Come confrontare i servizi di produzione PCB per la tua scheda

Zachariah Peterson
|  Creato: July 22, 2021  |  Aggiornato: February 10, 2022
Produzione di circuiti stampati Italia

Se gestisci una ditta di progettazione PCB, avrai sicuramente ricevuto numerose e-mail di vendita da parte di produttori di circuiti stampati. È comprensibile come le aziende debbano farsi pubblicità per raggiungere nuovi clienti: questo articolo non ha pertanto lo scopo di denigrare tali pratiche.

Online è possibile trovare svariati produttori di circuiti stampati in Italia e all'estero che, a primo acchito, potrebbero sembrare piuttosto simili l'uno all'altro. Quando si cerca un nuovo fornitore, fare un confronto oggettivo e individuare il produttore più adatto a soddisfare le proprie esigenze può risultare difficile.

Alcune aziende che producono circuiti stampati sono solite inviare e-mail indesiderate in cui vantano capacità di produzione con caratteristiche complesse e francamente poco credibili. Anche se può essere facile per un progettista esperto individuare offerte farlocche, la tentazione di scegliere il produttore estero più economico, e in teoria più rapido, è sempre forte. Tuttavia, la scelta del fornitore deve tenere conto di numerosi fattori che vanno ben oltre la semplice valutazione economica.

Come scegliere un produttore di circuiti stampati

Prima ancora di contattare un produttore di PCB, è possibile trovare molte informazioni utili sul suo sito web. Noterai poche differenze tra i vari fornitori in termini di prezzi e tempi di consegna, ma un confronto accurato richiede l'analisi di molti altri parametri.

Innanzitutto, esamina i limiti di capacità del produttore. La maggior parte dei produttori di circuiti stampati ha capacità piuttosto competitive e può fabbricare in modo affidabile schede con tracce da 101 µm, fori di via da 203 µm e spaziture di pochi µm su stackup standard. Dopo aver verificato che la scheda da produrre rientri nelle capacità del fornitore, è opportuno passare alla valutazione di ulteriori parametri.

Prezzo e tempi di consegna

Prezzo e tempi di consegna tendono a essere inversamente proporzionali: se si cercano tempi di consegna ridotti, sarà necessario pagare di più. Se il produttore offre tempi di consegna flessibili, è possibile compensare almeno in parte ai costi di fabbricazione estendendo i tempi di consegna. Questo vale sia per la fabbricazione che per l'assemblaggio. Allo stesso modo, se hai bisogno che le tue schede siano pronte entro 24 ore, dovrai pagare un supplemento. Assicurati quindi che il l'azienda di produzione di circuiti stampati da te scelta possa soddisfare i tempi di consegna desiderati rimanendo nei limiti del tuo budget.

Un fattore di cui non ho tenuto conto nel mio primo ciclo di produzione sono stati i tempi di spedizione necessari per passare dalla fabbricazione, all'assemblaggio, alla consegna del PCBA finito. Inoltre, non ho considerato i tempi di spedizione dei componenti al produttore, che hanno ritardato l'inizio della fase di assemblaggio. Assicurati di tenere conto di questi aspetti per non farti sorprendere da eventuali ritardi di consegna.

Fabbricazione, assemblaggio o entrambi i servizi?

Alcuni produttori di circuiti stampati dispongono di servizi interni sia per la fabbricazione che per l'assemblaggio, mentre altri fanno affidamento su partner esterni per il secondo. È bene tenerlo a mente, poiché, supponendo che non sia tu a occuparti personalmente dell'assemblaggio, potrebbe essere necessario inviare le schede fabbricate e i componenti a un assemblatore. Alcuni produttori di PCB offrono un servizio completo, gestendo tutte le fasi del ciclo di produzione senza richiedere alcun intervento da parte del progettista. Questo si rivela molto utile per chi non ha molta familiarità coi processi di approvvigionamento e consegna o per chi ha poco tempo a disposizione per gestire l'approvvigionamento.

