Nyomtatott áramkör prototípusgyártás, sorozatgyártás és specifikációk 1. rész

    MinnerX - vendég poszt

    Nyomtatott áramkör prototípusgyártás, sorozatgyártás és specifikációk 1. rész

    Cikk szerzője: Nagy Márton, MDelta Electronics Hardware Design

    Gondolkodtál már valamilyen hardver fejlesztésben? Okoseszköz, IoT megoldásban? Akkor ez a cikk jó támpontot fog adni neked!

    Örömmel tölt el, hogy Milán ötlete és a korábbi konzultációs beszélgetésünk eredményeképpen végül írhatok nektek egy kis technikai betekintést az elektronika bugyraiba, mellyel a vállalkozásom – MDelta – Electronics Hardware Design –  foglalkozik.

    Az elektronika mint fogalom, rendkívül szerteágazó szakterületekből tevődik össze, így egy villamosmérnöknek területtől függően (energetika, automatika, mikroelektronika, HF) tisztában kell lennie a gépészettel, kémiával, hőtannal és persze egy kicsit a kvantummechanikával is. Így most a teljesség igénye nélkül adnék nektek egy kis betekintést, egyfajta „érdeklődés felkeltés” képpen.

    Mint ahogyan azt tapasztaljuk a mindennapjainkban, behálóz mindent az elektronika. Tíz éve – ami tulajdonképpen nem sok idő – szinte elképzelhetetlen volt a mai eszközök/áramkörök integráltsági szintje vagyis, hogy egy IC (integrált áramkör) tokozásba mennyi mindent belezsúfolnak. Mindez még kisebb, kompaktabb, gyorsabb, kisebb fogyasztású eszközökhöz vezetett. Anélkül, hogy messzemenően részletezném – a cikk terjedelme miatt – a különbözőféle, fajta elektronikai alkatrészeket, az nyilvánvaló mindenki számára, hogy ezeket általában előre meghatározott módon (kapcsolási rajz) össze kell kötni egymással, „valamilyen vezetékekkel”.

    Bizonyára a legtöbben találkoztatok már nyomtatott áramköri (NYÁK) lapokkal, ha másként nem is, mikor kicsi voltál, tuti szétszedtél egy rádiót ! J (Engem pont ez varázsolt el, kíváncsi voltam mire jók azok a tekercsek, meg színes apró kütyük).
    A legtöbben biztosan feltették magukban a kérdést, hogy WOW, ez komoly, de vajon hogyan készül egy ilyen ?
    Menjünk vissza kicsit a múltba kb az 1970 es évekbe, amikor az egyetlen cél az volt, hogy ezeket a soklábú „apró” alkatrészeket, összekössék egymással. Nemes egyszerűséggel KÉZZEL megrajzolták a szűz bakelitalapú (hordozó) NYÁK lemezre a sávokat valamilyen saválló festékkel, minden mást ami nem volt lefestve lemart a sav. Az akkori korban ez tökéletesen megfelelt, hiszen minden áramkör nagyon lassú volt.

    Akkoriban zömmel 1 illetve 2 rétegű nyomtatott áramköröket gyártottak. Ez azt jelenti, hogy hány egymástól elektromosan független rézfólia réteg van a hordozón. Egy kétrétegűnél ez értelemszerűen felül illetve alul (továbbiakban: top és bottom). Illetve ún.: furatszerelt alkatrészeket (THT vagy THD) használtak kizárólag. Ez annyit takar, hogy az alkatrészek kivezetéseit a NYÁK on lévő furatokon átvezetve forrasztották hozzá azokat.

    Aztán eltelt pár évtized és egyre gyorsabb, nagyobb tranzisztorszámú, nagyobb teljesítményű integrált áramkört fejlesztettek. Ép ésszel szinte felfoghatatlan sűrűségű, hogy érezzétek: az AMD Epyc ben 2017 ben 20 Milliárd (!!!) tranzisztor volt. Ez még csak nem is a csúcsok csúcsa !
    Nyilván ezzel együtt a nyomtatott áramköri technológiáknak is jelentősen korszerűsödnie kellett, hogy képesek legyenek lépést tartani a GHz es órajelekkel és a pikoszekundumos feszültség/áram emelkedési meredekségekkel, nagyobb hőterheléssel stb.
    Magyarul: egy nyomtatott áramkör már nem csak egy sima vezetékezés, hanem egy áramköri alkatrész.

