حيل لوحات الدوائر: افعلها بشكل صحيح، ووفر $$$.

لا تحتاج لوحة الدائرة الأفضل دائمًا إلى أجزاء أكثر تكلفة. في العديد من المشاريع، يأتي أكبر التوفير من اختيارات التصميم التي يتم إجراؤها قبل أن يصل ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى مرحلة الإنتاج. لقد رأيت فرقًا تقضي أسابيع في تصحيح مشكلات التخطيط التي كان من الممكن تجنبها من خلال مراجعة قصيرة للتصميم. يمكن أن يؤثر أي تغيير بسيط في عرض التتبع أو موضع المكونات أو حجم اللوحة على وقت التجميع واستخدام المواد والاختبار وأعمال الإصلاح. النهج الذي أتبعه بسيط: التصميم لتحقيق أداء مستقر، وسهولة التصنيع، والتحكم المعقول في التكلفة من البداية. ابدأ بخطة كهربائية واضحة قبل فتح برنامج تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور، قمت بتحديد الوظائف الرئيسية للوحة. أقوم بإدراج: - نطاقات مدخلات الطاقة والجهد - أنواع الإشارة والسرعات المتوقعة - مواضع الموصل - المكونات المنتجة للحرارة - احتياجات التباعد الآمن - نقاط الاختبار - كمية الإنتاج المتوقعة تساعد هذه الخطوة في منع حدوث مشكلة شائعة: إضافة ميزات تزيد من تكلفة اللوحة دون حل حاجة المستخدم. على سبيل المثال، قد لا تحتاج لوحة التحكم إلى عدة موصلات عالية السرعة إذا كان المنتج يستخدم منفذ اتصال واحد فقط. يمكن أن تؤدي إزالة الميزات غير المستخدمة إلى تقليل أعمال التوجيه وتكلفة الموصل ونقاط الفشل المحتملة. أقوم أيضًا بفصل الدوائر الحرجة عن دوائر الدعم. قد يحتاج تحويل الطاقة والإشارات التناظرية الحساسة والمعالجات الرقمية وخطوط الاتصال إلى مناطق تخطيط مختلفة. تعمل خطة الأرضية الواضحة على تسهيل عملية التوجيه وتقليل التغييرات اللاحقة. اختر عدد الطبقات بعناية يمكن أن تعمل لوحة PCB المكونة من طبقتين بشكل جيد مع دوائر التحكم البسيطة وأجهزة الاستشعار والأجهزة منخفضة السرعة. قد توفر اللوحة المكونة من أربع طبقات توزيعًا أفضل للطاقة والتحكم في الإشارة وإدارة الحرارة لمنتج صغير الحجم. أقل عدد من الطبقات ليس دائمًا أقل تكلفة إجمالية. قد يتطلب التصميم المكون من طبقتين: - المزيد من وصلات العبور أو الوصلات السلكية - آثار أطول - أجزاء حماية إضافية - المزيد من مراجعات التخطيط - وقت اختبار أطول قد يؤدي التصميم المكون من أربع طبقات إلى رفع سعر تصنيع اللوحة مع تقليل أعمال التجميع والتصحيح. أقوم بمقارنة تكلفة المشروع بالكامل بدلاً من النظر فقط إلى عرض أسعار اللوحة. عندما أقوم بمراجعة تصميم ما، أسأل: - هل يمكن أن يبقى مسار الطاقة قصيرًا؟ - هل تستطيع الطائرة الأرضية تقليل الضوضاء؟ - هل تحتاج الإشارات عالية السرعة إلى توجيه متحكم فيه؟ - هل عدد الطبقات المحددة سيدعم التغييرات المستقبلية؟ عادةً ما تعطي هذه المقارنة إجابة أكثر فائدة من اختيار عدد الطبقات حسب العادة. استخدم الأجزاء القياسية حيثما أمكن يمكن للمكونات المخصصة أن تناسب المنتج بشكل جيد، ولكنها قد تؤدي إلى مخاطر تتعلق بالمصادر والإنتاج. أفضّل أحجام وأجزاء العبوات المشتركة مع أكثر من مورد معتمد عندما يسمح التصميم الكهربائي بذلك. على سبيل المثال، قد يكون الحصول على مقاوم في حزمة مشتركة 0603 أسهل من الحصول على حزمة أقل شيوعًا مع قاعدة موردين ضيقة. قد تؤدي خطوة الموصل القياسية أيضًا إلى تقليل مشكلات التجميع مقارنة بالإصدار الخاص المصمم لطلب صغير. أتحقق من: - توفر الحزمة - المهل الزمنية للمورد - الحد الأدنى لكمية الطلب - نطاق درجة الحرارة - تقييمات الجهد والتيار - خيارات الجزء البديل لا ينبغي إضافة بديل دون التحقق من بصمته وتخطيط الدبوس والحدود الكهربائية والسلوك الحراري. قد يبدو الجزءان متشابهين في الكتالوج ولكنهما يستخدمان ترتيبات مختلفة للدبابيس. ** تصميم اللوحة للتجميع ** يمكن أن تعمل الدائرة وفقًا للمخطط التخطيطي وتظل تسبب مشاكل في خط الإنتاج. أترك مساحة كافية حول الموصلات والمفاتيح ونقاط الاختبار والمكونات الكبيرة. أحتفظ بالأجزاء ذات احتياجات التجميع المماثلة في مجموعات معقولة. يجب أن يظل من السهل الوصول إلى المكونات التي تحتاج إلى لحام يدوي. يمكن أن يقلل الوضع الجيد من: - جسور