Spring naar:
De voordelen van prototypen van PCB's | Wat is een PCB-prototype? | Voordelen van prototypen | 1. Kortere tijdlijn | 2. Productiebeoordeling en assistentie | 3. Nauwkeurig, betrouwbaar prototype | 4. Componenten afzonderlijk testen | 5. Lagere kosten | Wanneer prototypes gebruiken | Krijg kwaliteitsprototyping van Millennium Circuits Limited

Voordat een volledige productierun wordt gestart, is het essentieel om ervoor te zorgen dat een printplaat (PCB) goed functioneert. Hoe zorgvuldig ontwerpers ook aan het project werken, kleine fouten en onzichtbare problemen vormen altijd een bedreiging voor de functionaliteit van het eindproduct. Als deze problemen niet worden opgemerkt voordat de volledige productie is voltooid, kan dit zeer kostbaar zijn voor het project als geheel. Als gevolg hiervan bestellen veel ingenieurs regelmatig prototypeborden voordat ze op ware grootte worden geproduceerd.

Prototyping is een van de essentiële diensten die we aanbieden bij Millennium Circuits Limited, maar niet iedereen is bekend met prototypediensten en hun voordelen voor de productkwaliteit. Dat is wat we hier zijn om uit te leggen.

Wat is een PCB-prototype?

Een PCB-prototype is in wezen een vroeg voorbeeld van een product, gebouwd met als doel het ontwerpidee te testen om te zien of het werkt. Hoewel de meeste prototypes eenvoudigweg worden gemaakt om de basisfunctionaliteit van de gebruiker te testen, hebben PCB-prototypes de extra behoefte om enigszins, zo niet volledig, functioneel te zijn. Dit komt omdat PCB-prototypes worden gemaakt om de totale functionaliteit van het ontwerp te testen.

Verschillende soorten PCB-prototypes worden gebruikt om verschillende aspecten van het ontwerp te testen. In de loop van een project kan een ontwerpteam meerdere PCB's gebruiken in verschillende stadia van het ontwerpproces. Enkele van deze typen prototypes zijn:

• Visuele modellen: Visuele modellen worden gebruikt om de fysieke aspecten van het PCB-ontwerp te illustreren en om de algehele vorm en componentstructuur te tonen. Dit zijn meestal de eerste prototypes in het ontwerpproces en ze worden gebruikt om op een gemakkelijke en betaalbare manier te communiceren en het ontwerp te beoordelen.
• Proof-of-concept-prototype: Proof-of-concept prototypes zijn eenvoudige prototypes die zich richten op het repliceren van de primaire functie van het bord zonder alle mogelijkheden van het eindproduct te dragen. Dit soort prototype is vooral bedoeld om te laten zien dat het ontwerpconcept levensvatbaar is.
• Werkend prototype: Werkende prototypes zijn werkende borden die alle geplande kenmerken en functies van het eindproduct bevatten. Deze worden meestal getest om zwakke punten of problemen in het ontwerp te identificeren en geven zelden weer hoe het eindproduct eruit zal zien.
• Functioneel prototype: Functionele prototypen zijn bedoeld om zo dicht mogelijk bij het uiteindelijke product te komen, zodat ze het meest nauwkeurige idee geven van hoe het ontwerp eruit zal zien en hoe het zal werken, met enkele fundamentele materiaalverschillen om de kosten van het prototype laag te houden.

Ingenieurs werken deze lijst gewoonlijk van boven naar beneden door tijdens het ontwerp- en testproces, beginnend met een visueel model en eindigend met een functioneel prototype.

Voordelen van prototypen

PCB-ontwerpers gebruiken prototype-PCB's gedurende het hele ontwerpproces en testen herhaaldelijk de functionaliteit van hun oplossing bij elke nieuwe toevoeging of wijziging. Maar waarom kiezen ontwerpers ervoor om PCB-prototypes te gebruiken in plaats van direct over te gaan op standaard productieruns?

Hoewel het lijkt alsof prototypes verschillende stappen en kosten aan het proces toevoegen, hebben prototypen belangrijke functies in het ontwerpproces. Prototyping stelt ontwerpers, hun teams en klanten in staat om in meerdere ontwerpstadia te testen en indien nodig aanpassingen aan te brengen om de oplossing aan te passen vóór de volledige productierun. Dit creëert verschillende voordelen voor de klant en ontwerpers, die hieronder worden beschreven.

