Ben elektronik tasarımında acemiyim. Oldukça karmaşık PCB tasarımı konusunda biraz tecrübem var. Çok şey satacak bir ürün tasarlamak istiyorum. Tasarımın üretim açısından ucuz olmasını nasıl sağlayabilirim? Tek bir PCB üretimi için değil, seri üretim için demek istiyorum. Ben atmel, Texas enstrüman gibi yaygın bulunan mikrodenetleyicileri kullanıyorum. Seri üretime geçmenin yolu bu mu?

Üretim maliyetlerini düşürmek için dikkate alınması gereken binlerce şey var, ancak önemli olanlardan bazıları

1. Yüksek hacimli oluşturun. Bu, parti için kurulum maliyetlerini daha fazla birime yayar. Örneğin, toplu iş boyutunu artırdıkça, tahta boşluklarının maliyetinin çok hızlı düştüğünü göreceksiniz.

2. Bileşen maliyetlerinizi pazarlayın. Liste fiyatı müzakere için sadece bir başlangıç ​​noktasıdır. Birim satın almaya başladığınızda ve tedarikçileriniz ciddi olduğunuzu bildiğinde (ve daha fazla desteğe ihtiyaç duymayacaksınız) geri dönün ve tekrar pazarlık yapın. (Daha güçlü bir konuma sahip olmak için, mümkün olduğunca çok kaynaklı bileşenlerde tasarım yapın)

3. İşlem adımlarını azaltın. Örneğin, ped üzerinden kaplama, panel üretimine adımlar ekler ve SMT'yi delikler arası bileşenlerle karıştırmak montaja adımlar ekler.

4. Malzeme listesindeki satır sayısını azaltın. Bu, satın alma çabasını azaltır ve her parça numarası için satın aldığınız hacmi artırır. Örneğin, hem 49.9 hem de 51.1 ohm dirençlere sahipseniz, hepsini aynı değerde yapıp yapamayacağınızı kontrol edin. Veya, farklı çıkış gerilimlerine sahip 3 doğrusal regülatörünüz varsa, 3 farklı sabit çıkış parçası yerine, tümü için aynı ayarlanabilir türü kullanın.

5. Mümkün olduğu kadar tolerans içinde tasarlayın Örneğin, 6 mil izi kullanabiliyorsanız 4 mil izi kullanmayın. +/- 25 mil ile yaşayabiliyorsanız tahta boyutunda +/- 10 mil belirtmeyin. Vb. Toleranslarınız ne kadar gevşek olursa, verim de o kadar iyi olur. Daha da iyisi, yeterince tolerans gösterebiliyorsanız, son testte test etme ihtiyacını bile ortadan kaldırabilirsiniz.

6. Tahtalarınızı küçültün. Standart bir panele ne kadar çok panel takılırsa malzeme maliyeti o kadar düşük olur.

7. Test edilebilirlikte tasarım. Bu, bir tırnak yatağı test cihazı için test noktaları eklemek anlamına gelebilir veya tasarımın gerekli tüm özellikleri kendi başına test edebilmesi anlamına gelebilir (BIST).

8. Egzotik olanlardan ziyade standart işlemler kullanın: altın kaplama yerine sıcak hava lehim seviyesi, kör vakalar yerine viyalar, kırmızı yerine yeşil lehim maskesi vb.

Zaten burada bazı büyük cevaplar bu yüzden sadece birkaç şey daha ekleyeceğim.

1. Birleştiricinizle ve pcb fab evinizle yakından çalışın, üretimlerinizi kolaylaştıracak ürünü nasıl değiştireceğinizi anlamanıza yardımcı olacak dfm (üretim geri bildirimi için tasarım) sağlar. Ses seviyesi yükseldikçe, yeild ile ilgili her küçük şey hakkında daha fazla fikir sahibi olursunuz.

2. Montaj işlemlerini en aza indirin. Tüm yüzeye monte bileşenlerle panonuzun bir tarafından kurtulabilir misiniz? İkinci tarafın eklenmesi montaj için başka bir işlemdir, hatta hattan geri dönmek zorunda kalırlar, belki de taşıyıcılarda maliyet artar.