    Ezek alapján összefoglalva, egy nyomtatott áramköri lap feladatai:

    • Az elektronikus alkatrészek mechanikai hordozója.
    • Megfelelő mechanikai szilárdság biztosítása (kivéve a flexibilis NYÁK okat)
    • Alkalmazási területtől függő magas hőtűrő képesség/kis alakváltozás
    • Természetesen az elektromos összeköttetés létesítése az alkatrészek között
    • Az anyagától (hordozó) függően eltérő elektromos tulajdonságok (nagyfrekvenciás technika)
    • Alkatrészek hőelvezetése
    • És hogy mindezek a tulajdonságok a teljes élettartamára nézve ne változzanak meg jelentősen.

    Okos mérnökök megalkották az úgynevezett felületszerelt alkatrész technológiát (SMT vagy SMD). Így már egyre nagyobb alkatrészsűrűséggel lehetett a panelokat szerelni, aminek több vonzata is lett:
    egy modern, nagy alkatrész sűrűségű és nagy sebességű áramkörön, minden egyes alkatrész egymáshoz képesti elhelyezésének hatalmas jelentősége lett, továbbá nem volt már elég a kétrétegű panel….egy átlag okostelefonban 12 rétegű (jól olvasod) panelek vannak, melyek általában 1,6mm vastagságúak.

    Tehát nézzük csak, foglaljuk össze, hogy mit tudunk ezekről az „új” NYÁK okról:
    – Nem mindegy hogyan helyezed el egymáshoz képest az alkatrészeket (interferenciát, de akár működésképtelenséget is előidézhet)
    – Nem mindegy, hogyan kötöd össze az alkatrészeket. Itt az áramköri rajzolatra gondolok, nem a kapcsolási rajzra. (szintén interferenciát és működésképtelenséget okozhat)
    – Egy több rétegű panelnél a rétegek megfelelő használata, vagyis melyik rétegen mit vezetek. Kritikus fontosságú (sorrend).
    – A panel anyaga, hőtűrés, hővezetés, dielektrikum veszteség szempontjából.

    Rendkívül sok tényező van amit figyelembe kell venni egy áramkör tervezésénél. Nyilvánvalóan ezt az adott alkalmazás is megszabja illetve a megrendelő specifikációi az eszközzel kapcsolatban. A hardverfejlesztés tehát mint látjátok egy rendkívül komplex folyamat így ha olyan projektben gondolkozol ami esetleg egy egyedileg tervezett prototípus vagy sorozatgyártott áramkört kell hogy tartalmazzon, érdemes szakértő segítséget kérni.

    Hogyan néz ki a tervezés folyamata ?!

    Ha megvan a koncepció, amit vagy az ügyfél dolgoz ki vagy mi vele közösen, akkor a következő lépés egy MINDENRE kiterjedő specifikáció írása. Hogy ez pontosan mit tartalmaz, az attól függ, hogy az adott eszköz milyen felhasználási területre kell hogy készüljön, pl.: Consumer, Industrial, Medical stb. nyilván minél kritikusabb a működési megbízhatóság szempontjából, annál részletesebbnek kell lennie egy specifikációnak.
    Ahhoz hogy értsd, hogy ez mit is kell hogy tartalmazzon, ahhoz fel kell tenned magadban a kérdést: Az eszköz mely tulajdonságait akarom az irányításom alatt tartani ?