1. Kortere tijdlijn

Bij het ontwikkelen van een PCB-ontwerp doorlopen ingenieurs verschillende iteraties voordat ze het eindproduct maken. Hoewel dit lange tijdlijnen kan opleveren, kunnen PCB-prototypes het ontwerp- en fabricageproces als geheel op de volgende manieren helpen versnellen:

• Volledige test: Met PCB-prototypes kunnen ontwerpteams ontwerpen testen en problemen snel en nauwkeurig opsporen, waardoor giswerk uit de vergelijking wordt gehaald. Zonder dit zou het opsporen van fouten aanzienlijk meer tijd kosten, wat mogelijk zou kunnen resulteren in een langer tijdsbestek, inkomstenderving en ontevreden klanten.
• Visuele hulp: Klanten willen het product vaak op meerdere punten in het productieproces zien en door prototypes als visueel hulpmiddel te leveren, kan het ontwerp gemakkelijker worden gecommuniceerd. Dit helpt de tijd die wordt besteed aan uitleg en door de klant gevraagde herontwerpen tot een minimum te beperken.
• Geminimaliseerde herbewerking: Met prototypetests kunt u het bord bekijken en testen voordat het volledig wordt geproduceerd. Als een defect product helemaal in productie gaat, zal de benodigde herbewerking om het probleem op te lossen aanzienlijk langer duren en veel meer geld kosten.

Deze voordelen worden gemaximaliseerd wanneer u werkt met een PCB-leverancier die gespecialiseerd is in een snelle doorlooptijd van PCB-prototypes. De interne service van MCL creëert prototypes van hoge kwaliteit, waardoor het tijdsbestek voor het fabriceren van prototypes wordt verkort van weken tot minuten, terwijl u er ook voor zorgt dat u onafhankelijk bent van serviceleveranciers.

2. Productiebeoordeling en assistentie

Bij het gebruik van een PCB-prototypingservice van derden kunnen bedrijven profiteren van de hulp van een nieuw stel ogen. Er kunnen verschillende dingen fout gaan in het ontwerpproces die leiden tot fouten, waaronder:

• Overmatige invoer: In het ontwerpproces kunnen klant- en teamveranderingen zich opstapelen en elkaar overlappen tot het punt waarop het ontwerp onherkenbaar is in vergelijking met de eerste iteratie. Uiteindelijk kunnen de ontwerpers eenvoudigweg de beste ontwerppraktijken uit het oog verliezen in de haast om aan de eisen van de klant te voldoen.
• Ontwerp blinde vlekken: Ontwerpers zijn mensen en mensen hebben blinde vlekken. Hoewel een ontwerper fantastische PCB's van een bepaald type kan maken, kan hij op een ander gebied minder ervaring hebben en vervolgens een klein probleem in het ontwerp veroorzaken.
• Design-rule-check (DRC): Hoewel DRC-tools uiterst nuttig zijn om in het oog springende problemen in een ontwerp op te vangen, hebben ze beperkingen. DRC's kunnen bijvoorbeeld verifiëren dat er een retourpad naar de grond bestaat, maar bepalen mogelijk niet de beste spoorgeometrie, -grootte en -lengte om de beste resultaten van dat pad te krijgen.

Deze problemen kunnen leiden tot inefficiënties, ontwerpfouten en andere problemen die ontwerpers tijdens het beoordelingsproces over het hoofd zien. Prototypingservices van derden zijn klaar om deze kleine problemen op te vangen. Als gevolg hiervan kunnen ze suggesties voor ontwerpverbetering doen voordat ze een prototype maken, waardoor het prototype nog beter klaar is voor het testproces.

Dit betekent niet dat bedrijven onafhankelijk van hun prototypingbedrijf moeten werken - in feite is het tegenovergestelde waar. Professionals uit de industrie raden aan nauw samen te werken met uw prototypeleverancier om het meeste uit hun expertise te halen, ontwerpen aan te passen aan hun sterke punten en technische problemen zoals incompatibiliteit van gereedschappen te voorkomen.

