Wszystko o montażu w obudowie

Gdy jesteś gotowy, aby rozpocząć produkcję nowego urządzenia w wielkoseryjnej skali, wiele aspektów produktu musi zostać połączonych. Obudowa, okablowanie i złącza, wbudowane oprogramowanie/firmware oraz oczywiście PCBA muszą być rozpatrywane jako całość. Istnieje szybki sposób, aby umieścić Twój produkt w użytecznej obudowie, kompletny z zasilaniem i okablowaniem, oraz o formie, która pasuje do Twojego PCBA. Ta często wykorzystywana droga do nowego produktu to montaż typu box build.

Rozmawiałem z wieloma projektantami i deweloperami produktów, i wielu z nich nigdy nie produkowało nowego produktu ze swoim CM jako box build. Czasami znane jako integracja systemów, box builds zasadniczo agregują wszystkie ważne elementy, które pojawiłyby się w gotowym produkcie, w prosty montaż. Mogą nie mieć estetyki, której oczekiwalibyście od niektórych z najpopularniejszych produktów konsumenckich, ale są skuteczną opcją dla przyspieszonej produkcji.

Anatomia montażu elektroniki typu Box Build

Niektórzy producenci oferują usługi montażu w obudowie, gdzie łączą wiele elementów systemu w jedną całość i dostarczają gotowe do użycia zestawy. Montaż PCB, okablowanie, mocowanie oraz sama obudowa są składane w jedną obudowę, która pełni funkcję opakowania produktu. Obudowa może być gotową obudową z półki, obudową z blachy lub nawet wydrukowaną obudową 3D.

Niektóre z etapów produkcji montażu w obudowie mogą obejmować:

• Instalację PCB (lub wielu płyt) w obudowie
• Wykonanie prostej obudowy, zazwyczaj z blachy, lub dostosowanie gotowej obudowy z tworzywa sztucznego/metalu
• Wykonanie wszelkich otworów lub otworów w obudowie na kable i wiązki
• Programowanie firmware/oprogramowania w głównej pamięci PCB, jeśli komponenty nie są dostarczane z wstępnie zaprogramowanym oprogramowaniem
• Instalacja wszelkich przełączników, przycisków, ekranów lub innych elementów HMI
• Testowanie funkcjonalne, zwykle z wykorzystaniem dostarczonego przez klienta oprzyrządowania i automatycznego programu testowego

Celem jest umożliwienie klientowi natychmiastowego użycia zestawu po jego otrzymaniu. Aby móc szybko wprowadzić gotowy produkt na rynek, musi on jednak przejść przez te same kwalifikacje, co każde inne urządzenie elektroniczne sprzedawane na otwartym rynku. Na przykład, urządzenie będzie musiało zdać testy zgodności EMC FCC/CISPR jako minimum, a do twojego produktu może być również stosowany inny standard konsumencki lub komercyjny (UL, IEC itp.).

Ta część procesu najlepiej jest realizowana w fazie prototypowania. Ponieważ obudowa odgrywa ważną rolę w kwestiach takich jak EMC i bezpieczeństwo użytkownika, kompletny zestaw powinien być zmontowany i przetestowany pod kątem zgodności, to nie tylko płyta będzie musiała zostać zakwalifikowana.

Czego potrzebujesz do montażu zestawu

Przede wszystkim musisz znaleźć producenta na zlecenie, który będzie w stanie wspierać twoje potrzeby w budowie zestawu. Twój producent na zlecenie powinien być w stanie zakwalifikować dowolny projekt obudowy i opracować proces montażu dla zestawu. Proces montażu powinien obejmować wszystkie odpowiednie kroki montażu mechanicznego, jak również testowanie, inspekcję i kontrolę jakości.

Podczas pracy nad procesem budowy z zespołem inżynieryjnym producenta, będziesz w stanie zidentyfikować elementy mechaniczne, wiązki oraz opcje okablowania, które będą odpowiadać Twoim wymaganiom, i możesz włączyć te punkty do swojego projektu. Najlepiej jest zakończyć te zadania wcześnie, ponieważ mogą one ograniczać układ i projekt PCB pod względem rozmieszczenia komponentów na płycie, a te punkty będą miały wpływ na to, co producent może zrobić, aby dostosować się do Twojego montażu w obudowie.

Jaka dokumentacja jest potrzebna do montażu w obudowie?

Wszystkie standardowe dokumenty, które generowałbyś dla standardowego cyklu produkcyjnego, będą potrzebne do montażu w obudowie. Podstawowy zestaw plików (Gerbery/ODB++, BOM, pliki wiertnicze itp.) będzie potrzebny dla PCB, ale ten zestaw plików nie pomoże z resztą montażu w obudowie.

Aby upewnić się, że Twoje wymagania dotyczące obudowy, umiejscowienia złączy, montażu, kabli i wiązek są zrozumiałe dla Twojego zakładu montażowego, dobrym pomysłem jest przygotowanie rysunku mechanicznego. Najlepszym rozwiązaniem byłby plik STEP z prostym modelem obudowy, który określa pożądany kształt obudowy. Nawet prosty rysunek jest lepszy niż nic, ponieważ da Twojemu producentowi lepsze wyobrażenie o produkcie, którego oczekujesz po zmontowaniu obudowy.

Ostatecznie, BOM dla PCBA będzie musiał zawierać wszelkie elementy mechaniczne i kable/wiązki potrzebne do montażu obudowy. Może to obejmować, ale nie ogranicza się do, nakrętek, śrub, wkrętów, okablowania (w tym grubości), dystansów, kabli, wiązek oraz informacji o obudowie. Jeśli pozostawiasz te szczegóły do decyzji producenta, poproś go o aktualizację twojego BOM o wszelkie dodatkowe części, które zostaną użyte w końcowym montażu.

Następnym razem, gdy będziesz chciał wygenerować dokumentację produkcyjną dla montażu skrzynkowego, użyj kompletnego zestawu narzędzi do projektowania produktów w Altium Designer®. Narzędzie Draftsman przyspiesza tworzenie rysunków fabrykacyjnych i montażowych, a funkcja pliku OutJob pozwala szybko wygenerować główny zestaw dokumentów dostarczanych do produkcji PCB. Gdy zakończysz projektowanie i będziesz chciał przekazać pliki swojemu producentowi, platforma Altium 365™ ułatwia współpracę i udostępnianie projektów.

Przedstawiliśmy tylko niewielką część możliwości, jakie oferuje Altium Designer na Altium 365. Zacznij swoją darmową próbę Altium Designer + Altium 365 już dziś.