Jak przebiega proces produkcji układów elektronicznych?

Układy elektroniczne towarzyszą nam niemal w każdej dziedzinie życia. W zależności od urządzenia, mogą przybierać różne formy o odmiennych rozmiarach. Obecnie, są w stanie wykonywać za człowieka sporą część pracy, zarówno w użytku rekreacyjnym, jak i przemysłowym.

Świat nieustannie dąży do zwiększania jakości produkowanych układów. Nie byłoby w tym nic trudnego gdyby nie fakt, że konsumenci stale oczekują mikro rozwiązań. Jednoczesna minimalizacja i zwiększenie jakości wyrobów jest rzeczą trudną, ale nie niemożliwą. Tworzenie takich układów musi przejść przez szereg procesów, liczonych od projektowania, aż po wykończenie.

Projekt i pomysł – kluczowe czynności przy tworzeniu elektroniki

Zaprojektowanie obwodu jest niemalże najważniejszą czynnością w kontekście późniejszego sprawowania się całego układu. Jak wiemy, projekt składa się z odpowiednio zwymiarowanej płyty drukowanej wraz z komponentami i ścieżkami doprowadzającymi sygnał.

W tym celu wykorzystuje się tylko i wyłącznie oprogramowanie komputerowe. Pozwala zaoszczędzić to materiału, który zostałby zużyty do prowadzenia rzeczywistych testów. Aktualnie, specjaliści do spraw elektroniki korzystają z zaawansowanych symulatorów, mających na celu określenie wydajności, przebiegu działania i zachowania obwodu podczas pracy.

Symulatory do obwodów elektronicznych mogą dzielić się na dwie grupy: analogowe i cyfrowe. Te pierwsze są przeważnie bardzo dokładne i wbrew pozorom służą do projektowania bardzo małych układów scalonych. Rozwiązania cyfrowe bazują na językach opisu sprzętu (HDL), co zdecydowanie polepsza ich wydajność, jednak jest mniej dokładne w przypadku mocno skomplikowanych układów.

Proces produkcyjny – jak wykonuje się układy?

Samo projektowanie układów elektronicznych jest ważnym, ale wciąż zalążkiem całej pracy, jaką należy wykonać w kontekście produkcji. Gotowy obwód jest zazwyczaj komputerowo nanoszony na przygotowaną płytę PCB. Ścieżki przewodzące impulsy prądowe znajdują się zawsze pomiędzy dwiema warstwami laminatu na płytce.

Ważną czynnością jest oczywiście sposób montażu komponentów. Niektóre zakłady charakteryzują się w pełni automatycznym wykonywaniem całego obwodu, co wiąże się z koniecznością posiadania robotów do kładzenia komponentów SMD. Takie rozwiązanie jest szybkie i w pełni skuteczne dla małych układów, gdzie ważna jest przede wszystkim dokładność.

Czasami jednak,  projektowanie układów elektronicznych uwzględnia tylko i wyłącznie sposób montażu przewlekanego podzespołów. Takie rozwiązanie jest zazwyczaj tańsze, jednak dotyczy wyłącznie większych obwodów o mniejszych nakładach. Polega ono na przeplataniu komponentów THT przez otwory nawiercone na płytce drukowanej, a następnie lutowaniu ich od drugiej strony.

Testy i integracja z oprogramowaniem

Gotowe układy są kierowane na dział testowania. Tam przechodzą ostateczną kontrolę i sprawdzanie w warunkach maksymalnie zbliżonych do tych, przy których będą pracować. Specjaliści testują wówczas zgodność pracy układu z założonym wcześniej komputerowym pierwowzorem. Z tego wynika, czy projektowanie układów elektronicznych z etapu pierwszego było w pełni zgodne z oczekiwaniami. Dopiero po kilku etapach testowania producent umożliwia przekazanie gotowych obwodów swojemu klientowi biznesowemu.

Udostępnij