3. Nauwkeurig, betrouwbaar prototype

Het hebben van een nauwkeurig, betrouwbaar PCB-prototype maakt het veel gemakkelijker om ontwerpproblemen tijdens het ontwikkelingsproces op te lossen. Hoogwaardige PCB-prototypes geven nauwkeurig de functionaliteit van uw eindproduct weer, zodat ontwerpers de volgende aspecten kunnen zien en testen:

• PCB-ontwerp: Prototyping stelt ontwerpers in staat om fouten vroeg in het ontwikkelingsproces op te sporen, en hoe nauwkeuriger het ontwerp, hoe nauwkeuriger de identificatie van de fout. Dit helpt de ontwerpkosten over de hele lijn te minimaliseren, terwijl ook de projecttijdlijn wordt verkort.
• Functionele testen: Wat in theorie werkt, werkt niet altijd in de praktijk. Nauwkeurige printplaten helpen bij het beoordelen van de theoretische waarden van het bord om te zien of ze in de praktische waarden worden weergegeven. Hierdoor kunnen eventuele waardeverschillen worden gecontroleerd, bijgewerkt en mogelijk opnieuw geëvalueerd.
• Voorwaardelijke testen: De echte wereld is een wrede omgeving voor producten, dus het is essentieel dat PCB-producten de juiste tests ondergaan om ervoor te zorgen dat ze de omgevingsomstandigheden overleven. Prototypes ondergaan bijvoorbeeld doorgaans temperatuurvariatietests, vermogensvariatietests, schokbestendigheidstests en meer.
• Eindproductontwerp: PCB's worden meestal verwerkt in een eindproduct en prototypes helpen bepalen of het geplande product of de verpakking moet worden aangepast voor het uiteindelijke PCB-ontwerp.

Voor deze doeleinden zal het hebben van een nauwkeurig PCB-prototype andere processen aanzienlijk eenvoudiger maken en ontwerpteams beter voorbereiden op wat ze kunnen verwachten wanneer ze met de productie beginnen.

4. Onderdelen afzonderlijk testen

Ingenieurs gebruiken vaak prototype-PCB's om te testen, maar de meest voordelige tests vinden plaats met eenvoudige PCB's die afzonderlijke componenten en functies testen. Deze prototype-PCB's testen afzonderlijke functies die bedoeld zijn om in een grotere PCB te worden ingebouwd, zodat ze werken zoals verwacht. Dit type testen kan voor vele doeleinden worden gebruikt, waaronder:

• Ontwerptheorieën testen: Eenvoudige PCB-prototypes worden gebruikt in proof-of-concept-runs, waardoor ingenieurs een ontwerpidee kunnen zien en testen voordat het verder in het ontwerpproces gaat. Hierdoor kunnen ingenieurs zien of het ontwerp werkt en, als dat niet het geval is, uitzoeken wat er mis is gegaan.
• Complexe ontwerpen opsplitsen: Vaak breken eenvoudige PCB-prototypes de basisonderdelen van een uiteindelijke PCB af, zodat het ontwerp de ene basisfunctie vervult voordat het naar de volgende gaat. Deze stuk voor stuk testen helpen ontwerpproblemen op een gecompartimenteerde manier te identificeren, waardoor snellere, nauwkeurigere aanpassingen mogelijk zijn.

Deze individuele testmethode stelt ontwerpers in staat om afzonderlijke functies effectief en efficiënt te testen zonder een hele PCB te bestellen en op te splitsen om het probleem te achterhalen wanneer het niet werkt.

5. Lagere kosten

Standaard PCB-productieruns kunnen kostbaar worden, en dingen aan het toeval overlaten kan de rekening verhogen. Prototypes zijn essentieel om de productiekosten te verlagen, omdat ze ontwerpers helpen de volgende problemen aan te pakken en te voorkomen:

• Ontwerpfouten opsporen: Hoe eerder het ontwikkelteam een ​​ontwerpfout opmerkt, hoe sneller deze kan worden verholpen en hoe goedkoper de reparatie is. Hoe later in het proces het probleem wordt ontdekt, hoe duurder de oplossing. Als een probleem zich blijft voordoen tot aan de volledige productie, zal het budget waarschijnlijk volledig worden vernietigd. Met een hoogwaardige PCB-prototypingservice kunnen ontwerpteams problemen snel en nauwkeurig detecteren en oplossen, waardoor de kosten op de lange termijn worden verlaagd.
• Kostenbesparende aanpassingen lokaliseren: Afhankelijk van het specifieke ontwerp van een printplaat kunnen er meerdere opties beschikbaar zijn voor materialen en componenten. Prototyping stelt ontwerpteams in staat om verschillende permutaties van componenten, materialen en assemblagemethoden te testen om degene te vinden die de beste balans biedt tussen kosten en functionaliteit.
• Productaanpassingen bepalen: In sommige gevallen zullen aanpassingen aan de printplaat ertoe leiden dat de printplaat een iets andere vorm of materiaal aanneemt dan oorspronkelijk gepland, wat van invloed kan zijn op de specificaties en fabricagebehoeften van het product als geheel. Prototyping kan helpen bepalen of productaanpassingen in een vroeg stadium nodig zijn, waardoor een betere planning en lagere herontwerpkosten voor het product en de bijbehorende verpakking mogelijk zijn.

