Gerenciando o Controle de Qualidade na Fabricação de PCBs na Nuvem

Zachariah Peterson
|  Criada: Novembro 12, 2020
Controle de qualidade na fabricação de PCB

Sempre que estiver procurando um fabricante para produzir seu novo design, você deve garantir que ele possua um programa robusto de controle de qualidade. O pessoal precisa estar totalmente treinado para identificar defeitos, os equipamentos de inspeção e teste precisam estar no local e funcionando, e os processos para documentar e relatar defeitos de design devem ser padronizados. Sempre que defeitos são encontrados durante a fabricação, é possível que eles estejam relacionados a uma escolha de design que foi perdida durante uma verificação de DFM, e o fabricante precisa ser capaz de relatar rapidamente esses defeitos à equipe de design.

Então, onde podem surgir defeitos de qualidade e como os fabricantes podem rapidamente passar essas informações de volta para uma equipe de design? Às vezes, os e-mails podem deixar muita ambiguidade e é difícil acompanhar o progresso em mudanças de design específicas no layout da PCB. Se você está planejando colocar um novo design em produção em alta escala, existem alguns pontos básicos que devem ser verificados durante a fabricação e montagem como parte de um programa de controle de qualidade na fabricação de PCBs.

O que Verificar no Controle de Qualidade da Fabricação de PCBs

Qualquer fabricante de PCB que valha suas taxas de NRE deve realizar uma verificação de DFM para identificar potenciais problemas de qualidade antes de colocar uma placa em produção. Uma verificação de DFM é importante para garantir um alto rendimento, mas existem outros pontos a serem verificados durante a inspeção e os testes. Estes incluem:

  • Teste elétrico. Isso inclui um teste de cama de pregos e testes de sonda voadora. Ambos são não invasivos e podem ser usados para verificar a existência de circuitos abertos e curtos em redes críticas durante a fabricação.
  • Inspeção óptica manual ou automatizada. Uma nova placa deve ser inspecionada automaticamente ou manualmente após a fabricação. Alguns pontos que podem ser identificados com a inspeção automática incluem violações de tamanho e espaçamento de trilhas, pads faltantes ou em curto, e furos de broca incompletos ou quebrados.
  • Inspeção BGA. Componentes BGA são inspecionados com um sistema de imagem de raio-X.
  • Teste TDR. Este teste é usado para medir a impedância característica ou diferencial de linhas de transmissão como parte do roteamento controlado por impedância. Isso pode ser feito colocando linhas de transmissão em um painel ou cupom de teste e comparando a impedância pretendida com uma impedância de referência.
  • Requisitos de fabricação específicos de padrões.Se você está fabricando de acordo com a Classe 3 ou 3/A da IPC, existem padrões de confiabilidade importantes que sua placa precisará cumprir. Os fabricantes devem verificar estes pontos antes e durante a fabricação para garantir a conformidade e a confiabilidade.
  • Quaisquer características únicas da placa. Projetos avançados de alta velocidade/frequência estão utilizando recursos únicos de roteamento de guia de onda, e estes podem requerer testes muito especializados. Você deve fornecer documentação meticulosa ao seu fabricante para que eles possam ajudar com os testes.

Estes testes podem ser realizados antes ou após a montagem e teste finais. Sempre que defeitos de fabricação estiverem ligados ao design, estes precisam ser documentados e relatados. Isso pode ser algo que foi perdido durante uma verificação de DFM, erros que se propagaram para os arquivos de fabricação, erros durante a atribuição de footprint, ou simplesmente valores elétricos miscalculados em redes críticas.

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O controle de qualidade da fabricação de PCB envolve uma série de testes e inspeções, incluindo testes visuais para garantir que defeitos simples não sejam ignorados.

Sempre que uma especificação for violada ou uma falha for identificada, isso precisa ser relatado de volta à equipe de design para correções. Para uma produção em grande volume, isso precisa acontecer o mais cedo possível, preferencialmente durante uma fase de prototipagem anterior. Seja um defeito identificado como parte do controle de qualidade em uma produção em grande volume ou durante a prototipagem, o defeito precisa ser relatado de volta à equipe de design para correção.