اللحام - تصادمات المكونات - إعادة العمل اليدوي - وقت الفحص - أخطاء التجميع قامت شركة إلكترونيات صغيرة ذات مرة بتغيير موضع موصل الطاقة والصمام للوحة بحيث يمكن فحص كلا الجزأين من نفس الجانب. ظلت الدائرة كما هي، لكن الاختبار أصبح أسهل وقضى فريق التجميع وقتًا أقل في قلب اللوحة أثناء الفحص. نادرًا ما يظهر هذا النوع من الادخار كخط منفصل في عرض أسعار ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يبدو أنه عدد أقل من التأخيرات وعدد أقل من الوحدات المرفوضة. تقليل نفايات اللوحة من خلال أبعاد معقولة يؤثر حجم اللوحة على استخدام المواد، وتصميم اللوحة، والشحن، وملاءمة العلبة. أتجنب جعل اللوحة أكبر من احتياجات المنتج، لكنني لا أقوم بتصغيرها دون التحقق من قابلية الخدمة وحدود التصنيع. يمكن أن تؤدي المسافات الضيقة جدًا إلى زيادة مخاطر التجميع وتجعل الإصلاحات أكثر صعوبة. عندما يتم تصنيع المنتج بكميات كبيرة، أسأل مورد ثنائي الفينيل متعدد الكلور عن كيفية ملاءمة التصميم للوحة الإنتاج. قد يسمح التغيير الطفيف في عرض اللوحة بتركيب المزيد من اللوحات على لوحة واحدة. تعتمد النتيجة على عملية المورد وإطار اللوحة والأدوات وقواعد التباعد. السؤال المفيد ليس "ما هي أصغر لوحة؟" إنه "ما حجم اللوحة الذي يدعم المنتج ويستخدم لوحة التصنيع بشكل جيد؟" أضف نقاط اختبار قبل النموذج الأولي من السهل التغاضي عن نقاط الاختبار لأنها لا تضيف ميزة مرئية للمنتج. يمكنهم توفير الوقت أثناء فحص النماذج الأولية واختبار الإنتاج. أقوم بوضع نقاط اختبار يمكن الوصول إليها من أجل: - قضبان الطاقة الرئيسية - الأرضية - خطوط إعادة الضبط - إشارات الاتصال - المخرجات التناظرية الرئيسية - إشارات التحكم المهمة بدون نقاط الاختبار، قد يحتاج الفني إلى لمس دبابيس المكونات الصغيرة باستخدام مسبار. يؤدي ذلك إلى إبطاء الاختبار ويمكن أن يؤدي إلى تلف اللوحة. غالبًا ما تجعل نقاط الاختبار القليلة الموضوعة جيدًا عملية اكتشاف الأخطاء أكثر اتساقًا. أقوم أيضًا بتحديد ما يجب أن تقيسه كل نقطة. نقطة الاختبار بدون طريقة اختبار واضحة لها قيمة محدودة. راجع التصميم قبل الطلب قبل أن أقوم بإصدار ملفات Gerber وبيانات التجميع، أقوم بإجراء مراجعة تصميم تغطي أكثر من مجرد القواعد الكهربائية. أتحقق من: 1. المحددات المرجعية التخطيطية وثنائي الفينيل متعدد الكلور 2. آثار الأقدام وعلامات الدبوس 3. وضع الشاشة الحريرية 4. أحجام الحفر ومخطط اللوحة 5. التباعد النحاسي 6. إعدادات التنفيس الحراري 7. علامات القطبية 8. اتجاه الموصل 9. رسومات التجميع 10. قائمة المواد والبدائل المعتمدة أطلب من شخص آخر مراجعة التصميم عندما يكون ذلك ممكنًا. قد تلاحظ مجموعة جديدة من العيون وجود صمام ثنائي معكوس أو علامة مرجعية مخفية أو موصل يتعارض مع العلبة. يجب أن يؤكد النموذج الأولي التصميم، ولا يكشف عن أخطاء التوثيق الأساسية. التحكم في التكلفة باستخدام النماذج الأولية المقاسة لا أتعامل مع النموذج الأولي الأول باعتباره عملية إنتاج صغيرة. وظيفتها هي الإجابة على أسئلة محددة. بالنسبة لمشروع واحد، قد يحتاج الفريق إلى تأكيد سلامة الإشارة. لسبب آخر، قد يكون مصدر القلق الرئيسي هو الحرارة بالقرب من منظم الجهد. يمكن لمجموعة صغيرة من النماذج الأولية أن توفر بيانات مفيدة دون الالتزام بكمية كبيرة. أقوم بتسجيل: - الأجزاء التي كان من الصعب تجميعها - نتائج الاختبار - قراءات درجة الحرارة - تغييرات التصميم - أنماط الأخطاء - الأجزاء التي تحتاج إلى مصادر بديلة يساعد هذا السجل في أن تصبح المراجعة التالية أكثر تركيزًا. كما يمنع الفريق من تكرار نفس الخطأ. إن لوحة الدائرة ذات التكلفة الأقل ليست دائمًا لوحة أفضل. يمكن للوحة الأسهل في البناء والاختبار والإصلاح والمصدر أن تخفض التكلفة الإجمالية طوال عمرها الافتراضي. عملي المفضل لدي هو تحديد الاحتياجات الكهربائية، واختيار الأجزاء العملية، وتخطيط التخطيط، ومراجعة تفاصيل التصنيع، واختبار مجموعة صغيرة، ومراجعتها مع الأدلة. يمنح هذا النهج التحكم في التكلفة مكانًا واضحًا في التصميم بدلاً من التعامل معه كخفض في اللحظة الأخيرة.