3. Bileşen seçimi, bu küçük QFN parçası kesinlikle ucuz, oh ama sonuçta montajda bana biraz daha pahalı çünkü kullandığım ucuz erkekler için daha zor. Bu delikli konektör, yüzeye montaj versiyonundan daha ucuzdur, ancak kullanılması, kartınızın montajda, dalga lehimlemede başka bir adım atması gerektiği anlamına gelir, bu nedenle maliyetiniz artar.

4. HASL ucuz bir yüzey kaplamadır, ancak gümüş daldırma veya altın ENIG raf ömrüne sahip değildir. Çok yüksek ses seviyesinde, panoları toplu olarak satın alıyor ve servis ayları boyunca kullanıyor olabilirsiniz. Eğer kartlarınızın yarısı oksidasyon nedeniyle hurda haline gelirse, para tasarrufu yapmazsınız.

5. Test süresinin en aza indirilmesiyle ilgili yorumlar yerinde, zaman maliyet ve test zaman alıyor. Orta derecede, belki devre veya istiridye kabuğu testi yapıyor olabilirsiniz. Çok yüksek ses seviyesinde bunun için zaman veya para yoktur. Muhtemelen sadece hattın sonundaki devrenizin fonksiyonel bir testi olan FVT yapıyor olacaksınız. Kötü tahtalar daha sonra bakılabilecek ya da olmayacak şekilde bir yığına girer. Verim kabul edilebilir olduğu sürece, sadece çizgiyi çığlık atmaya devam etmek istersiniz.

6. Daha önce söylenenlere ek olarak PCB'ler, pcblerin birçok maliyet faktörüne sahip olduğunu unutmayın. Açıkçası, büyüklük maliyetle ilgilidir, ancak atık da öyle. Paneller panellerden yapılır, böylece panel kullanımınızı en üst seviyeye çıkarırsınız, boşa harcanmış malzeme sadece bu atıktır. Ayrıca, fab evinizde standart olan şeylerin bir listesi ve yapılabilen ancak daha pahalı olan şeylerin bir listesi vardır. Kesin olarak bu küçük çekici ama belki bir 2 mil daha büyük kullanmak daha az maliyetlidir. Onları kontrol etmelisin. Küçük iz genişlikleri harika ama yüksek hacimli bir mağazaya giderken sadece 1 veya 2 mil daha büyük bana daha ucuza gelebilir.

7. Katman sayısı da büyük bir tartışma noktasıdır 2 kat 4'ten daha ucuzdur, değil mi? Dijital mantık yapıyorsanız ve yukarıdaki G / Ç 1MHz diyorsa, EMI'yi geçmek için gereken ilave maliyet ve zamanın tasarruflarınızı olumsuz etkilediğini fark edebilirsiniz. Milyon birim artı tasarım üzerine yıllardır 2 katlı bir tahta yapmadım. Ancak ben bunları yaptım ve benim durumumda bir yayılı spektrum saat kullanarak emisyonlar için bir hayat kurtarıcıydı. Kesinlikle 2 kat daha uygun olan bazı tahtalar var, ama ben her zaman 4 kat savunucuyum.

8. Bileşen seçimi hakkında daha fazla bilgi. İkinci kaynaklardan bahseden cevapları sevdim ve daha güvenilir bir şey yerine ucuz bir parça kullanma kararını düşündüm. Bilinmesi gereken ilginç şey, iyi fiyatın genellikle çeşitli şekillerde gizlenmesidir. Araştırmaya ve çalışmaya zorlayarak çok daha iyi fiyat bulabilirsiniz. Nerede bulunduğunuzdan emin değilsiniz, ancak burada ABD'de kavga ediyorlar, Çin'de alıntı yaptığım zaman bize daha yüksek fiyat vermek istiyor gibi görünüyor. Genellikle Çin pazarına pazarlanan ve fiyat almak için bile öğrenmek zorunda olduğunuz kısımlar vardır. Bir zamanlar bir şirkete girdim ve ürün yelpazesini sundum, sonra onlara sadece Çin olduğu ortaya çıkan ürünleri sormaya başladım. Durdular, bana onları nasıl bildiğimi sordular.