Relate Defeitos de Design Através da Nuvem

Ao relatar defeitos de design, uma equipe de design precisa de mais do que um e-mail e um conjunto de capturas de tela. Equipes de design, seus clientes e fabricantes tiveram que recorrer ao envio de alterações de design necessárias e perguntas entre si usando e-mail e capturas de tela. Uma maneira melhor de indicar alterações de design necessárias é diretamente nos documentos de design. Defeitos de qualidade podem estar em qualquer lugar no design, e a notificação é mais precisa quando o software de design e de notificação são integrados.

Hoje, existem serviços na nuvem que os fabricantes podem usar para passar informações de controle de qualidade de volta para as equipes de design, e os melhores serviços serão integrados ao seu software de design de PCB. Quando seu fabricante pode anexar documentação e comentários a um projeto de PCB, ele pode instantaneamente devolvê-lo a você através de um serviço na nuvem. Os designers podem então ver comentários no layout e qualquer documentação de suporte dentro do seu software de design de PCB. Altium 365 e Altium Designer criam justamente esse tipo de ambiente para o controle de qualidade na fabricação de PCBs.

Na imagem abaixo, um problema de preenchimento de cobre é sinalizado para uma equipe de design. Esse polígono cria inadvertidamente um curto-circuito, que precisa ser corrigido aplicando-se distâncias de isolamento às redes sobrepostas.

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O Altium Designer se integra com o Altium 365, permitindo que os fabricantes relatem defeitos e mudanças de design necessárias aos designers.

Uma vez que as alterações de design são feitas no Altium Designer, elas são enviadas de volta para o Espaço de Trabalho Altium 365 para que o fabricante possa revisar. Equipes de design e fabricantes ganham acesso a outras características importantes que auxiliam no controle de qualidade da fabricação de PCBs:

  • Recursos de compartilhamento: As equipes de design podem compartilhar rapidamente arquivos de projeto ou um lançamento de projeto finalizado com um fabricante, montador, cliente, desenvolvedor de firmware ou qualquer outra pessoa que precise acessar os dados de design.
  • Rastreamento de revisão: O Altium 365 usa o Git para rastreamento de revisão, dando a todos com visibilidade em um projeto acesso às reversões anteriores conforme necessário.
  • Controle de acesso do usuário: Os membros da equipe podem receber acesso de visualização ou edição a projetos específicos, e o acesso do usuário pode ser concedido a clientes ou fabricantes conforme necessário.
  • Recursos de gerenciamento de componentes e bibliotecas: Os designers podem armazenar e compartilhar seus dados de componentes e bibliotecas na nuvem, e podem trazer instantaneamente dados para um novo projeto.

Seja trabalhando em uma equipe remota ou em um escritório, Altium Designer® e a plataforma Altium 365® oferecem uma plataforma completa para design, gerenciamento de dados, sourcing e controle de qualidade na fabricação de PCBs. Sua equipe pode criar um fluxo de trabalho produtivo para o design colaborativo de PCBs.

Apenas começamos a explorar o que é possível fazer com o Altium Designer no Altium 365. Você pode verificar a página do produto para uma descrição mais detalhada das funcionalidades ou um dos Webinars Sob Demanda.

Sobre o autor

Sobre o autor

Zachariah Peterson tem vasta experiência técnica na área acadêmica e na indústria. Atualmente, presta serviços de pesquisa, projeto e marketing para empresas do setor eletrônico. Antes de trabalhar na indústria de PCB, lecionou na Portland State University e conduziu pesquisas sobre teoria, materiais e estabilidade de laser aleatório. A experiência de Peterson em pesquisa científica abrange assuntos relacionados aos lasers de nanopartículas, dispositivos semicondutores eletrônicos e optoeletrônicos, sensores ambientais e padrões estocásticos. Seu trabalho foi publicado em mais de uma dezena de jornais avaliados por colegas e atas de conferência, além disso, escreveu mais de dois mil artigos técnicos sobre projeto de PCB para diversas empresas. É membro da IEEE Photonics Society, da IEEE Electronics Packaging Society, da American Physical Society e da Printed Circuit Engineering Association (PCEA). Anteriormente, atuou como membro com direito a voto no Comitê Consultivo Técnico de Computação Quântica do INCITS, onde trabalhou em padrões técnicos para eletrônica quântica e, no momento, atua no grupo de trabalho P3186 do IEEE, que tem como foco a interface de portas que representam sinais fotônicos com simuladores de circuitos da classe SPICE.

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