نادراً ما تأتي تكلفة ثنائي الفينيل متعدد الكلور من خطأ واحد كبير. غالبًا ما أرى ارتفاع السعر الإجمالي من خلال الاختيارات الصغيرة: حجم اللوحة غير المعتاد، أو عدد كبير جدًا من أحجام الحفر، أو الأجزاء ذات الحجم المنخفض، أو خطوات التجميع المعقدة، أو التخطيط الذي يجعل الاختبار صعبًا. لا يعني التصميم الذكي لثنائي الفينيل متعدد الكلور اختيار المواد الأقل تكلفة لكل مشروع. ويعني مطابقة التصميم مع عملية المصنع وحجم الإنتاج المتوقع والاحتياجات الفعلية للمنتج. فيما يلي طرق عملية أستخدمها لتقليل تكاليف ثنائي الفينيل متعدد الكلور دون إضعاف المنتج. 1. ابدأ بالتكلفة الكاملة، وليس فقط سعر اللوحة قد لا يؤدي عرض أسعار منخفض للوح المكشوف إلى انخفاض تكلفة المشروع. يمكن أن يشمل المبلغ النهائي ما يلي: - تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور - المكونات - التجميع - الاستنسل - الاختبار - البرمجة - الشحن - إعادة العمل الناتجة عن ميزات يصعب إنشاؤها. عندما أقارن بين الموردين، أطلب عرض أسعار كاملًا استنادًا إلى نفس الملفات والمواصفات. قد تبدو اللوحة المكونة من طبقتين أرخص من اللوحة المكونة من أربع طبقات، لكن التوجيه السيئ يمكن أن يؤدي إلى زيادة الضوضاء أو أعمال التجميع أو وقت الاختبار. بالنسبة لمشروع مستشعر صغير، اختار الفريق لوحة مكونة من طبقتين لتقليل السعر الأولي. يحتاج التصميم إلى العديد من الخطوط الطويلة والعديد من الوصلات السلكية. وبعد ظهور مشاكل التجميع، أدت تكلفة العمالة الإضافية إلى تقليل التوفير المتوقع. كان من الممكن أن يكون التصميم المكون من أربع طبقات أكثر تكلفة في مرحلة التصنيع ولكن كان من الممكن أن يبسط التوجيه ويقلل من أعمال التصحيح. 2. اختر عدد الطبقات من احتياجات الدائرة لا يعد العدد الأعلى للطبقات هدرًا دائمًا. عدد الطبقات الأقل ليس دائمًا أفضل. أقوم بمراجعة التصميم حول: - توزيع الطاقة - مسارات إشارة عالية السرعة - مسارات العودة الأرضية - الأجزاء المنتجة للحرارة - حجم اللوحة - الضوضاء الكهرومغناطيسية بالنسبة لوحدة تحكم LED بسيطة، قد يكون PCB ثنائي الطبقة مناسبًا. قد يحتاج المنتج اللاسلكي المدمج المزود بمعالج وذاكرة ومصدر طاقة تحويل وقسم راديو إلى أربع طبقات لتوجيه أنظف وتحكم أفضل في الأرض. السؤال المفيد ليس "ما هو عدد الطبقات الأرخص؟" السؤال المفيد هو "ما هو عدد الطبقات الذي يوفر الأداء المطلوب من خلال عملية تصنيع معقولة؟" 3. استخدم أحجام الألواح القياسية الأبعاد غير القياسية يمكن أن تزيد من هدر المواد. وقد تحد أيضًا من عدد اللوحات التي تناسب لوحة الإنتاج. أحاول إبقاء مخطط اللوحة قريبًا من تنسيقات اللوحة القياسية التي تستخدمها الشركة المصنعة. يعتمد الاختيار الدقيق على المورد، ولكن غالبًا ما يكون ترتيب الأحجام المستطيلة الشائعة أسهل من ترتيب الأشكال غير العادية. يبدو النهج العملي كما يلي: 1. اسأل الشركة المصنعة عن أبعاد اللوحة المشتركة. 2. ضع العديد من الخطوط العريضة للوحة على اللوحة. 3. تحقق من المساحة اللازمة لقضبان التوجيه والأدوات والتجميع. 4. قارن مساحة اللوحة القابلة للاستخدام مع المواد المهدرة. 5. حافظ على التصميم ضمن نطاق المعالجة الطبيعي للمورد. بالنسبة للوحة التحكم الصغيرة، قد يؤدي تغيير المخطط التفصيلي ببضعة ملليمترات فقط إلى السماح بوجود المزيد من الوحدات على لوحة واحدة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل هدر المواد وتكلفة معالجة اللوحة دون تغيير الدائرة. 4. تقليل أحجام الحفر غير الضرورية ** كل حجم حفر خاص يمكن أن يضيف عملاً في العملية. قد يتطلب PCB الذي يحتوي على العديد من أحجام الفتحات المختلفة مزيدًا من الإعداد والفحص. أقوم عادةً بمراجعة: - تدريبات المكونات عبر الفتحات - عبر الأحجام - فتحات التثبيت - أبعاد الفتحة - الثقوب المطلية وغير المطلية باستخدام مجموعة صغيرة من أحجام المثقاب القياسية يمكن أن يجعل التصنيع أسهل. يجب أن تأتي القيم الدقيقة من جدول القدرة الخاص بالشركة المصنعة وليس من قاعدة عامة. قد لا تحتاج فتحة التثبيت إلى نفس درجة التسامح التي تتطلبها الفتحة الميكانيكية الدقيقة. إذا كان التصميم الميكانيكي يسمح بتسامح عادي، فليس هناك قيمة كبيرة في طلب تصميم أكثر إحكامًا. **5. استخدم المنافذ لغرض واضح تساعد المنافذ على توصيل الطبقات ونقل الحرارة ودعم توجيه الإشارة. كما أنها تضيف متطلبات التصنيع. قبل إضافة عبر أسأل: - هل يحتاج هذا الاتصال إلى تغيير الطبقات؟ - هل يمكن تتبع المسار على الطبقة الحالية؟ - هل الممر قريب من لوحة المكونات؟ - هل يجب ملء الممر أو تغطيته؟ - هل سيؤثر الطريق على اللحام؟ يمكن أن تكون تقنية Via-in-pad مفيدة لتخطيطات BGA أو QFN المدمجة، ولكنها قد تتطلب معالجة خاصة. يمكن أن يكون المعيار الموجود بالقرب من اللوحة خيارًا أقل تكلفة عندما يسمح التصميم بذلك. بالنسبة لوحدة الطاقة، قد تؤدي المداخل الحرارية الموجودة أسفل وسادة كبيرة مكشوفة إلى تحسين نقل الحرارة. قد تقدم مجموعة كبيرة من المنافذ غير الضرورية فائدة قليلة ويمكن أن تؤدي إلى تعقيد التحكم في عجينة اللحام. 6. اجعل قائمة المكونات عملية يؤثر اختيار المكونات على كل من تكلفة PCB وتكلفة التجميع. أقوم بمراجعة فاتورة المواد قبل قفل التخطيط. تتضمن عمليات التحقق المفيدة ما يلي: - توفر الحزمة - عدد الموردين - الحد الأدنى لكمية الطلب - حالة دورة الحياة - خيارات الجزء البديل - حجم العبوة - متطلبات وحدة التغذية والوضع قد يكون من الصعب الحصول على جزء بسعر وحدة منخفض. قد تحتوي الحزمة المختلفة قليلاً على قاعدة إمداد أوسع وجهد تجميع أقل. على سبيل المثال، قد يكون من الأسهل وضع المقاوم في حزمة تركيب سطحية مشتركة مقارنة بحزمة أقل شيوعًا ذات أداء كهربائي مماثل. إذا لم يكن المنتج بحاجة إلى الحجم الأصغر، فإن الخيار الشائع يمكن أن يجعل الإنتاج أكثر بساطة. لا ينبغي أن يعتمد هذا القرار على السعر وحده. لا تزال التقييمات الكهربائية، واحتياجات السلامة، والحدود الحرارية، وموثوقية المنتج هي التي توجه الاختيار. 