چالش ها و راه حل ها در فرآیند تولید الکترونیک (قسمت اول)

به گفته جیم کری، کمدین و بازیگر، زامبی های آخرالزمانی به نحوی شکلی از ماست که همه به تلفن هایمان چسبیده­ایم.

صرف نظر از اینکه این مشاهده را کمی مبالغه می دانید یا خیر، او در مورد محبوبیت تلفن های هوشمند و سایر دستگاه های هوشمند اشتباه نمی کند. بر اساس یک مطالعه در سال 2019 توسط leftronic، 2.71 میلیارد نفر صاحب گوشی هوشمند هستند. این نشان می دهد که صنعت الکترونیک چقدر در زندگی ما تأثیرگذار است.

به همین دلیل است که ما تصمیم گرفته‌ایم به فرآیند تولید الکترونیک، چالش‌ها و راه‌حل نهایی برای مدیریت این محصولات بپردازیم:

· فرآیند تولید تجهیز الکترونیکی چگونه است؟

همانطور که دستگاه های الکترونیکی رایج تر و گسترده ­تر می شوند، مهم است که بدانیم آنها چگونه ساخته می شوند. فرآیند تولید لوازم الکترونیکی شامل مراحل بسیاری است، از طراحی دستگاه ها تا مونتاژ آنها و ارسال آنها به مصرف کنندگان.

بیایید نگاهی دقیق تر به نحوه عملکرد این فرآیند بیندازیم:

1. طراحی:

اولین مرحله در فرآیند تولید الکترونیک طراحی است.

اینجاست که مهندسان برای این دستگاه ها برنامه ریزی می کنند. آنها باید در نظر بگیرند که دستگاه چگونه مورد استفاده قرار می­گیرد، به چه اجزایی نیاز دارد و این اجزا چگونه در کنار هم قرار می گیرند. هنگامی که طراحی انجام شد، نمونه های اولیه را ایجاد می کنند و آنها را آزمایش می کنند تا مطمئن شوند که دستگاه درست کار می کند.

2. یافتن مواد:

گام بعدی تامین قطعات در صنعت تولید الکترونیک است. این می تواند توسط تامین کنندگان در سراسر جهان انجام شود. سپس قطعات به کارخانه مونتاژ ارسال می شوند.

3. مونتاژ:

در کارخانه مونتاژ، اجزا در کنار هم قرار می گیرند. ترکیبی از ماشین آلات و کارگران این کار را در فرآیند تولید الکترونیک انجام می دهد. کارگران قطعات را در جای مناسب قرار می دهند و آنها را به هم چسبانده می کنند. سپس دستگاه مجدداً آزمایش می­شود تا مطمئن شوید که درست کار می کند.

4. بسته بندی و حمل و نقل

پس از تست، دستگاه ها بسته بندی و به خرده فروشان ارسال می شوند. سپس به مصرف کنندگان فروخته می شوند.

ابتکارات سازگار با محیط زیست:

روندهای فعلی تولید و پیش بینی ها نشان می دهد که تمرکز مصرف کننده در حال تغییر است.

امروزه شرکت ها بیشتر نسبت به اثرات زیست محیطی خود بیشتر آگاه می شوند. برخی حتی در حال انجام اقداماتی برای تبدیل شدن به یک شرکت تولیدی سبز (سازگار با محیط زیست) هستند. به عنوان مثال، برخی از کارخانه های مونتاژ از انرژی خورشیدی برای اجرای عملیات خود استفاده می کنند، این به کاهش انتشار گازهای گلخانه ای و صرفه جویی در انرژی کمک می کند.

فرآیند تولید تجهیزات الکترونیک بخش مهمی از اقتصاد جهانی است. برای میلیون ها نفر شغل ایجاد می کند و محصولاتی را ایجاد می کند که ما هر روز از آنها استفاده می کنیم. به عنوان مصرف کننده، ما باید از نحوه ساخت دستگاه های خود و تأثیر آنها بر محیط زیست آگاه باشیم. همه ما می توانیم در حصول اطمینان از اینکه این فرآیند تا حد امکان سازگار با محیط زیست است، نقش ایفا کنیم.

آماده سازی فضای کار برای جابجایی PCB :

مجموعه‌های مدار چاپی یا PCBها، بردهای نازکی هستند که از مواد مختلفی برای پشتیبانی و اتصال قطعات الکترونیکی استفاده می‌شوند - فرآیند مونتاژ PCB مرحله مهم و ظریفی در ساخت کالاهای الکترونیکی است.

