Fast prototyping

Uit Embed

Fast prototyping

Tot voor kort besteedde Embed het plaatsen van componenten op complexe printen uit. Uit ervaring blijkt dat opdrachtgevers een snelle oplevering waarderen. Uit die gedachte heeft Embed een eigen bestukkingsstraat opgezet. Hieronder een kort overzicht van de stappen die nodig zijn om uit losse componenten een werkend prototype samen te stellen.

Het begint met het onderzoek naar componenten, het tekenen van een schema en het opzetten van de board layout.
Aan de hand van de board layout worden een aantal losse printen besteld. Afhankelijk van het type print schakelen we hiervoor externe partijen in. In de meeste gevallen is het mogelijk de printen binnen een paar werkdagen in huis te hebben. Tegelijk worden ook de zogenaamde stencils besteld.
Tijdens het wachten op de printleverancier worden de diverse componenten ingekocht aan de hand van de 'bill of materials' (BOM). Indien machinaal bestukken nodig is worden de componenten op rol besteld.

Bij het produceren van enige tientallen printen is het al snel logisch om de machine in te schakelen vanwege de tijdbesparing. Maar ook bij realisatie van een enkele print is machinaal bestukken nodig wanneer er bepaalde type chips worden gebruikt. Dit zijn bijvoorbeeld chips waarbij de pootjes zeer dicht op elkaar zitten (pitch) of wanneer deze moeilijk bereikbaar zijn zoals bij QFN en BGA chips.

Indien voor machinaal bestukken gekozen wordt vinden de volgende stappen plaats:

De printen worden voorzien van soldeerpasta. Hiervoor wordt de print in een screen printer geplaatst. De stencil is een dun blad van metaal dat openingen bevat op plekken waar componenten gesoldeerd zullen worden. Door pasta over de stencil te smeren wanneer de print zich net onder de stencil bevindt zullen alleen de juiste plekken worden voorzien van pasta.
De print kan nu worden voorzien van SMD componenten. De ingekochte component rollen worden in feeders geplaatst. De feeders worden vervolgens in een pick en place machine gemonteerd. De machine zal de feeders zodanig aansturen dat er precies steeds 1 component van de rol wordt gehaald om vervolgens door de machine te worden geplaatst.
De print inclusief componenten gaat vervolgens de oven in. Tijdens dit proces wordt de soldeerpasta omgezet in echte soldeerverbindingen. Het is hierbij erg belangrijk dat de oven verschillende temperatuur zones heeft zodat componenten niet te lang verwarmd worden maar dat toch alle soldeerpasta nette verbindingen heeft gevormd.

Om het bovenstaande process binnenshuis te kunnen uitvoeren heeft Embed geïnvesteerd in een screen printer, pick & place machine en een oven. De pick & place machine bevat een op machine vision gebaseerde aansturing. Hierbij wordt ieder component gefotografeerd. Deze machine maakt het mogelijk ook BGA's te plaatsen.

Dankzij deze apparatuur is Embed in staat kleine aantallen printen te verwerken zonder hierbij afhankelijk te zijn van externe producenten.