9. Anlaşmaya varın, eğer ilk fiyatın fiyat olmadığını hesapladıysanız :) Muhtemelen üçüncü veya dördüncü fiyat doğru fiyattır. Sadece bir parçaya 10 $ 'dan 2 $' a gittik, sadece şunu söyleyerek, hayır Bu konuda rakibinize gideceğim (bu doğru olurdu). Bir noktada, parçaların sizin için değerinin eşit olup olmadığını unutmayın. Daha fazla güvenilirlik ve destek alıyorsanız, belki birkaç kuruş maliyete değer mi?

10. Tavsiye. Derin cepli dev bir şirket olmadığınızı ve ürününüzü zaten heyecanlandıran bir pazarlama ekibine sahip olmadığınızı farz edeceğim. Bu noktada daha fazla bir insansal insansın. Size bir şirkete veya yeni bir ürüne başlarken ölçeklendirmek için edindiğim en iyi tavsiyeyi vereceğim. Yapma. Bir müşteriyi ya da on kişiyi almanın ne yapacağına odaklanın. Bunun için inşa. Ardından bir sonraki onunuzu, bir sonraki yüzünüzü alın ve müşteri tabanınızla birlikte ölçeklendirin. Bizim için ürünü yapan mühendisler, müşteriye ulaşmak zor değil. Sen ses seviyesinde olsun fiyatı ... belki birlikte :) başlatmak için yanlış ürün var olsaydı sadece ürün satmak düşünüyorsak burada var harika makale bu konuda

Mühendisler tarafından çoğu zaman hafife alınan bir nokta, tüm bileşenler için ikinci bir kaynak bulmaktır. Sadece The Photon'un (onun büyük cevabında) belirttiği gibi, fiyat pazarlıkları için değil, aynı zamanda bileşenlerinden biri artık satılmadığı takdirde PCB'leri atmak zorunda kalmamanız veya öngörülemeyen teslimat / tedarik problemleri. Oldukça kolay olan diyotlar vb. İçin, ancak mümkünse pin uyumlu voltaj regülatörleri bulmaya çalışın, mümkünse pin uyumlu mikro kontrol cihazları bile başka bir üreticiden.

Devrenizin farklı sürümleri varsa, örneğin NPN / PNP çıkışı, farklı arayüzler, voltaj sürümleri, vb., Tüm sürümler için bir PCB oluşturmak, ardından her sürüm için bir PCB oluşturmak genellikle daha ucuzdur. Daha sonra sadece belirli bir versiyon için gerekli parçaları monte edebilirsiniz.

PCB üzerinde biraz boşluk kaldıysa (örneğin, PCB için mekanik boyutlar vermişseniz), TVS diyotları veya dekuplaj kapasitörleri gibi EMC koruması için ayak izleri ekleyebilirsiniz.

Meclis şirketimizden aldığım bir ipucu (aslında 5 kişilik bir şirketin patronundan, her zaman müşterilerle konuşarak):

24 "euro DIN konnektörlü" kartımız vardı. 2x16 veya 3x16 pinli standart pin başlıkları gibidirler.

Kart, dalga lehimlendi ve konektörler dalganın üzerine paralel olarak çekildi, yani bir konektörün tüm pimleri aynı anda lehimlenmiştir. Bundan dolayı, sıvı kalay lokal olarak soğudu ve pimler arasında köprü oluşma riski arttı. Konektörler dalganın üzerine dik olarak çekilirse, risk çok daha küçüktür.

Bizim durumumuzda yaklaşık 26 tane panomuz vardı ve elleriyle elden geçirdiler. Ancak daha büyük ölçekte bunu yapmazsınız ve veriminizi düşürürsünüz.

Tipik olarak, bir tahta, kısa kenarı ileride olan bir tahtanın üzerine çekilir, bu nedenle uzun pim başlıkları gibi parçaların uzun kenarlara paralel olması iyi olur.