    Itt fontos megjegyezni egyfajta ökölszabályként: minél kevesebb a kompromisszum, annál drágább lesz. (Mondjuk szerintem ez az élet legtöbb területén így van.)
    Pl.:
    – villamos jellemzők (áram, feszültség, frekvencia, jelalak, átviteli függvény, SNR stb..)
    – mechanikai jellemzők (méret, anyag, furatok – kivágások, csatlakozók típusa, elhelyezése stb.)
    – termikus jellemzők (anyag, hővezetés, üzemi hőfok)
    – kémiai jellemzők (ólommentes technológia, felületkezelés, forrasztásgátló lakk stb.)
    – darabszám és ár
     Fogok majd írni egy másik cikket konkrét (fiktív) példával, hogy jobban megértsétek.

    Amennyiben megvannak az ügyféllel közösen kidolgozott specifikációk, kap egy árajánlatot. Ha ez megfelel az elképzeléseinek, akkor kezdődhet a kapcsolási rajz tervezése és az alkatrészek kiválasztása, áramköri szimulációk, számítások és árak összehasonlítása. Az alkatrészek kiválasztásánál az adatlapban foglaltak a mérvadóak az adott eszköz elektromos jellemzőire vonatkozóan. Bár hozzátenném, hogy találkoztam már olyan speciális vezérlő IC vel egy projektemnél, ahol az adatlap hibás volt így két hét e-mailezés az USA mérnökökkel és véget nem érő mérések után kiderült, hogy ők hibáztak. Látjátok, itt is előfordulnak hibák, hiába a magasan képzett és tapasztalt szakemberek és a rengeteg szabvány, ezért is készülnek prototípusok. A valóság mindig picit más mint az elmélet.

    Ha kész a kapcsolási rajz, akkor jöhet a nyomtatott áramkör tervezése – ó dehogy, előbb még frissíteni kell az alkatrész könyvtárakat! J Csak ezek után jön a NYÁK tervezés, amit személy szerint imádok. Rendszerint ez tart a legtovább, hiszen mint feljebb láthattátok, rengeteg tényezőt kell figyelembe venni és egy panelon ritkán van 100 alkatrésznél kevesebb.

    Amennyiben kész a nyákterv, ellenőrzés után mehet a prototípus gyártónak. Mi bérgyártásban készíttetjük a paneleket és prototípusoknál legtöbbször kézzel kerülnek beforrasztásra az alkatrészek.
    Nagyon körültekintően kell eljárni, hiszen ha itt hibázunk, nagyon drága alkatrészek tudnak nagyon hamar füstté válni. Éppen ezért többször ellenőrizzük a kész prototípusokat és az első üzembe helyezésnél megtesszük a kellő óvintézkedéseket ha netán valami mégsem a tervek szerint alakulna, ne tegyük tönkre a panelt.
    Ebben a fázisban még van lehetősége az ügyfélnek változtatni a működésből szerzett tapasztalatok alapján – ez a célja egy prototípusnak – és akár több prototípus kört is lefuttatni, mielőtt egy több ezres, tízezres, netán százezres darabszámú sorozatgyártást megindítanánk. Erre mindig felhívom az ügyfelek figyelmét, hogy ne a prototípusokon próbáljanak spórolni, hiszen sorozatgyártásnál ez sokszorosan megbosszulja magát.

    Köszönöm a figyelmet és hamarosan folytatom a 2. résszel!

    Írta:
    Nagy Márton
    E.V. / Villamosmérnök
    MDelta – Electronics Hardware Design

    Fotó: Envato License

    Mi ez a MinnerX? Én is beküldenék ilyen posztot!

    Legfrissebb MinnerX posztokhoz

    MinnerX

    A cikk szerzője: Bánki Tamás, Musico Hungary

    Izgalmas időszak jön: a 40. üzleti ötlet megvalósítása nevű cikk végén írtam, hogy még jelentkezni fogok, hogy hogyan haladunk. Ennek most jött el az ideje. Az előző cikkben szó volt róla, hogy tartunk egy megnyitó ünnepséget, ahol közösen ünnepeljük meg a vállalkozásom, a Musico indulását. Itt kapott zöld jelzést a webáruházunk is, ahol a felhasználók jogilag rendezett zenékből és hanganyagokból tudnak válogatni. Legyen az vállalkozó, youtuber, zenész, énekes, szinte mindnek szüksége van olyan zenékre/hangokra, amik jogilag rendben vannak. A jelenleg elérhető ingyenes zenéket egyre többen használják, így elveszik a lehetőséget az igazi egyedi megjelenéstől. Nálunk ennek az ellenkezőjével találkozhatnak a felhasználóink, hiszen szerződött zeneszerzőink és partnereink segítségével az egyedi igények kielégítésén dolgozunk, hogy minél inkább ki lehessen tűnni a reklámzajban.