7. تجنب استخدام عدد كبير جدًا من أنواع الحزم قد تتطلب اللوحة التي تحتوي على العديد من أنماط الحزم المزيد من عمليات إعداد التجميع. يمكن أن يؤثر هذا على كل من برمجة الجهاز وإدارة وحدة التغذية. أحاول إنشاء مكتبة مكونات متوازنة تحتوي على حزم مشتركة حيث يسمح التصميم بذلك. قد يستخدم المنتج عدة قيم للمقاومات، لكن من الممكن أن يشتركوا في نفس حجم الحزمة. هذا لا يعني أن كل مكون يجب أن يستخدم نفس الحزمة. قد تحتاج المكثفات الكبيرة وأجهزة الطاقة والموصلات والأجزاء الميكانيكية إلى أشكال مختلفة. الهدف هو إزالة التنوع الذي يمكن تجنبه. قد يستفيد جهاز استهلاكي صغير الحجم من الحزم الأصغر حجمًا. قد يكون من الأسهل فحص وإصلاح وحدة التحكم الصناعية القابلة للخدمة باستخدام أجزاء أكبر قليلاً. يعتمد الاختيار الأفضل على احتياجات خدمة المنتج وطريقة الإنتاج. ** 8. التصميم للتجميع قبل اكتمال التخطيط** قد تؤدي مشكلات التجميع إلى زيادة التكلفة بعد تصنيع لوحة PCB بالفعل. أتحقق من: - تباعد المكونات - علامات القطبية - مؤشرات الدبوس الواحد - تداخل الفناء - فتحات لصق اللحام - الوصول إلى الموصل - مناطق اللحام اليدوي - حدود درجة حرارة إنحسر المكونات الطويلة الموضوعة بجوار الأجزاء الصغيرة يمكن أن تمنع الوصول إلى الفوهة أو تخلق تظليلًا أثناء اللحام. قد يؤدي وجود موصلين قريبين جدًا من بعضهما إلى جعل الفحص صعبًا أيضًا. تساعد العلامات المرجعية الواضحة الفنيين على وضع الأجزاء وفحصها. يمكن أن تؤدي الزيادة البسيطة في وضوح الشاشة الحريرية إلى تقليل ارتباك التجميع. 9. حدد تشطيب السطح بناءً على الاستخدام قد لا تكون هناك حاجة إلى تشطيب سطحي أكثر تكلفة لكل منتج. تشمل الاختيارات الشائعة HASL وENIG، ولكل منهما ميزات مختلفة من حيث التكلفة والأداء. يمكن أن يعتمد القرار على: - المكونات الدقيقة - متطلبات التسطيح - مناطق التلامس - ظروف التخزين - عملية اللحام - حجم الإنتاج المتوقع بالنسبة للوحة التحكم الأساسية عبر الفتحة، قد يلبي التشطيب القياسي الاحتياجات. قد تتطلب اللوحة ذات الأجزاء الدقيقة أو الأصابع الملامسة المكشوفة تشطيبًا مسطحًا أو أكثر ملاءمة. أطلب من الشركة المصنعة توضيح حدود العملية قبل الاختيار. يجب أن تدعم النهاية الصحيحة التصميم بدلاً من أن تكون بمثابة ترقية افتراضية. 10. أضف نقاط اختبار بينما لا يزال هناك مجال يصبح الاختبار أكثر صعوبة عندما لا تحتوي اللوحة على نقاط اختبار يمكن الوصول إليها. قد يحتاج المصنع إلى تركيبات إضافية، أو فحص يدوي، أو وقت فحص أطول. أضع نقاط اختبار لـ: - قضبان الطاقة الرئيسية - الأرضية - خطوط الاتصال - إشارات إعادة الضبط أو البرمجة - العقد التناظرية الرئيسية - القياسات المتعلقة بالسلامة لا يلزم أن تكون نقاط الاختبار كبيرة، ولكنها تحتاج إلى مسافة كافية لطريقة الاختبار المحددة. يمكن لبعض النقاط الموضوعة بشكل جيد أن تدعم استكشاف الأخطاء وإصلاحها بشكل أسرع وتقليل إعادة العمل. بالنسبة إلى لوحة التحكم الصغيرة، قد تستغرق إضافة نقاط الاختبار أثناء التخطيط مساحة صغيرة فقط. قد تتطلب إضافة أداة اختبار مخصصة لاحقًا مزيدًا من الوقت والتكلفة. 11. مشاركة ملفات التصنيع الكاملة تؤدي الملفات غير المكتملة إلى حدوث تأخيرات وتغييرات في الأسعار. أقوم بإعداد حزمة تصنيع واضحة يمكن أن تشمل: - ملفات جربر - ملفات الحفر - رسومات اللوحة - متطلبات التجميع - قائمة المواد - ملفات الانتقاء والمكان - رسومات التجميع - بيانات لصق اللحام - تعليمات الاختبار يجب أن تكون أسماء الملفات سهلة الفهم، ويجب أن تتطابق أرقام المراجعة عبر المستندات. إذا أظهر ملف التجميع قيمة أحد المكونات بينما تظهر قائمة المواد قيمة أخرى، فقد يحتاج المورد إلى توضيح قبل الإنتاج. يمكن أيضًا أن تمنع ملاحظة التصنيع القصيرة الارتباك حول المعاوقة الخاضعة للتحكم، أو وزن النحاس، أو طلاء الحواف، أو الفتحات، أو التفاوتات الخاصة. ** 12. اطلب مراجعة التصميم للتصنيع** يمكن لمراجعة التصنيع تحديد مشاكل التكلفة قبل الإنتاج. أفضل أن أطلب هذه المراجعة بعد اكتمال التخطيط في الغالب ولكن قبل إصدار الملفات النهائية. قد يشير المورد إلى: - عرض أثر خارج العملية القياسية - مسافة ضيقة من النحاس إلى الحافة - حجم الثقب الذي يحتاج إلى أدوات خاصة - مشكلة في تباعد المكونات - مشكلة في الألواح - مشكلة في قناع اللحام لا يزال فريق التصميم يتخذ القرار النهائي. قد تكون بعض الميزات الخاصة ضرورية للأداء. تأتي قيمة المراجعة من فهم التكلفة وتأثير العملية قبل تقديم الطلب. يعمل تقليل تكلفة ثنائي الفينيل متعدد الكلور بشكل أفضل عندما يبدأ أثناء تخطيط الدائرة والتخطيط. الأبعاد القياسية، والحزم المعقولة، وتنوع أدوات الحفر الخاضعة للرقابة، ونقاط الاختبار التي يمكن الوصول إليها، وملفات الإنتاج الواضحة يمكن أن تقلل من النفايات دون خفض الجودة المطلوبة. أتعامل مع كل عملية توفير على أنها مقايضة تصميمية. إن عرض الأسعار الأقل له قيمة محدودة إذا أدى إلى أداء غير مستقر أو تجميع صعب أو إعادة صياغة باهظة الثمن. الهدف الأفضل هو لوحة عملية للبناء والاختبار والدعم طوال فترة الإنتاج.

