Tudo Sobre Montagens de Conjunto Caixa

Quando você está pronto para fabricar um novo dispositivo em volume de produção, há muitos aspectos do produto que devem ser considerados em conjunto. A carcaça, cabos e conectores, software/firmware embutido e, claro, a PCBA, todos têm que ser considerados em sua totalidade. Existe uma maneira rápida de colocar seu produto em uma carcaça utilizável, completa com alimentação de energia e cabos, e com um fator de forma que se ajuste à sua PCBA. Esse caminho muitas vezes utilizado para um novo produto é a montagem de caixa.

Conversei com muitos designers e desenvolvedores de produtos, e muitos deles nunca produziram um novo produto com seu CM como uma montagem de caixa. Às vezes conhecida como integração de sistemas, as montagens de caixa basicamente agregam todos os elementos importantes que apareceriam em um produto acabado em uma montagem simples. Eles podem não ter a estética que você esperaria de alguns dos produtos de consumo mais populares, mas são uma opção eficaz para produção acelerada.

Anatomia de uma Montagem de Caixa Eletrônica

Alguns fabricantes oferecem serviços de montagem de caixas, onde reúnem muitos dos sistemas em um único pacote e enviam uma montagem pronta para uso. A PCBA, sua fiação e montagem, e a própria caixa são todos montados em uma única caixa que funciona como a embalagem do produto. A caixa em si pode ser uma caixa pronta, uma caixa de metal ou até mesmo uma caixa impressa em 3D.

Alguns dos passos envolvidos na fabricação de uma montagem de caixa podem incluir:

• Instalação da PCBA (ou várias placas) na caixa
• Usinagem de uma caixa simples, geralmente de metal, ou adaptação de uma caixa pronta de plástico/metal
• Usinagem de quaisquer furos ou aberturas na caixa para cabos e chicotes
• Gravação de firmware/software na memória principal da PCBA se os componentes não forem fornecidos pré-gravados
• Instalação de quaisquer interruptores, botões, telas ou outros elementos de interface homem-máquina (HMI)
• Teste funcional, tipicamente envolvendo um dispositivo fornecido pelo cliente e programa de teste automatizado

A ideia é que o cliente possa usar a montagem assim que a receber. Para garantir que você possa rapidamente levar seu box build ao mercado, a montagem ainda terá que passar pelas mesmas qualificações que qualquer outro dispositivo eletrônico vendido no mercado aberto. Por exemplo, o dispositivo precisará passar no mínimo pelos testes de conformidade EMC da FCC/CISPR, e outro padrão de consumo ou comercial (UL, IEC, etc.) pode se aplicar ao seu produto.

Esta parte do processo é melhor completada durante a fase de prototipagem. Como a caixa desempenha um papel importante em coisas como EMC e segurança do usuário, um box build completo deve ser montado e testado para conformidade, não é apenas a placa que precisará ser qualificada.

O Que Você Precisa para Montagem de Box Build

Em primeiro lugar, você precisa encontrar um fabricante contratado que possa atender às suas necessidades em seu box build. Seu fabricante contratado deve ser capaz de qualificar qualquer design de caixa personalizado e desenvolver um processo de montagem para a construção. O processo de montagem deve incluir todas as etapas relevantes para a montagem mecânica, bem como testes, inspeção e controle de qualidade.

À medida que você avança no processo de construção com a equipe de engenharia do seu fabricante, você poderá identificar mecânicas, chicotes e opções de cabeamento que atendam às suas necessidades, e poderá incorporar esses pontos ao seu design. É melhor completar essas tarefas cedo, pois elas podem restringir o layout e o design da PCB em termos de colocação de componentes ao redor da placa, e esses pontos influenciarão o que o fabricante pode fazer para acomodar a montagem da sua caixa.

Quais Documentações são Necessárias Para uma Montagem de Caixa?

Toda a documentação padrão que você geraria para uma execução de fabricação padrão será necessária para uma montagem de caixa. O conjunto básico de arquivos (Gerbers/ODB++, BOM, arquivos de furação, etc.) será necessário para a PCB, mas esse conjunto de arquivos não ajudará com o restante da montagem da caixa.

Para garantir que sua caixa, posicionamento de conectores, montagem, cabo e requisitos de chicote sejam compreendidos pela sua montadora, é uma boa ideia preparar um desenho mecânico. O ideal seria um arquivo STEP com um modelo simples de caixa que delineie o formato desejado para a mesma. Mesmo um desenho simples é melhor do que nada, pois dará ao seu fabricante uma ideia melhor do produto que você espera receber de uma montagem de caixa.

Por fim, a BOM para a PCBA precisará incluir quaisquer componentes mecânicos e cabos/chicotes necessários para a montagem da caixa. Isso pode incluir, mas não se limita a, porcas, parafusos, bolts, fiação (incluindo bitola), espaçadores, cabos, chicotes e informações sobre a caixa. Se você está deixando esses detalhes a cargo do seu fabricante, peça-lhes para atualizar sua BOM com quaisquer peças adicionais que eles usarão na montagem final.

Na próxima vez que você quiser gerar sua documentação de fabricação para uma montagem em caixa, utilize o conjunto completo de ferramentas de design de produto no Altium Designer. A utilidade Draftsman acelera a criação de desenhos de fabricação e montagem, e o recurso de arquivo OutJob pode gerar rapidamente o conjunto principal de entregáveis para a fabricação de PCB. Quando você terminar seu design e quiser liberar os arquivos para seu fabricante, a plataforma Altium 365 facilita a colaboração e o compartilhamento de seus projetos.

Apenas começamos a explorar o que é possível com o Altium Designer no Altium 365. Inicie seu teste gratuito do Altium Designer + Altium 365 hoje mesmo.