    Ő tesz azért, hogy sikeres legyen! Képzi magát. Tegyél te is így! Üzleti képzések a MinnerAkadémián. Vágj bele most, utána pedig várunk ide a MinnerX-be! Kattints ide!

    MinnerX

    Cikk szerzője: Füssi Gábor, Everigo.eu 

    Biztosan olvastad már Milán cikkét arról, hogy például a csehek dupla akkora kosárértékkel rendelkeznek, mint a magyar vásárlók. Képzeld el, hogy a cégeddel azt a piacot is ki tudnád szolgálni! Ha webshopod van, akkor egészen biztosan most azonnal foglalkozz a témával!

    A legtöbb cég tisztában van azzal, hogy hatalmas áttörést, előrelépést  jelenthet a nemzetközi piac, mégis úgy vélik, hogy ez egy elérhetetlen vágy, megvalósíthatatlan elképzelés. Pedig – köszönhetően a szolgáltatásainknak –  akár a Te céged is nemzetközivé válhat. 

    Ő tesz azért, hogy sikeres legyen! Képzi magát. Tegyél te is így! Üzleti képzések a MinnerAkadémián. Vágj bele most, utána pedig várunk ide a MinnerX-be! Kattints ide!

    MinnerX

    Cikk szerzője: Schiller Attila, olaszcipők.hu – Le Scarpe Italiane

    Ismerve a többi Minner vállalkozót, egészen biztosan te is talpon vagy egész nap. Egy olasz mondás szerint a cipőd és az ágyad legyen a legkényelmesebb, mert abban töltöd a legtöbb időt. És milyen igaz! Ha olyan cipőt keresel, ami nem jön szemben az utcán és még kényelmes is, akkor találtunk egy tökéletes helyet.

    Feltörekvő vállalkozásként nemrég megnyitottuk webshopunkat is. Már több éve üzemel üzlethelyiségünk, és úgy döntöttünk online térben is minél több emberhez eljuttatjuk ezeket a minőségi, trendi olasz cipőket. Érdemes figyelni és vásárolni, mert Magyarországra hozzuk a legfrissebb olasz cipő divatot. Világmárkákat a lehető legkedvezőbb áron értékesítünk már 15 éve töretlenül. Nálunk az elegáns és sportos stílus is képviselteti magát!

    Milyen márkát válassz? Amikor rákattintasz az olaszcipők.hu -ra, akkor valószínűleg több számodra ismeretlen világmárka kerül eléd. Ezek mind prémium olasz márkák, amit előszeretettel hordanak prémium ügyfeleink. Mind közül kiemelkedik a Lorenzi, majd nézd meg cipőiket! Ha segítség kell, hogy milyen cipőt érdemes venni, bátran keress minket!

    A vállalkozásod egyedi, legyél te is az! > olaszcipok.hu

    Ő tesz azért, hogy sikeres legyen! Képzi magát. Tegyél te is így! Üzleti képzések a MinnerAkadémián. Vágj bele most, utána pedig várunk ide a MinnerX-be! Kattints ide!

    MinnerX

    Cikk szerzője: Gellén Bettina, Budapest Wrecking Room

    A vőlegényemmel megcsináltuk a Minner 151. vállalkozási ötletét vagyis a dühöngőt. A vendégeink védőfelszerelésbe öltözve, megfelelő ütő eszközökkel verhetnek szét dolgokat, tárgyakat. Ne gondold azt, hogy olyan könnyű egyhuzamban 15 percnél tovább ütni tárgyakat! A törésről videó készül, amit a vendég megkap.
    Mit mondjak, nem volt sétagalopp, de a gyerekbetegségeken lassan túl vagyunk.