عندما أقوم بتصميم أو شراء لوحة دوائر كهربائية، فإنني لا أنظر إلى سعر اللوحة وحده. يمكن أن يتحول عرض الأسعار المنخفض إلى تكلفة مشروع أعلى عندما يحتاج التصميم إلى تغييرات متكررة، أو عندما يكون من الصعب الحصول على الأجزاء من المصدر، أو عندما تفشل اللوحة أثناء الاختبار. النهج الأفضل بسيط: جعل التصميم أسهل في البناء، وأسهل في الاختبار، وأسهل في الحصول على المصدر. يمكن لبعض الخيارات العملية تقليل النفايات دون تقليل وظيفة اللوحة. ابدأ بخطة كهربائية واضحة قبل أن أرسم المخطط، أحدد الغرض الرئيسي من اللوحة. أقوم بإدراج: - مدخلات ومخرجات الطاقة - الجهد والتيار المطلوب - أنواع الإشارة - درجة حرارة التشغيل - حدود حجم اللوحة - مواقع الموصل - كمية الإنتاج المتوقعة - احتياجات الاختبار تساعدني هذه الخطوة على تجنب إضافة أجزاء لا تدعم المنتج. كما أنه يمنح مهندس التخطيط والشركة المصنعة مجموعة واضحة من الأهداف. على سبيل المثال، قد لا تحتاج لوحة التحكم الصغيرة إلى طبقة تجميع عالية أو معالجة سطحية متقدمة. قد تحتاج لوحة الطاقة إلى نحاس أوسع وتحكم أفضل في الحرارة. يمكن أن يؤدي اختيار نفس هيكل اللوحة لكلا المنتجين إلى إنشاء تكلفة يمكن تجنبها. اختر عدد الطبقات بعناية يمكن لعدد أكبر من الطبقات أن يجعل عملية التوجيه أسهل، ولكن كل طبقة مضافة تؤثر على سعر اللوحة وعملية الإنتاج. أتحقق مما إذا كان التصميم يحتاج حقًا إلى المزيد من الطبقات. قد تكون اللوحة المكونة من أربع طبقات خيارًا عمليًا لمنتج رقمي صغير الحجم يحتاج إلى مستوى أرضي مستقر. قد تعمل اللوحة المكونة من طبقتين مع مستشعر بسيط أو مرحل أو وحدة تحكم منخفضة السرعة. يعتمد القرار على: - سرعة الإشارة - كثافة الطاقة - التحكم في الضوضاء - عدد المكونات - حجم اللوحة - مساحة التوجيه أتجنب تقليل الطبقات فقط لتقليل عرض الأسعار. إذا تسبب التغيير في حدوث مشكلات في الإشارة أو أعمال تصميم إضافية، فقد يختفي الحفظ أثناء الاختبار. استخدم المواد الشائعة عندما تلبي الحاجة تناسب مادة FR-4 القياسية العديد من لوحات التحكم والاتصالات والإلكترونيات الاستهلاكية. قد تكون المواد الخاصة مفيدة للدوائر عالية التردد، أو المنتجات ذات درجة الحرارة العالية، أو الظروف الميكانيكية الصارمة. أسأل الشركة المصنعة عن المواد التي يتم تخزينها بانتظام. يمكن أن تدعم المادة المخزنة عملية إنتاج أكثر سلاسة من المادة التي تحتاج إلى طلب منفصل. يتضمن اختيار المواد أيضًا ما يلي: - سمك اللوحة - وزن النحاس - لون قناع اللحام - تشطيب السطح - متطلبات العزل الكهربائي قد يبدو اللون أو التشطيب الخاص جذابًا، ولكنه يمكن أن يضيف تكلفة دون تحسين كيفية عمل الدائرة. اجعل تحديد مصادر المكونات جزءًا من التصميم قد يكون من السهل تصنيع اللوحة ولكنها لا تزال باهظة الثمن بسبب أجزائها. أتحقق من حالة توريد المكونات الرئيسية قبل قفل التصميم. أقوم أيضًا بإعداد البدائل المعتمدة للأجزاء التي لها أداء كهربائي مماثل وحجم العبوة. تشمل المشاكل الشائعة ما يلي: - منظم ذو إمدادات محدودة - موصل مصنوع من قبل مورد واحد فقط - مكثف مع فترة تسليم طويلة - وحدة تحكم دقيقة تحتاج إلى عملية برمجة خاصة - جزء سلبي صغير مع حزمة غير عادية مثال عملي جاء من جهاز مراقبة صغير عملت عليه. استخدم التصميم الأصلي موصلًا تم اختياره لمظهره. وكان سعره معقولا، ولكن العرض كان محدودا. يؤدي