, cada parte es más grande en tamaño,” señala John. “Creo que nos estamos acercando a un punto en el que veremos un cambio de densidad en el formato grande a un paso mucho más estrecho, lo que aumentará la densidad de E/S. La forma en que construimos una PCB hoy en día no va a funcionar. No sé si serán dos o cinco años, pero está en esa ventana. Vamos a ver un cambio en algunos productos de alta gama que realmente van a requerir algunos nuevos procesos de fabricación—técnicas y enfoques que no utilizamos hoy en día. Se utilizan en algún sentido en algunos productos como los teléfonos móviles. Pero las cosas que haces en un teléfono móvil no puedes hacerlas en una tarjeta de red. Vamos a tener que desarrollar una combinación de tecnologías que se usan en una variedad de industrias, y descubrir cómo hacer una placa de 40 capas a partir de eso. Por eso creo que la densidad va a impulsar el próximo conjunto de requisitos.”

El Impacto de COVID-19

Como en muchos otros lugares de fabricación, el efecto completo y a largo plazo de COVID-19 en la industria de las PCBs aún está por verse.

John explica, “Creo que la industria y las personas en ella han hecho un trabajo realmente notable al apoyarse mutuamente. Debido a que ISU tiene su sede en Corea del Sur, experimentamos un impacto potencial. Hubo visitantes de Wuhan que viajaron a Daegu para un evento, y las personas se infectaron, y se propagó muy rápido dentro de ese grupo. Nuestra fábrica está ubicada justo afuera de Daegu. Pero Corea adoptó un enfoque realmente proactivo en cuanto a las pruebas. Pudieron probar y categorizar a las personas muy rápidamente. Al principio nos preocupaba que, cuando el brote ocurrió en Corea, tendríamos que cerrar por un tiempo. Pero implementamos los protocolos similares a los que recomienda el CDC y algunos más, y tuvimos éxito.”

“Para nosotros, el impacto ha sido más por lo que tenemos que hacer para mantener nuestras operaciones. Pero no hemos afectado a nuestros clientes. Nuestra cadena de suministro ha tenido interrupciones, por lo que nuestra productividad se redujo por un tiempo mientras pasábamos por el proceso de limpiar todo cada día y aprendiendo cómo vivir en un mundo de COVID-19. El mayor impacto ha sido en la logística. Las personas no están subiendo a aviones para volar alrededor del mundo. Estos mismos aviones llevarían todo lo que necesitamos para fabricar cosas. Al estar en Corea, la mayoría de nuestros suministros se transportan por aire. Como resultado, tuvimos que cambiar a envíos por mar, lo que está extendiendo nuestros tiempos de entrega. Cada país del que obtenemos productos ha pasado por una fase de cierre o escasez tras otra.”

“Nuestros clientes quieren que enviemos por flete aéreo. Pero no podemos hacer eso porque no hay aviones disponibles y el tiempo de espera ha aumentado hasta tres días. Con ese tipo de demora, sería lo mismo poner el producto en un barco. Además, los cargos por flete aéreo han aumentado entre 3 o 4 veces.”

El aspecto de las compras por acaparamiento también juega un papel en el entorno de desarrollo de productos actual. “Algunos OEM realmente grandes han salido y adquirido capacidad y acelerado la entrega de suministros para tratar de mitigar el impacto,” cita John. “Esto crea un efecto en cadena. Me preocupa la reacción adversa del COVID-19 porque han acumulado productos y creado algunas irregularidades en la cadena de suministro.”

“Hemos estado agilizando muchos productos como resultado del COVID para llenar el vacío dejado por algunos de los proveedores chinos. Al mismo tiempo, nuestros clientes están tratando de adelantarse al problema porque han visto el impacto del COVID a medida que se movía inicialmente de China a Italia y ahora a Malasia, Tailandia y otros países. Dos meses después de que el COVID se desató en China, Malasia fue golpeada y, por un tiempo, no pudimos conseguir el papel de cobre que solía venir de Malasia. El gobierno cerró todo.”

“Estamos teniendo dificultades para obtener diferentes productos de diferentes partes del mundo. Estos son los tipos de problemas que surgen a raíz del COVID que van más allá de las operaciones directas de la fábrica. Somos afortunados porque estamos catalogados como un negocio de infraestructura esencial. En nuestra planta de California, implementamos lo mismo que se implementó en Corea del Sur: escaneo térmico de las personas para medir su temperatura; todos deben usar mascarillas y guantes, o lavarse las manos y mantener el distanciamiento social dentro del lugar de trabajo. Las personas con trabajos de oficina trabajan desde sus casas. Lo más importante para nosotros ha sido mantener nuestros esfuerzos de soporte al cliente. Tenemos reuniones constantes de estado para mantener a nuestros clientes informados sobre lo que está sucediendo.”

“Lo clave es que nadie está quitando el pie del acelerador. Piensa en el impacto de la infraestructura en la red de comunicaciones con todo el mundo trabajando de forma remota. No estamos preparados para tener a todos trabajando desde casa. Piensa en todas las reuniones que se están llevando a cabo por Internet. Cisco ha estado reportando que Webex nunca ha sido más grande.”

Y, como lo indican todas las agencias de noticias, el impacto de COVID va más allá del lugar de trabajo. John afirma, “Tienes cerca de 50 millones de estudiantes que no van a clase. Se ha estimado que un tercio de los estudiantes literalmente no tienen los recursos para el aprendizaje en casa. No se puede ofrecer a dos tercios de la gente y dejar sin educación al otro tercio.”

Como resultado de lo anterior, hay algunos aspectos de la industria que están viendo un alto nivel de crecimiento. “Google Classroom es un producto realmente grande, al igual que la necesidad de Chromebooks,” explica John. “Y todos nuestros grandes clientes de redes están avanzando, al igual que las empresas de la nube. Están avanzando a un ritmo más rápido, porque se está creando una nueva realidad a raíz del COVID. Y, con algunas personas ya menos entusiastas sobre la educación pública, es posible que terminemos con más aprendizaje a distancia y niños siendo educados en casa. Los productos asociados con esto se van a hacer más complejos, y vamos a depender más de ellos. El paradigma está cambiando, y será interesante ver qué sucederá a continuación.”

Resumen

La interfaz entre el diseño y el proceso de fabricación es de varios niveles, y toca una serie de técnicas de desarrollo de productos desde el preesquemático hasta la entrega final del producto. Aprovechar esta interfaz en todas las fases del proceso de desarrollo del producto asegura que un producto funcione como un prototipo y como un producto terminado hasta el final de su vida útil. Con la complejidad de los diseños actuales y las demandas que se imponen a las PCB, es imperativo que la relación entre el diseño y la fabricación se implemente desde el principio.

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