Quali sono le fasi di progettazione e di fabbricazione delle schede elettroniche?

Al giorno d'oggi, l'elettronica è presente in tutte le nostre attività quotidiane (automobile, elettrodomestici, telefonia, computer...) essendo alla base di tutte le moderne tecnologie. Tutte queste applicazioni richiedono la produzione di schede elettroniche per gestire l'alimentazione dei vari componenti.

Contatta un esperto

Una scheda elettronica è un insieme di componenti come resistenze, condensatori o circuiti integrati assemblati su un circuito stampato in modo da garantire un uso specifico. Questo porta a chiederci: Quali sono le diverse fasi, dalla progettazione alla fabbricazione, di produzione di una scheda elettronica?

Definizione delle specifiche

Gli ingegneri dell'ufficio progettazione elettronica studiano i circuiti elettronici in funzione del progetto presentato dal cliente. Molto spesso aiutano il cliente a rendere effettiva un’idea e a redigere le specifiche nelle quali sono indicate tutte le esigenze tecniche da tenere in considerazione per progettare e fabbricare la scheda elettronica. Ne approfittano così per studiarne la fattibilità.

Progettazione degli schemi dei circuiti elettronici

Una volta che l'ingegnere dispone delle specifiche, realizzerà un primo schema di circuito elettronico per determinare la posizione dei componenti e i loro collegamenti. Per fare ciò, il progettista si avvale di software di progettazione assistiti che gli permettono di effettuare le simulazioni necessarie per testare il funzionamento della scheda e le interazioni tra i vari componenti.

Scelta di tutti i componenti elettronici

La scelta dei componenti dipende da diversi criteri, come il costo, la disponibilità e il rischio di obsolescenza. Il progettista ha anche ulteriori vincoli: lo spazio a disposizione, il calore prodotto o il fabbisogno energetico di alcuni componenti.

Routing dello schema elettrico

Si tratta di una fase importante nella progettazione delle schede elettroniche in quanto si tratta di realizzare un prototipo virtuale che consente di identificare e tenere conto delle particolarità del circuito stampato grazie a software e strumenti di routing.

Questa fase è indispensabile per ottimizzare il prodotto finale e i tempi di produzione, ma anche per prevenire problemi futuri. Per questo esistono diversi tipi di software CAD che consentono la programmazione della scheda elettronica e facili simulazioni.

Fabbricazione di schede elettroniche

La fabbricazione di una scheda elettronica richiede il fissaggio e il collegamento elettrico dei componenti sul supporto epossidico (piste incise sul rame) detto anche PCB.
Ciò comporta la saldatura dei componenti al PCB tramite il processo di brasatura. A seconda del tipo di componenti, si distinguono diversi metodi di assemblaggio:

Per i componenti a foro passante, ad esempio, l'assemblaggio viene eseguito mediante il processo di saldatura a onda o manualmente.
Per i componenti montati in superficie, è la tecnica di montaggio dei componenti è denominata SMT (surface mounting technology) la più utilizzata nelle industrie eseguita in un forno di rifusione, il più delle volte, in atmosfera inerte (in Azoto).

Controllo qualità e test di affidabilità

Gli ultimi passaggi successivi all'assemblaggio delle schede prevedono l’ispezione visiva o fatta tramite un robot di controllo AOI (Automated Optical Inspection) che certifica la qualità delle saldature prima della fase del test elettrico che permetterà di garantire il funzionamento della scheda.

Per migliorare le caratteristiche di robustezza e affidabilità di una scheda, è opportuno ricorrere ai test HALT e HASS che consentono rispettivamente di eliminare i difetti iniziali di un prodotto e di rimuovere le difettosità latenti..

Soluzioni Air Liquide per la produzione di schede elettroniche

Brasatura dei componenti elettronici

Saldatrice a onda: per adattarsi perfettamente a tutti i tipi di saldatrice a onda, Air Liquide ha progettato apparecchiature su misura, che possono essere installate come retrofit, senza necessità di apportare modifiche alle macchine.
Un pannello di controllo del flusso permette di gestire i parametri di iniezione dell'azoto di ciascuno dei tre iniettori diffusori.
La nostra offerta comprende tre elementi: fornitura di Azoto + kit di retrofit + servizio di controllo e audit dell’onda.

Forno di rifusione: Air Liquide ha sviluppato un'offerta per l'iniezione di un'atmosfera inerte (Azoto), per sostituire l'Aria all'interno del forno di rifusione.
La nostra offerta abbina la fornitura di Azoto, la competenza e l’audit del forno di rifusione.

Dry P Cabinet

L'offerta di Air Liquide comprende un'apparecchiatura per la fornitura e l'applicazione di Azoto chiamata Dry P Cabinet.
Dry P Cabinet è un armadio ad atmosfera controllata per lo stoccaggio di componenti elettronici sensibili all'ossidazione e all'umidità. Utilizza un'atmosfera secca e inerte (Azoto).

Test HALT e HASS

I test HALT e HASS, eseguiti rispettivamente nelle fasi di progettazione e produzione di assiemi elettronici, consentono di rendere più affidabili le apparecchiature elettroniche prima della messa sul mercato.

Audit & Expertise nel processo di brasatura

Questo servizio è eseguito da esperti specializzati nei processi di brasatura per la produzione schede elettroniche al fine di assistere il cliente durante la fase di installazione e avviamento del sistema di inertizzazione, al fine di rendere migliore la qualità della saldatura sulle schede, e far funzionare il processo di brasatura in Azoto in completa sicurezza.
I nostri esperti potranno poi intervenire, attraverso audit spot o ricorrenti, per verificare il corretto funzionamento del processo.