Elimine o Risco da Montagem de Protótipos de PCB (PCBA)

Há uma sensação especial que se tem ao finalizar um design Rev A e encomendar o primeiro conjunto de PCBs de uma fábrica. Embora designers em todo o mundo provavelmente não trocassem essa sensação por nada, aliviar um pouco da inquietação certamente seria bem-vindo. Aqui estão etapas de revisão que devem se mostrar mais eficazes para acalmar os nervos do que uma visita ao bar após o trabalho — e infinitamente mais eficazes para prevenir erros!

Existem algumas etapas que você pode seguir para reduzir o tempo de resposta quando estiver pronto para encomendar serviços de fabricação e montagem de PCB (PCBA). Entrar na cadeia de suprimentos e garantir DFM/DFA desde cedo são importantes, e levar esses pontos a sério durante o desenvolvimento reduzirá seu tempo de revisão de design e seu tempo de montagem/fabricação. Você também pode eliminar alguns redesigns desnecessários para seu PCBA quando prestar atenção a esses pontos.

Sem Peças? Sem Placas.

A gestão da cadeia de suprimentos, que antes era uma lição ocasionalmente frustrante em paciência e planejamento, tornou-se um parâmetro de design crítico até mesmo no nível de protótipo. Não há nada pior do que ter um projeto de desenvolvimento de vários milhões de dólares atrasado uma semana porque 10 microcontroladores insignificantes de $2 cada não podem ser encontrados para construir protótipos.

Passivos comuns, diodos/LEDs ou CI comuns para uma PCBA serão fáceis de substituir e provavelmente não exigirão grandes alterações no layout da PCB. Algo como um microcontrolador indisponível, FPGA, SoC especializado e outros componentes especializados podem forçar uma quase total reformulação para sua PCBA. Você deve sempre verificar a disponibilidade de componentes e os prazos de entrega antes de enviar um pedido para fabricação. As funções de busca em suas ferramentas de design desempenham um papel importante aqui, ajudando você a encontrar dados de fornecimento e símbolos/footprints de componentes antes de produzir sua PCB.

A melhor maneira de mitigar isso é encomendar quantidades de protótipos para todos os componentes assim que o esquemático estiver completo. Claro, ninguém gosta de um acumulador cobiçando pilhas de peças durante uma escassez como Smaug recusando-se a se desfazer de ‘uma única moeda’, mas estamos falando apenas de um punhado de peças. A decepção de desperdiçar um quarto dos componentes que são projetados até o momento em que as placas são construídas não é nada perto de descobrir o que os engenheiros de firmware fazem para desperdiçar tempo quando não têm hardware para trabalhar. Nota rápida: também é importante verificar a classificação de MSL (Nível de Sensibilidade à Umidade) de cada parte — um fabricante contratado pode ter que assar as peças antes de colocá-las na placa para o refusão SMT.

Reduza o tempo de produção da montagem de PCB (PCBA) observando a cadeia de suprimentos antecipadamente.

Revisões de Design são Divertidas!

A maioria dos engenheiros reconhece duas coisas sobre revisões de design: elas são necessárias para um lançamento da Rev A, e completar uma revisão, bem, pode ser um grande favor a pedir a um colega. Mas não precisa ser uma dose extra de tarefa árdua para o revisor. Assim como qualquer coisa, pode ser tornada mais divertida adicionando dinheiro e competição! Por exemplo, o designer poderia ter que pagar ao revisor pelos erros encontrados. Algo como $20 por erro crítico que teria desencadeado uma revisão da placa e $2 por erros não críticos seria razoável. Talvez até conseguir que a empresa disponibilize um orçamento de $200 para permitir que o designer fique com o que sobrar, incentivando a excelência no design e fomentando uma competição saudável.

Nenhuma lista de verificação de revisão de design estaria completa sem revisar os Gerbers em um programa de terceiros. Isso seria equivalente ao que a fábrica de placas fará para examinar o arquivo. Embora 99,99% dos erros sejam de design e/ou configuração, todo pacote eCAD produziu um erro em algum momento, então vale a pena gastar 5 minutos para verificar. Por exemplo, GerbV é uma ferramenta gratuita e de código aberto que permitirá ao designer revisar cada camada individualmente e juntas para qualquer coisa que não pareça certa, seja por um erro de design ou um erro de saída CAM.  

Bonecas de Papel

Lembrando que o objetivo final do design de PCBA é sair do computador e construir algo no mundo real, existe uma maneira fácil e rápida de verificar novamente os aspectos mecânicos: uma boneca de papel! Além de verificar as dimensões de uma PCB flexível ou rígido-flexível como Tara Dunn discute aqui, também é possível incluir os footprints na impressão e colocar o componente na página para ter certeza de que os pads estão exatamente no lugar certo. BGAs e LGAs podem ser testados da mesma forma se você tiver algum filme de transparência imprimível. Talvez você tenha sorte e use a última folha de transparência para que ninguém seja tentado a tirar o temido projetor de transparências na sua próxima reunião.

A Sensação Aconchegante

Esses passos podem ajudar a transformar o sentimento de apreensão pós-pedido em antecipação para o retorno das placas. Por mais que seja bom liberar uma placa para a fabricação, é ainda melhor quando o designer sabe que ela vai funcionar. Feliz Design (e Revisão)!

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