Kortom, prototypingservices kunnen u helpen de kwaliteit van uw product te verbeteren en tegelijkertijd de kosten van uw productieproces als geheel te verlagen.

Wanneer prototypes gebruiken

Prototypes zijn essentieel voor het test- en ontwerpproces als geheel, maar als u de kosten van prototypen tot een minimum wilt beperken, zijn hier de meest essentiële voorwaarden voor het gebruik van prototypen:

• Productie van nieuwe producten: Als een project een nieuw ontwerp of een nieuwe functie omvat, zal prototyping van cruciaal belang zijn. Prototyping stelt het ontwerpteam in staat om de gewenste functie en het ontwerp als geheel te testen, waardoor ze problemen vroeg in het ontwerpproces kunnen detecteren. Zelfs in gevallen waarin het project vergelijkbaar is met een project dat uw team eerder heeft gedaan, is prototyping essentieel om de algehele functionaliteit van uw product te waarborgen voordat u doorgaat met het ontwerpproces.
• Testen: Voor elk type testen, van kwaliteitsborgingstests tot milieutests, zijn prototypes een noodzaak. Dankzij de snelle productie van prototypen van PCB's kan uw team snel beginnen met het uitvoeren van tests ter voorbereiding op officiële tests door derden. Hoe nauwkeuriger de PCB, hoe nauwkeuriger de tests.
• Complexe componenten: Als een project bijzonder complex is en meerdere componenten en structuren bevat, is prototyping de beste optie. Complexe structuren zijn notoir moeilijk op te lossen wanneer er zich problemen voordoen, en het opsplitsen van elke functie met eenvoudige PCB-prototyping kan helpen om problemen vroeg in het ontwerpproces op te sporen. Op deze manier hoeft uw team minder tijd te besteden aan het achterhalen van de oorzaak van het probleem en meer tijd aan het verbeteren van de algehele productkwaliteit van uw printplaten.
• Modeldoeleinden: Soms heb je een visuele weergave van het fysieke ontwerp nodig, maar geen werkende printplaat. In dit geval kan een prototype gemaakt met basismaterialen een uitstekende oplossing zijn. Op deze manier kunt u het visuele hulpmiddel hebben zonder geld uit te geven aan een standaard productiebord.

Vanwege de voordelen van PCB-prototyping, raden professionals uit de industrie over het algemeen aan om prototyping te gebruiken om eventuele ontwerprevisies te testen. Hoewel deze snelle prototype-PCB-producties vooraf kosten met zich meebrengen, zijn ze een kosteneffectieve manier om de productkwaliteit keer op keer te verbeteren.

Krijg kwaliteitsprototyping van Millennium Circuits Limited

PCB-prototyping is een krachtig hulpmiddel voor ontwerpers, dat tijd- en kostenbesparende voordelen biedt en er tegelijkertijd voor zorgt dat uw eindproduct van topkwaliteit is. Als u geïnteresseerd bent in het gebruik van PCB-prototypeservices voor uw volgende project, neem dan vandaag nog contact op met Millennium Circuits Limited.

MCL is een leider in PCB-prototypediensten en bedient meer dan 400 klanten in de Verenigde Staten. Onze aandacht voor detail en toewijding aan kwaliteit is wat ons onderscheidt van de rest door elke keer complete, nauwkeurige prototypes volgens uw specificaties te fabriceren. Onze PCB-ontwerpexperts kunnen vrijwel elk type PCB-prototype leveren, van enkel- en dubbelzijdige FR4-kaarten tot complexe meerlagige prototypes. MCL kan uw prototype snel, efficiënt en kosteneffectief leveren, zonder verborgen kosten.

Ons proces is eenvoudig:we gebruiken CAD-software om de lay-out van het prototype voor te bereiden, het materiaal voor fabricage te kiezen en vervolgens het bord te snijden en te monteren. Vanaf daar heb je een printplaat die klaar is om te testen. Zodra u klaar bent, helpen we u ook bij de overgang van prototyping naar het productieproces.

Als u klaar bent om samen te werken met een bedrijf dat u kan helpen profiteren van hoogwaardige PCB-prototypeservices, staat MCL klaar om u te helpen. Neem vandaag nog contact met ons op om met een van onze serviceteamleden te praten over hoe MCL aan al uw behoeften op het gebied van PCB-prototyping kan voldoen.