استبداله بموصل مشترك إلى تقليل مخاطر التوريد وجعل عملية التجميع أسهل. ظلت وظيفة المنتج كما هي. حافظ على التصميم سهل التجميع يمكن للتخطيط الواضح أن يقلل من أخطاء التجميع ووقت الفحص. أترك مساحة كافية حول الأجزاء التي تحتاج إلى فحص أو إصلاح. أبقي المكونات المستقطبة تواجه اتجاهًا ثابتًا حيثما أمكن ذلك. أتجنب أيضًا وضع الأجزاء الطويلة بالقرب من الموصلات أو حواف اللوحة ما لم يتطلب العلبة ذلك. تتضمن فحوصات التخطيط المفيدة ما يلي: - المسافات الكافية حول الأجزاء الدقيقة - علامات مرجعية واضحة - علامات القطبية الصحيحة - نقاط اختبار يمكن الوصول إليها - أحجام اللوحة المناسبة - الاتجاه المتسق للمكونات - مساحة كافية لأدوات التجميع قد توفر المسافات الصغيرة جدًا مساحة اللوحة، ولكنها قد تجعل إعادة العمل أكثر صعوبة. يمكن أن تكون تكلفة اللوحة الأكبر قليلاً أقل خلال عملية الإنتاج الكاملة. تصميم للاختبار من البداية لا ينبغي إضافة الاختبار بعد اكتمال التخطيط. أقوم بوضع نقاط اختبار لقضبان الطاقة وخطوط الاتصال وإشارات إعادة الضبط وإشارات التحكم الرئيسية. أقوم بتسميتها بطريقة تتوافق مع وثيقة الاختبار. عندما يتمكن الفني من الوصول إلى نقاط الاختبار بسهولة، يستغرق اكتشاف الأخطاء وقتًا أقل. بالنسبة إلى لوحة الإنتاج، أقرر أيضًا ما إذا كان الاختبار سيستخدم: - المجسات اليدوية - أداة اختبار - مسح الحدود - الاختبار الوظيفي - الفحوصات المستندة إلى البرامج الثابتة تعتمد الطريقة الصحيحة على حجم المنتج وتعقيد الدائرة. قد تكون أداة بسيطة كافية لمجموعة صغيرة. قد يبرر تشغيل الإنتاج الأكبر طريقة اختبار آلية أكثر تحكمًا. مراجعة ملفات التصنيع قبل إرسال الملفات إلى الشركة المصنعة، أقوم بمقارنة المخطط التخطيطي والتخطيط وقائمة المواد ورسم التجميع. أتحقق من: - ملفات Gerber أو ODB++ - ملفات الحفر - بيانات الانتقاء والمكان - قائمة المواد - مراجع المكونات - مخطط اللوحة - أسماء الطبقات - أرقام المراجعة - ملاحظات العملية الخاصة يمكن أن يؤدي عدم التطابق بين قائمة المواد والتخطيط إلى تثبيت أجزاء خاطئة. يمكن أن يؤدي وجود مخطط تفصيلي مفقود للوحة إلى تأخير عرض الأسعار. يؤدي مسح أسماء الملفات والتحكم في المراجعة إلى تقليل هذه المشكلات التي يمكن تجنبها. كما أطلب من الشركة المصنعة مراجعة نقاط التصميم للتصنيع قبل الإنتاج. يمكن أن تكشف هذه المحادثة عن مشكلات تتعلق بأحجام الفتحات أو التباعد النحاسي أو فتحات قناع اللحام أو موضع المكونات. مقارنة تكلفة المشروع بالكامل سعر اللوحة هو جزء واحد فقط من الميزانية. أنا أيضًا أفكر في: - التغييرات الهندسية - إعداد التجميع - خسائر المكونات - وقت الاختبار - إعادة العمل - الشحن - التعبئة والتغليف - الحد الأدنى لكميات الطلب - المهلة الزمنية للأجزاء الخاصة قد يكون عرض أسعار اللوحة الأعلى قليلاً خيارًا أفضل عندما يتضمن فحصًا أقوى أو دعم اختبار أكثر وضوحًا أو مصادر مكونات أكثر استقرارًا. وجهة نظري بسيطة: التحكم في التكلفة يبدأ بقرارات التصميم، وليس بمطالبة المصنع بتخفيض كل سطر في عرض الأسعار. عندما أقوم بتحديد الوظيفة، واختيار المواد العملية، واستخدام الأجزاء المتاحة، وإعداد الملفات النظيفة، والتخطيط للاختبار مبكرًا، يصبح إنشاء اللوحة أسهل وصيانتها. هذه هي الطريقة التي أنفق بها أقل دون تحويل لوحة الدائرة إلى مصدر لمشاكل لاحقة.