    Ő tesz azért, hogy sikeres legyen! Képzi magát. Tegyél te is így! Üzleti képzések a MinnerAkadémián. Vágj bele most, utána pedig várunk ide a MinnerX-be! Kattints ide!

    MinnerX

    Cikk szerzői: Minner közösség

    Ez most egy rendkívüli poszt, mert a Minner vállalkozók közösen adták az információt. Megkérdeztem, hogy áremelés esetén mit tapasztaltatok. Forgalom növekedést vagy csökkenést. A válaszok:

    Ő tesz azért, hogy sikeres legyen! Képzi magát. Tegyél te is így! Üzleti képzések a MinnerAkadémián. Vágj bele most, utána pedig várunk ide a MinnerX-be! Kattints ide!

    MinnerX

    Cikk szerzője: Nagy Márton, MDelta Electronics Hardware Design

    Gondolkodtál már valamilyen hardver fejlesztésben? Okoseszköz, IoT megoldásban? Akkor ez a cikk jó támpontot fog adni neked!

    Örömmel tölt el, hogy Milán ötlete és a korábbi konzultációs beszélgetésünk eredményeképpen végül írhatok nektek egy kis technikai betekintést az elektronika bugyraiba, mellyel a vállalkozásom – MDelta – Electronics Hardware Design –  foglalkozik.

    Ő tesz azért, hogy sikeres legyen! Képzi magát. Tegyél te is így! Üzleti képzések a MinnerAkadémián. Vágj bele most, utána pedig várunk ide a MinnerX-be! Kattints ide!

    MinnerX

    Cikk szerzője: Háromfai Balázs, Semmiszemét

    Tudod, én vagyok az, akivel korábban a Milán a bérgyártásos podcastot készítette. Egy új terméket dobtunk piacra, amiben az a különleges, hogy újratöltjük a flakonokat. Azóta sok víz lefolyt a Dunán! A start megvolt szeptember elején, óriási kilövéssel. Az első 5 nap alatt már 15 vásárlónál és 200 000 forgalomnál jártunk. Legutóbb pedig itt a MinnerX-ben arról írtam, hogy várjuk a viszonteladók jelentkezését. Azt hiszem nagy fába vágtuk a fejszénket… Több mint 55 jelentkező várja a találkozót, nagyon motiváltak, amit felemelő érzés tapasztalni.

    Éles váltás a piaci visszajelzések alapján

    Ő tesz azért, hogy sikeres legyen! Képzi magát. Tegyél te is így! Üzleti képzések a MinnerAkadémián. Vágj bele most, utána pedig várunk ide a MinnerX-be! Kattints ide!

    MinnerX

    Cikk szerzője: Nagy Richárd, Fratelli Dekor

    Magyarországon sajnos sokszor abba a hibába futunk bele, hogy a dekorfesték hallatán az emberek nem arra gondolnak, amit ebben a formában valójában jelent. Pedig nem úri huncutság!

    Ez a kis rövid történet induljon Olaszországból…
    Cégünk egyik alapítója idestova 20 éve él és dolgozik Olaszországban mint vállalkozó. A vállalkozása a belsőépítészetre koncentrálódik (festés, gipszkartonszerelés). A „megrendelők” között rengeteg olyan ügyfél van, aki a lakását, irodáját, üzlethelyiségét szeretné egy szép dekorral egyedibbé, hangulatosabbá, otthonosabbá varázsolni.

    Ő tesz azért, hogy sikeres legyen! Képzi magát. Tegyél te is így! Üzleti képzések a MinnerAkadémián. Vágj bele most, utána pedig várunk ide a MinnerX-be! Kattints ide!

    MinnerX
    VR játékterem Győr

    A cikk szerzője: Kóbor Tamás, VR PLANET

    Egy jó ideje olvasom a Minnert. Nemcsak a cikkeket, hanem a vállalkozási ötleteket is. Az ötletek többszöri átolvasása után jött az ötlet, hogy nyissunk VR játéktermet Győrben (28. üzleti ötlet).