Tahtanızın inşa edileceği miktarları, coğrafi bölgeyi belirleyin ve bu şartlar için uygun parçaları ve malzemeleri kullanın.

Çin'de “ABD” veya “Avrupa” tasarımına sahip büyük miktarlarda bir panoya sahip olabilirsiniz, ancak bu optimum olmayacaktır. Bu pazarda yaygın olarak bulunabilen ve ucuz parçaları kullanıyorsanız (bu, eski nesil parçaları kullanmak, tüketici ürünlerinde yaygın olan parçaları kullanmak veya aşina olmadığınız modern parçaları terk etmek ve üreticiden dolayı İngilizce veri sayfasına sahip olmamak anlamına gelebilir) daha iyidir. bir seferde 50.000 adetten daha az satış yapmakla ilgilenmez). Tasarımın bir parçası için delikli kağıt fenolik bir tahta ve diğer parçalar için süslü çok katmanlı bir tahta kullanmayı seçebilirsiniz.

Yeterince geniş bir hacimde, ikinci kaynak kullanımını unutun, önemli olan tek şey maliyetleri ne kadar düşürebildiğinizdir. Ürün her zaman yeniden tasarlanabilir. Mühendislik süresi serbesttir, nispeten konuşmadır. Birkaç kuruş kurtarmak için hantal geliştirme sistemleri olan garip mikrodenetleyiciler kullanmak zorunda kalabilirsiniz, diğer taraftan yüksek uçlu bir mikroda çok düşük bir fiyatla pazarlık etmenin mantıklı olduğunu görebilirsiniz, böylece açık kaynaklı yazılımdan ve hızdan yararlanabilirsiniz. gelişimi kadar. Hacimler gerçekten çok büyüdüğünde maliyetler çok daha yumuşak hale geldi - hatırlıyorum ki, üreticinin bu pazara girmeye motive olduğu ve toplam para miktarının hala düşük olduğu için 100'lerin Digikey'deki fiyatının yaklaşık 1 / 20'si için çok etkileyici bir DSP elde etmek mümkün oldu. onlara çekici. Yazılımı bile sağlayabilirler.

Hacimler çok büyük değilse, ürünlerin uzun vadede kullanılabilirliği (fiyat rekoruna bakın), birden fazla tedarikçi kullanarak risk yayma vb. İle ilgili endişeleriniz olması gerekir. Son derece değişken olan teknolojilere kilitlenme konusunda dikkatli olun. veya fad ürünleri. Bazı ürünlerin ömründe altı ay uzun sürebilir.

Baştan çıkarmamak ve düşük kaliteli bileşenler kullanmaktan vazgeçmeyin; bir itibar oluşturmak çok pahalıdır. Bu özellikle elektromekanik parçalar için geçerlidir. Gerekli tüm güvenlik kurumu onaylarının orijinal ve güncel olduğundan emin olun. Montaj için uygun tedarikçileri kullandığınızdan emin olun - bir kerelik 20K parça siparişiniz varsa, orada gerçekten ikna edici bir hikaye olmadıkça, en üst düzey bir tedarikçiyle ilgilenmeyeceksiniz (gelecekteki işleri içeren ve asgari utanç riski) ve düşük oranlı bir meclis binasında tasarruf etmek sonuçları gördüğünüzde gerçekten acı verebilir. Bileşenler patent içeriyorsa, gerekli lisansların yürürlükte olduğunu ve telif ödemelerinin güncel olduğunu doğruladığınızdan emin olun.

Savunma tasarımı, ürün yaşam döngüsünün tüm aşamalarına uygulanır.

Bunlar, ürününüzün karşılaşabileceği aşamalardan sadece bazıları:

prototipleme

Bir prototipin ilk evrelerinde , farklı değerli bileşenler için fazladan ped bırakmak iyidir . Ancak, tasarımınız tamamlanmaya yaklaştıkça, pano tam olarak “üretilen seri” gibi görünmeye başlamalıdır. Bu, PCB üzerindeki bakırın şekli ve boyutunun, lehimlenen maddeler kadar önemli olduğu yüksek frekanslı veya yüksek güçlü devreler için özellikle önemli olabilir. Kullanarak kurullarının küçük hamle yapmayı unutmayın tam da büyük ölçekli üretim çalışması aynı düzeni ve bileşen.

