Все о сборках в корпусе

Когда вы готовы начать производство нового устройства в промышленных объемах, необходимо учесть множество аспектов продукта. Корпус, кабели и разъемы, встроенное программное обеспечение/прошивка и, конечно же, печатная плата должны быть рассмотрены в комплексе. Существует быстрый способ поместить ваш продукт в рабочий корпус, обеспечить его питанием и кабелями, а также подобрать форм-фактор, подходящий для вашей печатной платы. Этот избитый путь к новому продукту — сборка в корпусе.

Я общался с многими дизайнерами и разработчиками продуктов, и многие из них никогда не выпускали новый продукт со своим производственным партнером в виде сборки в корпусе. Иногда это называется системной интеграцией, сборки в корпусе фактически объединяют все важные элементы, которые будут присутствовать в готовом продукте, в одну простую сборку. У них может не быть эстетики, которую вы ожидаете от некоторых популярных потребительских продуктов, но это эффективный вариант для ускоренного производства.

Анатомия электронной сборки в корпусе

Некоторые производители предлагают услуги по сборке в корпусе, когда они объединяют множество элементов системы в один пакет и отправляют вам готовую к использованию сборку. Печатная плата, ее кабели и крепления, а также сам корпус собираются в единый корпус, который служит упаковкой продукта. Сам корпус может быть стандартным корпусом с полки, корпусом из листового металла или даже корпусом, напечатанным на 3D-принтере.

Некоторые из этапов производства сборки в корпусе могут включать:

• Установку печатной платы (или нескольких плат) в корпус
• Механическую обработку простого корпуса, обычно из листового металла, или адаптацию стандартного пластикового/металлического корпуса
• Механическую обработку любых отверстий или проемов в корпусе для кабелей и шлейфов
• Прошивку прошивки/программного обеспечения в основную память печатной платы, если компоненты не поставляются с предварительно установленной прошивкой
• Установку любых переключателей, кнопок, экранов или других элементов HMI
• Функциональное тестирование, обычно с использованием предоставленного заказчиком приспособления и автоматизированной тестовой программы

Идея заключается в том, чтобы клиент мог использовать сборку сразу после её получения. Чтобы вы могли быстро запустить ваш продукт на рынок, сборка все равно должна пройти те же квалификации, что и любое другое электронное устройство, продаваемое на открытом рынке. Например, устройство должно пройти тестирование на соответствие требованиям FCC/CISPR EMC как минимум, и к вашему продукту может применяться другой потребительский или коммерческий стандарт (UL, IEC и т.д.).

Этот этап процесса лучше всего завершить на стадии создания прототипа. Поскольку корпус играет важную роль в таких аспектах, как EMC и безопасность пользователя, необходимо собрать и протестировать на соответствие полную сборку корпуса, не только плату нужно квалифицировать.

Что Вам Нужно для Сборки Корпуса

Прежде всего, вам нужно найти производителя по контракту, который сможет удовлетворить ваши потребности в сборке корпуса. Ваш производитель по контракту должен быть способен квалифицировать любой индивидуальный дизайн корпуса и разработать процесс сборки для него. Процесс сборки должен включать все соответствующие этапы механической сборки, а также тестирование, инспекцию и контроль качества.

По мере того, как вы будете работать над процессом сборки вместе с инженерной командой вашего производителя, вы сможете определить механические элементы, гарнитуры и варианты кабельных систем, которые будут соответствовать вашим требованиям, и вы сможете включить эти моменты в свой дизайн. Лучше всего выполнять эти задачи на раннем этапе, поскольку они могут ограничить компоновку и дизайн печатной платы с точки зрения размещения компонентов на плате, и эти моменты повлияют на то, что производитель сможет сделать для адаптации вашей коробочной сборки.

Какая документация необходима для коробочной сборки?

Все стандартные документы, которые вы бы создали для стандартного производственного цикла, потребуются и для сборки коробочного изделия. Базовый набор файлов (Gerber/ODB++, BOM, файлы сверления и т.д.) будет необходим для печатной платы, но этот набор файлов не поможет с остальной частью коробочной сборки.

Чтобы убедиться, что ваш производственный партнер понимает требования к корпусу, размещению разъемов, монтажу, кабелям и кабельным жгутам, хорошей идеей будет подготовить механический чертеж. Лучшим вариантом будет файл STEP с простой моделью корпуса, который очерчивает желаемый форм-фактор коробки. Даже простой чертеж лучше, чем ничего, поскольку он даст вашему производителю лучшее представление о продукте, который вы ожидаете получить из коробочного производства.

Наконец, в спецификацию материалов (BOM) для сборки печатной платы (PCBA) необходимо будет включить все механические компоненты и кабели/жгуты, требуемые для сборки коробки. Это может включать, но не ограничивается, гайки, винты, болты, проводку (включая сечение), стойки, кабели, жгуты и информацию о корпусе. Если вы оставляете эти детали на усмотрение вашего производителя, попросите их обновить ваш BOM дополнительными деталями, которые они используют в финальной сборке.

В следующий раз, когда вы захотите сгенерировать документацию для производства корпусной сборки, используйте полный набор инструментов для проектирования продуктов в Altium Designer®. Утилита Draftsman ускоряет создание чертежей для изготовления и сборки, а функция OutJob file позволяет быстро сгенерировать основной набор документов для производства печатных плат. Когда вы закончили проектирование и хотите отправить файлы вашему производителю, платформа Altium 365™ упрощает совместную работу и обмен проектами.

Мы только коснулись поверхности возможностей Altium Designer на Altium 365. Начните свою бесплатную пробную версию Altium Designer + Altium 365 сегодня.