    Aztán sorjában jöttek a lépések: rengeteg információ gyűjtés, élőben kipróbálni (tapasztalat szerzés), meeting egy működő játékteremmel, informatikussal egyeztetni, aki végül üzlettársam lett. Ezek mind nagyon jó dolgok voltak és ennek is köszönhetjük, hogy nagyobb motivációval vágtunk bele. Ahogy szereztük be a különböző információkat, számoltunk, az egyre jobban hajtott minket előre. Csinálni kell!

    Ő tesz azért, hogy sikeres legyen! Képzi magát. Tegyél te is így! Üzleti képzések a MinnerAkadémián. Vágj bele most, utána pedig várunk ide a MinnerX-be! Kattints ide!

    Cikk szerzője: Nagy Márton, MDelta Electronics Hardware Design

    Gondolkodtál már valamilyen hardver fejlesztésben? Okoseszköz, IoT megoldásban? Akkor ez a cikk jó támpontot fog adni neked!

    Örömmel tölt el, hogy Milán ötlete és a korábbi konzultációs beszélgetésünk eredményeképpen végül írhatok nektek egy kis technikai betekintést az elektronika bugyraiba, mellyel a vállalkozásom – MDelta – Electronics Hardware Design –  foglalkozik.

    Az elektronika mint fogalom, rendkívül szerteágazó szakterületekből tevődik össze, így egy villamosmérnöknek területtől függően (energetika, automatika, mikroelektronika, HF) tisztában kell lennie a gépészettel, kémiával, hőtannal és persze egy kicsit a kvantummechanikával is. Így most a teljesség igénye nélkül adnék nektek egy kis betekintést, egyfajta „érdeklődés felkeltés” képpen.

    Mint ahogyan azt tapasztaljuk a mindennapjainkban, behálóz mindent az elektronika. Tíz éve – ami tulajdonképpen nem sok idő – szinte elképzelhetetlen volt a mai eszközök/áramkörök integráltsági szintje vagyis, hogy egy IC (integrált áramkör) tokozásba mennyi mindent belezsúfolnak. Mindez még kisebb, kompaktabb, gyorsabb, kisebb fogyasztású eszközökhöz vezetett. Anélkül, hogy messzemenően részletezném – a cikk terjedelme miatt – a különbözőféle, fajta elektronikai alkatrészeket, az nyilvánvaló mindenki számára, hogy ezeket általában előre meghatározott módon (kapcsolási rajz) össze kell kötni egymással, „valamilyen vezetékekkel”.

    Bizonyára a legtöbben találkoztatok már nyomtatott áramköri (NYÁK) lapokkal, ha másként nem is, mikor kicsi voltál, tuti szétszedtél egy rádiót ! J (Engem pont ez varázsolt el, kíváncsi voltam mire jók azok a tekercsek, meg színes apró kütyük).
    A legtöbben biztosan feltették magukban a kérdést, hogy WOW, ez komoly, de vajon hogyan készül egy ilyen ?
    Menjünk vissza kicsit a múltba kb az 1970 es évekbe, amikor az egyetlen cél az volt, hogy ezeket a soklábú „apró” alkatrészeket, összekössék egymással. Nemes egyszerűséggel KÉZZEL megrajzolták a szűz bakelitalapú (hordozó) NYÁK lemezre a sávokat valamilyen saválló festékkel, minden mást ami nem volt lefestve lemart a sav. Az akkori korban ez tökéletesen megfelelt, hiszen minden áramkör nagyon lassú volt.

    Akkoriban zömmel 1 illetve 2 rétegű nyomtatott áramköröket gyártottak. Ez azt jelenti, hogy hány egymástól elektromosan független rézfólia réteg van a hordozón. Egy kétrétegűnél ez értelemszerűen felül illetve alul (továbbiakban: top és bottom). Illetve ún.: furatszerelt alkatrészeket (THT vagy THD) használtak kizárólag. Ez annyit takar, hogy az alkatrészek kivezetéseit a NYÁK on lévő furatokon átvezetve forrasztották hozzá azokat.