üretim

Bahsedildiği gibi üretim süreçlerini dikkate almalısınız. Bu aynı zamanda çok katmanlı PCB'lere, özellikle de iç katmanlara uygulanır:

Bakır, bir çözelti ile sıyrılır ve bir sonraki katman örtülmeden önce akması gerekir, aksi takdirde tahtanın içine sıkışmış pislik olur. Bu daha sonra hata ayıklamak için çok zor, çünkü tamamen görünmez ve hemen başarısız olmayabilir.

Bu nedenle, bir tahtanın iç katmanlarını döşerken, sıvı cidarı tutabilecek ve düzgün şekilde boşalmasını önleyebilecek cep veya barajlardan kaçının.

Nakliye

Yapım sürecinde tasarım kaç kez el değiştirir? Eğer bir şirket devre kartlarını yaparsa, diğeri bileşenleri doldurur ve üçüncüsü bitmiş pano aksamını bir mahfazaya koyarsa, tekrarlanan paketleme ve ambalajdan çıkarma nedeniyle oluşabilecek arıza olasılığını en aza indirir. Bu gibi şeyler anlamına gelebilir

• Daha düşük profilli konektörler kullanın (kısa kollu kollar, köpüklü kılıfın üzerine oturması daha zordur)
• Montaj teknisyenlerine tutması gereken bir şey verin, böylelikle tahtayı kopabilecek bir şeyden almazlar.
• Sarılmasını kolaylaştırın. Dikdörtgenlerin kaydırılması diğer şekillerden daha kolaydır, bu da bir sonraki hedefe güvenle ulaşma ihtimalinin yüksek olacağı anlamına gelir.

Zaten burada tüm iyi cevaplar. Sadece hata ayıklama / onarım için tasarım üzerine benim 2c eklemek için. Bu, RMA'nın aşağı akıştan (içten veya dıştan) bazı birimler olabileceği gerçeğidir. Tıpkı bir üniteyi monte etmeyi kolaylaştırmanın iyi olması gibi, aynı zamanda böyle bir RMA'd ünitesinde geçen süreyi azaltmak için bir ünitenin sökülmesini kolaylaştırmak da iyidir.

Buradaki tasarım kararlarının örnekleri, diğer tüm bileşenler zaten mevcutken elle tutulması ve yerleştirilmesi zor olduğundan, daha küçük SMA bileşenlerinin kullanılması konusunda bir denge kurulmasını içerebilir. Benzer şekilde eşya paketlerini birbirine çok yakın yerleştirmek, yakındaki bileşenleri çıkarırken ve değiştirirken yanlarında ısı hasarına neden olabilir, bu da yalnızca bir tanesi arızalansa bile iki veya daha fazla parçanın değiştirilmesi gerekmesine neden olur.

Bir diğeri, ısı dağıtıcı dökülmelerin boyutlarını sadece gerektiği kadar büyük düşürmektir. Yine parçaların sökülmesi ve değiştirilmesi sırasında, parça pedinin gereksiz yere büyük bir dökülme veya başka bir ısı dağıtma PCB özelliğine bağlı olması durumunda, ısı tabancasının daha uzun süre uygulanması gerekir; üniteyi tamamen değiştirmek.

Aşırı kısıtlanmış veya konsantre bileşen koleksiyonları da onarımı zorlaştıracaktır, örn. Eğer bir bileşen değiştirilecek olana erişimi engelliyorsa veya sadece manuel sondaj için erişimi engelliyorsa.

İkinci tedarikin, bir süredir üretilecek olan seri üretilen ürünler için RMA çalışmaları konusunda da büyük bir etkisi vardır.

Bu hususlar tabii ki bir şekilde DFM ve işlevselliği ve genel fiziksel ürün tasarımı dayattığı kısıtlamalara bağlı ama yine de potansiyel olarak toptan pazar ürünü için dikkate alınmalıdır.