عندما أقوم بتصميم لوحة دوائر مطبوعة، لا أبدأ بخفض أسعار المكونات. غالبًا ما تأتي أكبر المدخرات من التخطيط الأفضل. يمكن أن تكلف اللوحة التي تحتوي على طبقات كثيرة جدًا أو مواد غير عادية أو تفاوتات صارمة أو تغييرات متكررة في التصميم أكثر بكثير من المتوقع. أستخدم عملية بسيطة للتحكم في تكلفة ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع الحفاظ على التصميم موثوقًا وسهل البناء. 1. حدد متطلبات اللوحة مبكرًا قبل رسم المخطط، أكتب الاحتياجات الأساسية: - حجم اللوحة - عدد الطبقات - جهد التشغيل - سرعة الإشارة - كمية الإنتاج المتوقعة - نوع المكون - طريقة التجميع - احتياجات الاختبار - جدول التسليم قد تحتاج لوحة استشعار صغيرة لفترة إنتاج قصيرة إلى تصميم مختلف عن لوحة التحكم المصنوعة بكميات كبيرة. إذا كنت أعرف الحجم المتوقع في البداية، فيمكنني اختيار المواد والبصمات وخيارات التصنيع مع التحكم بشكل أفضل في التكلفة. كما تقلل قائمة المتطلبات الواضحة من أعمال إعادة التصميم. يمكن أن يؤثر كل تغيير في التخطيط على PCB والأجزاء وملفات التجميع وعملية الاختبار. 2. استخدم حجم اللوحة القياسي عندما يكون لدى الشركات المصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور عادةً خيارات إنتاج مشتركة للمواد والسماكات القياسية. يمكن أن يكون اقتباس لوحة FR-4 القياسية ذات السماكة المشتركة أسهل من عرض المواصفات المخصصة. أحاول تجنب أشكال اللوحات غير العادية إلا إذا كان المنتج يحتاج إليها. غالبًا ما تستخدم اللوحة المستطيلة مساحة اللوحة بشكل أكثر كفاءة. يمكن أن يؤدي ذلك إلى تقليل هدر المواد عند إنتاج عدة ألواح على لوحة واحدة. على سبيل المثال، تخيل لوحة تحكم مقاس 40 مم × 60 مم. إذا كان من الممكن تركيب نفس الدائرة في مخطط 35 مم × 55 مم دون التأثير على التثبيت، فقد يسمح التصميم الأصغر بوجود المزيد من الوحدات على لوحة الإنتاج. يعتمد التوفير على المورد، وتخطيط اللوحة، وحجم الطلب، لذلك أتحقق من اقتراح اللجنة قبل اتخاذ القرار. 3. حافظ على عدد الطبقات تحت السيطرة يمكن للوحة PCB المكونة من أربع طبقات أن توفر مساحة توجيه وتوزيع طاقة أفضل من اللوحة المكونة من طبقتين. ومع ذلك، فهو ليس دائمًا الاختيار الصحيح. بالنسبة لدائرة بسيطة منخفضة السرعة، قد تكون طبقتان كافيتين. بالنسبة للوحة ذات التوصيلات الكثيفة أو الإشارات الحساسة، قد تؤدي أربع طبقات إلى تقليل مخاطر التخطيط. أقارن التكلفة الكاملة بدلاً من النظر فقط إلى سعر اللوحة. قد يكون التصميم المكون من طبقتين أقل تكلفة لكل لوحة ولكنه يتطلب وصلات وصل أو أعمال تجميع إضافية أو المزيد من التصحيح. قد يكون للوحة المكونة من أربع طبقات سعر وحدة أعلى مع تقليل مهام الإنتاج الأخرى. أسلوبي المعتاد هو توجيه تصميم نظيف من طبقتين أولاً عندما تسمح الدائرة بذلك. إذا أصبح التخطيط مزدحمًا أو أصبح من الصعب التحكم في جودة الإشارة، أقوم بمراجعة مجموعة من أربع طبقات. 4. حدد المواد والسماكات الشائعة يعتبر معيار FR-4 مناسبًا للعديد من منتجات التحكم والطاقة والإلكترونيات المدمجة. قد تكون هناك حاجة إلى مواد خاصة للتطبيقات ذات التردد العالي أو درجة الحرارة العالية أو الميكانيكية، ولكن يجب أن تتوافق مع احتياجات التصميم الحقيقية. أؤكد هذه التفاصيل مع الشركة المصنّعة: - سمك اللوحة - وزن النحاس - لون قناع اللحام - تشطيب السطح - الحد الأدنى لعرض الأثر - الحد الأدنى للتباعد - حجم الثقب - عبر النوع - الحد الأقصى لحجم اللوحة غالبًا ما يكون التصميم الذي يستخدم نطاق التصنيع العادي للمورد أسهل في الإنتاج. أتجنب اختيار التسامح الضيق ما لم تتطلب الدائرة أو التوافق الميكانيكي ذلك. 5. تجنب الميزات الصغيرة جدًا دون سبب واضح يمكن أن تؤدي الآثار الدقيقة والوسادات الصغيرة والميكروفيات وأحجام الحفر الصغيرة إلى رفع تكاليف التصنيع والفحص. يمكنهم أيضًا جعل عملية التجميع والإصلاح أكثر صعوبة. أختار آثار الأقدام التي تمنح الشركة المصنعة مساحة عمل كافية. بالنسبة لمنتج مدمج، قد أستخدم عبوات أصغر، لكني أتحقق مما إذا كان المجمع يمكنه وضعها وفحصها باستخدام المعدات المتاحة. والمثال العملي هو بصمة المقاوم. قد توفر الحزمة 0603 مساحة اللوحة مقارنة بالحزمة 0805، ولكن يمكن أن يكون الجزء 0805 أسهل في اللحام اليدوي أثناء عمل النموذج الأولي. إذا كان المنتج يحتاج فقط إلى عدد صغير من اللوحات، فإن الحزمة الأكبر قد تقلل من جهد التجميع. إذا تم تجميع اللوحة بواسطة الآلة، تصبح قدرة المكونات الخاصة بالمورد جزءًا من القرار. 6. اختر الأجزاء ذات خيارات التوريد لا يعد المكون منخفض التكلفة دائمًا خيارًا منخفض التكلفة إذا كان من الصعب الحصول عليه من المصدر. أتحقق من رقم الجزء، والحزمة، والتسامح، ونطاق درجة الحرارة، والبدائل المعتمدة قبل إكمال التخطيط. بالنسبة للأجزاء السلبية الشائعة، غالبًا ما أقوم بإنشاء قائمة معتمدة تحتوي على أكثر من خيار مناسب. يجب أن تشترك البدائل في نفس البصمة وأن تلبي متطلبات الدائرة. وهذا يمنح فريق الشراء مرونة أكبر عندما تتغير الأسعار أو مستويات المخزون. لا أقوم باستبدال أحد المكونات فقط لأن سعر الجزء الآخر أقل. يجب أن يجتاز البديل الفحوصات الكهربائية والحرارية والميكانيكية. 