Tworzenie układów elektronicznych – od projektowania po realizację

 projektowanieelektroniki

Z tego względu, pomiędzy zakładami produkującymi różnego rodzaju sprzęty i urządzenia, a przedsiębiorstwami oferującymi projektowanie i tworzenie układów elektronicznych, często dochodzi do współpracy. Nie każda firma jest w stanie zapewnić sobie cały dział odpowiedzialny za elektronikę, a także całą jego obsługę. Dużo bardziej opłacalne jest więc zlecenie tego zadania specjalistom, którzy w tej branży siedzą od lat. 

Cały proces produkcji elektroniki składa się z kilku elementów, z których każdy jest tak samo ważny i wpływa na późniejszą pracę całego układu. 

 projektowanieelektroniki

Etap 1 – projektowanie 

Tutaj wszystko się zaczyna. Przez klienta zostają przesyłane wytyczne opowiadające o tym, co dany układ ma zawierać i jakie zadania wykonuje. Na tej podstawie projektanci mogą zaproponować niektóre z gotowych szablonów lub po prostu stworzyć indywidualną dla zleceniodawcy wersję. Całość oczywiście odbywa się w sposób komputerowy. Specjalne programy są w stanie po uprzednim złączeniu wirtualnych komponentów utworzyć symulację, w której przedstawiony zostanie cały schemat działania oraz wykryte potencjalne błędy.  

Powstały w procesie projektowania ogólny schemat układu składa się z płytki drukowanej o odpowiednich rozmiarach, sporej ilości prawidłowo dobranych komponentów (np. tranzystorów, układów scalonych, kondensatorów), a także łączących je wszystkie ścieżek umożliwiających przewodzenie impulsów prądowych. 

Etap 2 – produkcja 

Kiedy omówiliśmy już sobie tak ważny proces, jakim jest projektowanie elektroniki, pora przejść do realizacji układów. Na początku konieczne jest stworzenie płyt drukowanych. Cała płytka wykonana jest przeważnie z laminatu, jednak wewnątrz niej znajduje się miedziana warstwa, która przewodzi prąd wzdłuż wyznaczonych ścieżek. Element ten wykonywany jest metodą trawienia. 

Przejdźmy jednak do metod nanoszenia na płytkę komponentów. Wyróżniamy więc dwa główne sposoby, a mianowicie montaż przewlekany (THT) oraz powierzchniowy (SMT). Pierwszy z nich można już zaliczyć do grona klasycznych, gdyż polega on na ręcznym przewlekaniu odnóg wychodzących z elementów przez dziury w otworach, a następnie lutowaniu ich z drugiej strony.  

Do montażu powierzchniowego potrzebne są już specjalne elementy nie zawierające potocznych “nóżek”. Ta metoda jest już w pełni automatyzowana i polega jedynie na przyklejeniu poszczególnych części układu na płytce przy użyciu specjalnej pasty lutowniczej.  

Etap 3 – kontrola jakości i testowanie 

Po wyjściu z pieca, cały układ jest dokładnie sprawdzany. W przypadku układów o bardzo małych rozmiarach proces ten wykonuje się komputerowo, natomiast dla układów o charakterze tht wszystko przepatruje się ręcznie. Wychwytywane są błędy w lutowaniu, krzywo zamieszczone na płytce elementy, niezapewnienie odpowiednich odstępów, zwarcia itp. 

Brak błędów przy kontroli jakości nie oznacza, że płytka trafi od razu do klienta. Zanim to nastąpi, wykonuje się jeszcze testy, a mianowicie podłącza się taki układ do odpowiednio skonfigurowanej sieci i ostatecznie sprawdza się, czy wszystko działa poprawnie i zgodnie z zamierzeniami.