Hvis du skal starte for deg selv gjelder det å finne en nisje som ikke har for stor konkurranse. En slik nisje kan være å lage prototyper av kretskort samt organisere masseproduseringen av kortene.
Å lage en printkort (PCB) prototype innebærer mange trinn for å designe, lage og teste kortet før det går i produksjon. I korte trekk kan du følge disse 15 trinnene beskrevet under her i en grunnleggende oversikt over prosessen:
- Design og skjematisk: Først må du lage et elektrisk skjema for kretsen din ved hjelp av EDA (Electronic Design Automation) programvare som KiCad, Altium Designer eller Eagle. Skjematisk design innebærer å plassere komponenter og koble dem sammen med elektriske forbindelser for å danne en komplett krets.
- PCB layout: Når skjemaet er fullført, kan du begynne å lage PCB-layoutet. Dette innebærer å plassere komponentene på brettet og tegne kobberbaner som forbinder dem. Du må også vurdere lag, kraftplaner, signalintegritet og elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) under layoutprosessen.
- Designkontroll: Når PCB-layoutet er fullført, må du utføre designkontroll (DRC) og sikre at det ikke er noen feil eller brudd på reglene. Dette kan inkludere å sjekke for kortslutninger, åpne forbindelser, eller overlapping av komponenter.
- Generer produksjonsfiler: Etter å ha fullført og verifisert designet, må du generere produksjonsfiler, som Gerber- og drillfiler, som beskriver lagene, banene og hullene i PCB-designet ditt. Disse filene brukes av PCB-produksjonsanlegg for å lage prototypen.
- Velg en PCB-produsent: Finn en pålitelig PCB-produsent som tilbyr prototypingtjenester, f.eks. Vector Blue Hub. Send produksjonsfilene dine til produsenten og diskuter eventuelle spesifikasjoner, som bretttykkelse, kobbervekt og overflatebehandling.
- Motta og inspiser prototypen: Når du mottar PCB-prototypen fra produsenten, må du inspisere den nøye for eventuelle feil eller mangler. Dette kan inkludere å sjekke spor, loddeputer og komponentplassering.
- Montering av komponenter: Monter komponentene på PCB-prototypen, enten manuelt ved å lodde dem på plass eller ved hjelp av en automatisert monteringsprosess. Dette trinnet innebærer også programmering av mikrokontrollere eller andre programmerbare komponenter om nødvendig.
- Test og feilsøking: Test PCB-prototypen for å sikre at den fungerer som forventet. Utfør funksjonstester, strømmålinger og signalanalyser for å oppdage eventuelle problemer. Hvis du finner feil, må du identifisere årsaken og korrigere designet ditt tilsvarende.
- Gjenta prosessen: Hvis det er nødvendig, kan du gjenta prosessen med å lage og teste PCB-prototyper til du oppnår et vellykket og fungerende design. Når designet er bekreftet
Produksjon
Når designet er bekreftet og du er fornøyd med funksjonaliteten til PCB-prototypen, kan du fortsette med følgende trinn:
- Forberedelse for masseproduksjon: Gjennomgå designet og prototypen en siste gang for å sikre at alle krav og spesifikasjoner er oppfylt. Du bør også vurdere eventuelle ytterligere optimeringer som kan redusere kostnader eller forbedre ytelsen.
- Produksjonsdokumentasjon: Lag en detaljert produksjonsdokumentasjon, inkludert en stabling av PCB-lagene, spesifikasjoner for overflatebehandlinger, masker og silketrykk, samt en fullstendig liste over komponenter og deres plassering på brettet (kalt en BOM, Bill of Materials). Dokumentasjonen bør også inneholde monteringsinstruksjoner og testprosedyrer for det ferdige produktet.
- Velg en kontraktsprodusent (CM) eller elektronikkproduksjonstjeneste (EMS): Finn en pålitelig CM eller EMS-leverandør som kan håndtere masseproduksjon av PCB-designet ditt, inkludert både PCB-produksjon og montering av komponenter. Diskuter produksjonskrav, tidsrammer og kostnadsstrukturer med potensielle leverandører for å velge den beste partneren for prosjektet ditt.
- Overvåk produksjonsprosessen: Hold kontakten med produsenten og følg nøye med på produksjonsprosessen for å sikre at alt går som planlagt. Hvis det oppstår problemer under produksjonen, må du samarbeide med produsenten for å løse problemene og minimere forsinkelser.
- Kvalitetskontroll og testing: Etter at de ferdige PCB-ene er produsert og montert, må du utføre kvalitetskontroll og testing for å sikre at de overholder standarder og funksjoner som forventet. Dette kan omfatte visuell inspeksjon, elektrisk testing og funksjonelle tester av det endelige produktet.
- Distribusjon og videre produktutvikling: Når du har bekreftet kvaliteten og funksjonaliteten til de masseproduserte PCB-ene, kan du distribuere dem til kunder eller integrere dem i sluttprodukter. Basert på tilbakemeldinger fra kunder og ytterligere testing, kan du fortsette å forbedre og optimalisere PCB-designet for fremtidige iterasjoner eller produktversjoner.
Ved å følge disse trinnene kan du lage og produsere PCB-prototyper og til slutt masseprodusere høykvalitets PCB-design.
Hva med kvalitetskontroll?
Det er vanlig at produsenten utfører kvalitetskontroll under og etter produksjonsprosessen for å sikre at PCB-ene og de monterte komponentene oppfyller spesifikasjonene og kvalitetsstandardene. Produsenten bør ha et etablert kvalitetssikringssystem og teste prosedyrer for å kontrollere kvaliteten på PCB-produksjon og montering.
Imidlertid kan det også være nyttig å involvere en uavhengig tredjepart for å utføre ytterligere kvalitetskontroller og inspeksjoner. Dette kan være spesielt viktig for kritiske eller høyverdige prosjekter der kvalitet og pålitelighet er avgjørende. En uavhengig inspeksjon kan bidra til å identifisere eventuelle problemer som produsentens interne kvalitetskontroll kanskje ikke har fanget.
Det er viktig å veie kostnadene og fordelene ved å involvere en uavhengig inspektør. For enkelte prosjekter kan det være nødvendig, mens det for andre prosjekter kan være tilstrekkelig å stole på produsentens kvalitetskontrollsystem. Valget avhenger av faktorer som produktets kompleksitet, risikotoleranse og budsjett.