7. تقليل التشطيبات الخاصة غير الضرورية يؤثر تشطيب السطح على اللحام والتخزين والمظهر والتكلفة. قد تناسب HASL العديد من اللوحات العامة، بينما قد تساعد ENIG عند الحاجة إلى منصات مسطحة أو أجزاء دقيقة. أختار النهاية بناءً على متطلبات المنتج. لا يؤدي الإنهاء الأكثر تكلفة إلى تحسين كل لوحة تلقائيًا. بالنسبة للنموذج الأولي القياسي الذي يحتوي على حزم مكونات عادية، قد تكون النهاية المشتركة كافية. ينطبق نفس الأسلوب على لون قناع اللحام وعلامات اللوحة. يمكن أن تكون الخيارات المرئية الإضافية مفيدة لهوية المنتج أو فحصه، ولكن يجب أن يكون لها غرض واضح. 8. تصميم للتجميع البسيط تكلفة تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور تتضمن أكثر من أسعار المكونات. ويمكن أن يشمل الإعداد وتغييرات وحدة التغذية وعمل الاستنسل والوضع اليدوي والفحص وإعادة العمل. أقوم بتقليل جهد التجميع من خلال: - استخدام جانب مكون رئيسي واحد عندما يكون ذلك عمليًا - الحد من أنواع العبوات غير المعتادة - الحفاظ على علامات القطبية سهلة الرؤية - وضع نقاط اختبار حيث يمكن أن تصل إليها المجسات - تجنب الأجزاء التي تسد وصلات اللحام القريبة - تجميع المكونات المتشابهة في تخطيط واضح يمكن أن تتطلب اللوحة التي تحتوي على عدد أقل من الأجزاء الفريدة أيضًا تغييرات أقل في وحدة التغذية. قد يساعد ذلك في عمليات الإنتاج الصغيرة والمتوسطة. 9. أضف نقاط اختبار قبل اكتمال التخطيط. يصبح الاختبار أكثر صعوبة عند إضافة نقاط الاختبار في النهاية. أقوم بوضع نقاط الوصول لقضبان الطاقة والأرض وخطوط الاتصال وإشارات إعادة الضبط والمخرجات الرئيسية أثناء مرحلة التخطيط. يمكن لعدد قليل من نقاط الاختبار الموضوعة بشكل جيد أن تقلل من وقت الفحص اليدوي. وقد يساعدون أيضًا في تحديد أخطاء التجميع قبل وصول اللوحة إلى العميل. أقوم بتسمية كل نقطة اختبار في الوثائق وأتأكد من أن التباعد يناسب المسبار المخطط أو أداة الاختبار. نقطة الاختبار التي لا يمكن الوصول إليها لها قيمة قليلة. 10. قم بمراجعة التصميم مع الشركة المصنعة يمكن لمراجعة التصميم القصيرة أن تكشف عن مشكلات التكلفة قبل تقديم الطلب. أطلب من مورد ثنائي الفينيل متعدد الكلور والمجمع التحقق من: - مخطط اللوحة - ترتيب اللوحة - أحجام الحفر - قواعد التتبع والتباعد - توفر المكونات - اتجاه التجميع - فتحات الاستنسل - الوصول إلى الاختبار - احتياجات العمليات الخاصة يرى المصنعون العديد من مشكلات الإنتاج التي يسهل تفويتها أثناء التخطيط. قد تؤدي ملاحظاتهم إلى تغيير بسيط في المساحة أو إلى مواصفات أبسط للوحة. على سبيل المثال، قد يختار المصمم سُمكًا مخصصًا للوحة لسبب ميكانيكي، بينما يمكن أن يقبل الهيكل سُمكًا مشتركًا مع تغيير طفيف في القوس. يمكن لهذا النوع من التعديل أن يقلل من تعقيد الإنتاج دون تغيير الدائرة. 11. قارن إجمالي تكلفة المشروع، وأقارن أكثر من عرض أسعار ثنائي الفينيل متعدد الكلور. تتضمن ورقة التكلفة الخاصة بي ما يلي: - سعر اللوحة العارية - المكونات - التجميع - الاستنسل - الاختبار - الشحن - رسوم الإعداد - الخردة المتوقعة - التغييرات الهندسية - إعادة العمل قد لا يؤدي سعر اللوحة المنخفض إلى انخفاض تكلفة المشروع إذا تسبب التصميم في بطء التجميع أو عيوب متكررة. يمكن أن يكون سعر اللوحة الأعلى قليلاً معقولاً عندما يؤدي إلى تبسيط الاختبار وتقليل إعادة العمل. 12. قم ببناء نموذج أولي صغير قبل الإنتاج الأكبر. يمنحني النموذج الأولي فرصة للتأكد من الملاءمة والوظيفة والتجميع والوصول إلى الاختبار. أتحقق مما إذا كانت اللوحة تناسب العلبة، وما إذا كانت الموصلات سهلة الاستخدام، وما إذا كان بإمكان الفنيين فحص وصلات اللحام. أقوم أيضًا بتسجيل كل تغيير يتم إجراؤه أثناء الاختبار. إذا كانت المراجعة التالية تحتاج إلى ثقوب جديدة، أو موصل مختلف، أو موضع تركيب منقح، فإن استخدام هذه المعلومات أرخص قبل طلب أكبر. تأتي وفورات ثنائي الفينيل متعدد الكلور من العديد من الخيارات الصغيرة. أحافظ على وضوح المتطلبات، وأستخدم خيارات التصنيع القياسية عندما تكون مناسبة، وأختار الأجزاء التي تدعم العرض، وأراجع التجميع والاختبار قبل الإصدار. الهدف ليس جعل كل ميزة أرخص. الهدف هو إنشاء لوحة أقل تكلفة في الإنتاج، وأسهل في الاختبار، ولا تؤدي إلى عمل يمكن تجنبه لاحقًا. اتصل بنا اليوم لمعرفة المزيد عن lingchao: mr.xu@lingchaopcb.com/WhatsApp +8613780181891.

1. روبرت إل أندروز، مارس 2024، استراتيجيات عملية لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور فعال من حيث التكلفة 2. إميلي جيه كارتر، يوليو 2023، تصميم للتصنيع في إنتاج لوحات الدوائر المطبوعة 3. مايكل تي هيوز، يناير 2024، اختيار المكونات وتخطيط التوريد للمنتجات الإلكترونية 4. لورا ك بينيت، سبتمبر 2022، اختبار طرق التجميع والموثوقية للوحات الدوائر 5. دانييل بي مورجان، نوفمبر 2023، التحكم في تكلفة التصنيع للوحات الدوائر المطبوعة متعددة الطبقات 6. صوفيا آر كولينز، مايو 2024، التخطيط الفعال لتخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور للإلكترونيات الحديثة بشكل غير سريع