Ispezioni e test

È opportuno che la tua scheda sia sottoposta a test di circuito durante la produzione per verificare la presenza di circuiti aperti, cortocircuiti e problemi di alimentazione. Il produttore di PCB confronterà le misurazioni effettuate con la tua netlist per identificare eventuali differenze che potrebbero indicare un errore di fabbricazione. Oltre ai test elettrici di base, è consigliabile sottoporre la scheda ad alcune ispezioni. In genere, viene eseguita un'ispezione manuale o un'ispezione ottica automatizzata (AOI), ma una scheda più complessa o con molti componenti (come un BGA con passo fine) deve essere sottoposta all'ispezione a raggi X per garantirne la qualità.

Test automatizzati dei produttori di circuiti stampati
Le sonde volanti sono utilizzate per i test elettrici automatizzati.

Flashing del firmware

Questo servizio si rivolge perlopiù agli sviluppatori embedded che desiderano produrre volumi elevati di schede, ma è comunque qualcosa da considerare. Alcuni produttori di PCB offrono servizi di flashing del firmware nella linea di produzione e possono pertanto eseguire il flashing del tuo codice in memoria prima di inviare le schede. Non è un servizio necessario durante la prototipazione PCB, ma è opportuno valutarne i vantaggi se si intende passare dal prototipo alla produzione di volumi elevati di schede.

Opzioni di placcatura e peso del rame

Per quanto riguarda il rame, noterai che vari servizi di produzione PCB offrono specifiche molto simili: peso di 0,15 kg/m² o 0,3 kg/m² con placcatura ENIG sugli strati esterni e 0,3 kg/m² nei layer o piani interni. Se hai bisogno di pesi e/o placcature diversi, assicurati di controllare le capacità del produttore e le opzioni di stackup offerte.

Materiali disponibili e stackup

Ho inserito questo punto al termine dell'elenco perché è spesso l'ultimo aspetto della pianificazione del ciclo di produzione valutato da parte dei progettisti alle prime armi. Prima di progettare una scheda è opportuno dare priorità alla creazione di un potenziale stackup da proporre al produttore, per verificare che sia effettivamente possibile fabbricare una scheda con specifiche simili. È possibile inviare uno screenshot del potenziale stackup al produttore, che confermerà se i materiali in stock sono idonei per tali requisiti ed eventualmente proporrà uno stackup alternativo.

Stackup nel servizio di produzione di PCB
Esempio di tabella di stackup di un servizio di un produttore di circuiti stampati. Si noti che questa scheda ha uno spessore non standard.

Assicurati di comunicare al produttore eventuali requisiti di impedenza (di solito 50 Ohm con terminazione singola). Se hai commesso un errore durante il calcolo dello stackup e della larghezza delle tracce, un buon fornitore saprà indicarti lo stackup corretto effettivamente fabbricabile. Ricorda: se una scheda non può essere prodotta, tanto vale non progettarla affatto.

Conclusione: parla prima con il produttore di PCB

L'elenco riportato sopra è un promemoria utile per valutare diversi fattori quando si confrontano i vari produttori di PCB. È opportuno consultare il proprio produttore già nelle fasi iniziali del progetto per avere un'idea delle sue capacità e garantire così che il ciclo di produzione sia completato e adatto alle proprie esigenze di progettazione.

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Sull'Autore

Sull'Autore

Zachariah Peterson ha una vasta esperienza tecnica nel mondo accademico e industriale. Prima di lavorare nel settore dei PCB, ha insegnato alla Portland State University. Ha condotto la sua Fisica M.S. ricerche sui sensori di gas chemisorptivi e il suo dottorato di ricerca in fisica applicata, ricerca sulla teoria e stabilità del laser casuale. Il suo background nella ricerca scientifica abbraccia temi quali laser a nanoparticelle, dispositivi semiconduttori elettronici e optoelettronici, sistemi ambientali e analisi finanziaria. Il suo lavoro è stato pubblicato in diverse riviste specializzate e atti di conferenze e ha scritto centinaia di blog tecnici sulla progettazione di PCB per numerose aziende. Zachariah lavora con altre società del settore PCB fornendo servizi di progettazione e ricerca. È membro della IEEE Photonics Society e dell'American Physical Society.

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