آنها در دستگاه های الکترونیکی مختلف، از کامپیوتر و تلفن همراه گرفته تا تلویزیون و مایکروویو یافت می شوند. اگر با بردهای مدار چاپی (PCB) کار می کنید، لازم است اقدامات احتیاطی مناسب را برای جلوگیری از آسیب انجام دهید. در اینجا چند نکته در مورد نحوه آماده سازی فضای کاری خود برای جابجایی PCB آورده شده است:

1. برای اطمینان از کیفیتPCB مطمئن شوید که منطقه تمیز و عاری از زباله است

2. لبه های تیز روی میز یا سطوح دیگر را بپوشانید

3. در صورت امکان از تشک یا میز کار بدون استاتیک استفاده کنید

4. هنگام دست زدن به تخته ها برای جلوگیری از اثر انگشت یا علائم دیگر دستکش بپوشید

5. هنگام ساخت و مونتاژPCB از دست زدن به مدارهای در معرض روی بردها خودداری کنید

این نکات ساده به شما کمک می‌کند تا مطمئن شوید که PCB‌های شما در شرایط خوبی باقی می‌مانند، سال‌ها دوام می‌آورند و در صنعت تولید الکترونیک مرتبط باقی می‌مانند.

فرقی نمی‌کند که ساخت PCB را انجام می‌دهید یا فرآیند را برون سپاری می‌کنید، پیروی از این نکات تضمین می‌کند که بردهای خود را با خیال راحت حمل ‌کنید.

· طراحی چیدمان PCBبرای قابلیت ساخت چیست؟

طراحی برای قابل تولید شدن برد (DFM) فرآیندی است که در آن جاگذاری­ های اجزا در طرح PCB بهینه سازی و سازماندهی می­شود که موجب کاهش مشکلات ساخت و مونتاژ خواهد شد. DFM خوب (فرایند سازماندهی جاگذاری ­ها)، فاکتورهای زیادی را در نظر می گیرد از جمله: محل قرارگیری اجزا، چگالی مسیریابی ، مدیریت حرارتی برد، یکپارچگی سیگنال در برد.

طراحان PCB باید رعایت الزامات عملکرد الکتریکی را بهینه سازی کنند و اطمینان حاصل کنند که بردهای آنها متناسب با بودجه ساخته شده است. DFM به ساده‌سازی طراحی برای فرآیند تولید و به حداقل رساندن هزینه‌های ساخت با شناسایی مشکلات احتمالی در مراحل اولیه کمک می‌کند.

رویکردهای مختلفی برای DFM وجود دارد، اما برخی از ملاحظات رایج عبارتند از:

1. قرار دادن اجزا - اجزا باید طوری قرار داده شوند که برخورد بین سیگنال ها به حداقل برسد. این می تواند به کاهش تداخل و سایر اشکالات نویز سیگنال کمک کند.

2. تراکم مسیریابی - تراکم مسیریابی بالاتر می تواند منجر به مشکلاتی در اچ کردن و لحیم کاری شود. دستورالعمل‌های طراحی PCBباید تعادل بین مسیریابی متراکم و فاصله‌هایی را که امکان تحمل‌های تولید را فراهم می‌کند، هدف قرار دهد.

3. مدیریت حرارتی - گرادیان دما می تواند باعث انبساط یا انقباض ناهموار قطعات شود. این مسئله منجر به کاهش قابل اطمینان بودن عملکرد برد می­شود. مدیریت حرارتی مناسب تضمین می کند که قطعات در دمای کارکرد ایمن خود باقی می مانند.

4. یکپارچگی سیگنال - سیگنال‌های پرسرعت، در معرض تداخل و سایر اشکالات تخریب هستند. روش های خوب DFMبه اطمینان از حفظ یکپارچگی سیگنال ها در سراسر PCBکمک می کند.

چیدمان PCB بخش مهمی از فرآیند طراحی محصول است و DFM به بهینه سازی طرح برای ساخته شدن، کمک می کند. طراحان الکترونیکی می توانند PCBهایی را ایجاد کنند که هم ساخت آنها آسان باشد و هم الزامات عملکرد الکتریکی را با در نظر گرفتن طیف وسیعی از عوامل برآورده کند.

نکته حرفه ای: سازندگان PCB انواع مختلفی از بردهای PCB را تولید می کنند. هنگامی که به دنبال طرح های PCB هستید، مطمئن شوید که برد مناسب را برای محصول خود خریداری می کنید. انواع متداول بردهای PCBعبارتند از:

o یک لایه به همراه یک لایه­ ی مس

o PCBمسی

o PCBمسی سنگین با اجزای سوراخ

o PCBچند لایه

o PCB HDI