    Aztán eltelt pár évtized és egyre gyorsabb, nagyobb tranzisztorszámú, nagyobb teljesítményű integrált áramkört fejlesztettek. Ép ésszel szinte felfoghatatlan sűrűségű, hogy érezzétek: az AMD Epyc ben 2017 ben 20 Milliárd (!!!) tranzisztor volt. Ez még csak nem is a csúcsok csúcsa !
    Nyilván ezzel együtt a nyomtatott áramköri technológiáknak is jelentősen korszerűsödnie kellett, hogy képesek legyenek lépést tartani a GHz es órajelekkel és a pikoszekundumos feszültség/áram emelkedési meredekségekkel, nagyobb hőterheléssel stb.
    Magyarul: egy nyomtatott áramkör már nem csak egy sima vezetékezés, hanem egy áramköri alkatrész.

    Ezek alapján összefoglalva, egy nyomtatott áramköri lap feladatai:

    • Az elektronikus alkatrészek mechanikai hordozója.
    • Megfelelő mechanikai szilárdság biztosítása (kivéve a flexibilis NYÁK okat)
    • Alkalmazási területtől függő magas hőtűrő képesség/kis alakváltozás
    • Természetesen az elektromos összeköttetés létesítése az alkatrészek között
    • Az anyagától (hordozó) függően eltérő elektromos tulajdonságok (nagyfrekvenciás technika)
    • Alkatrészek hőelvezetése
    • És hogy mindezek a tulajdonságok a teljes élettartamára nézve ne változzanak meg jelentősen.

    Okos mérnökök megalkották az úgynevezett felületszerelt alkatrész technológiát (SMT vagy SMD). Így már egyre nagyobb alkatrészsűrűséggel lehetett a panelokat szerelni, aminek több vonzata is lett:
    egy modern, nagy alkatrész sűrűségű és nagy sebességű áramkörön, minden egyes alkatrész egymáshoz képesti elhelyezésének hatalmas jelentősége lett, továbbá nem volt már elég a kétrétegű panel….egy átlag okostelefonban 12 rétegű (jól olvasod) panelek vannak, melyek általában 1,6mm vastagságúak.

    Tehát nézzük csak, foglaljuk össze, hogy mit tudunk ezekről az „új” NYÁK okról:
    – Nem mindegy hogyan helyezed el egymáshoz képest az alkatrészeket (interferenciát, de akár működésképtelenséget is előidézhet)
    – Nem mindegy, hogyan kötöd össze az alkatrészeket. Itt az áramköri rajzolatra gondolok, nem a kapcsolási rajzra. (szintén interferenciát és működésképtelenséget okozhat)
    – Egy több rétegű panelnél a rétegek megfelelő használata, vagyis melyik rétegen mit vezetek. Kritikus fontosságú (sorrend).
    – A panel anyaga, hőtűrés, hővezetés, dielektrikum veszteség szempontjából.

    Rendkívül sok tényező van amit figyelembe kell venni egy áramkör tervezésénél. Nyilvánvalóan ezt az adott alkalmazás is megszabja illetve a megrendelő specifikációi az eszközzel kapcsolatban. A hardverfejlesztés tehát mint látjátok egy rendkívül komplex folyamat így ha olyan projektben gondolkozol ami esetleg egy egyedileg tervezett prototípus vagy sorozatgyártott áramkört kell hogy tartalmazzon, érdemes szakértő segítséget kérni.

    Hogyan néz ki a tervezés folyamata ?!

    Ha megvan a koncepció, amit vagy az ügyfél dolgoz ki vagy mi vele közösen, akkor a következő lépés egy MINDENRE kiterjedő specifikáció írása. Hogy ez pontosan mit tartalmaz, az attól függ, hogy az adott eszköz milyen felhasználási területre kell hogy készüljön, pl.: Consumer, Industrial, Medical stb. nyilván minél kritikusabb a működési megbízhatóság szempontjából, annál részletesebbnek kell lennie egy specifikációnak.
    Ahhoz hogy értsd, hogy ez mit is kell hogy tartalmazzon, ahhoz fel kell tenned magadban a kérdést: Az eszköz mely tulajdonságait akarom az irányításom alatt tartani ?

    Itt fontos megjegyezni egyfajta ökölszabályként: minél kevesebb a kompromisszum, annál drágább lesz. (Mondjuk szerintem ez az élet legtöbb területén így van.)
    Pl.:
    – villamos jellemzők (áram, feszültség, frekvencia, jelalak, átviteli függvény, SNR stb..)
    – mechanikai jellemzők (méret, anyag, furatok – kivágások, csatlakozók típusa, elhelyezése stb.)
    – termikus jellemzők (anyag, hővezetés, üzemi hőfok)
    – kémiai jellemzők (ólommentes technológia, felületkezelés, forrasztásgátló lakk stb.)
    – darabszám és ár
     Fogok majd írni egy másik cikket konkrét (fiktív) példával, hogy jobban megértsétek.

    Amennyiben megvannak az ügyféllel közösen kidolgozott specifikációk, kap egy árajánlatot. Ha ez megfelel az elképzeléseinek, akkor kezdődhet a kapcsolási rajz tervezése és az alkatrészek kiválasztása, áramköri szimulációk, számítások és árak összehasonlítása. Az alkatrészek kiválasztásánál az adatlapban foglaltak a mérvadóak az adott eszköz elektromos jellemzőire vonatkozóan. Bár hozzátenném, hogy találkoztam már olyan speciális vezérlő IC vel egy projektemnél, ahol az adatlap hibás volt így két hét e-mailezés az USA mérnökökkel és véget nem érő mérések után kiderült, hogy ők hibáztak. Látjátok, itt is előfordulnak hibák, hiába a magasan képzett és tapasztalt szakemberek és a rengeteg szabvány, ezért is készülnek prototípusok. A valóság mindig picit más mint az elmélet.

    Ha kész a kapcsolási rajz, akkor jöhet a nyomtatott áramkör tervezése – ó dehogy, előbb még frissíteni kell az alkatrész könyvtárakat! J Csak ezek után jön a NYÁK tervezés, amit személy szerint imádok. Rendszerint ez tart a legtovább, hiszen mint feljebb láthattátok, rengeteg tényezőt kell figyelembe venni és egy panelon ritkán van 100 alkatrésznél kevesebb.

    Amennyiben kész a nyákterv, ellenőrzés után mehet a prototípus gyártónak. Mi bérgyártásban készíttetjük a paneleket és prototípusoknál legtöbbször kézzel kerülnek beforrasztásra az alkatrészek.
    Nagyon körültekintően kell eljárni, hiszen ha itt hibázunk, nagyon drága alkatrészek tudnak nagyon hamar füstté válni. Éppen ezért többször ellenőrizzük a kész prototípusokat és az első üzembe helyezésnél megtesszük a kellő óvintézkedéseket ha netán valami mégsem a tervek szerint alakulna, ne tegyük tönkre a panelt.
    Ebben a fázisban még van lehetősége az ügyfélnek változtatni a működésből szerzett tapasztalatok alapján – ez a célja egy prototípusnak – és akár több prototípus kört is lefuttatni, mielőtt egy több ezres, tízezres, netán százezres darabszámú sorozatgyártást megindítanánk. Erre mindig felhívom az ügyfelek figyelmét, hogy ne a prototípusokon próbáljanak spórolni, hiszen sorozatgyártásnál ez sokszorosan megbosszulja magát.

    Köszönöm a figyelmet és hamarosan folytatom a 2. résszel!

    Írta:
    Nagy Márton
    E.V. / Villamosmérnök
    MDelta – Electronics Hardware Design

    Fotó: Envato License

    Köszi, hogy olvasol! Gyere vissza többször is! Sikeres 2020-at!