Obwody drukowane dla elektroniki

Szybkie prototypowanie

W warunkach polskich poszukiwaną cechą przez klientów jest szybkie prototypowanie obwodów. Wynika to z wielu czynników biznesowych i technicznych, między innymi z tego, że projektantom się spieszy i czas między skończeniem pracy a wypróbowaniem prototypu zawsze niemiłosiernie się dłuży. Wiele pracy to tzw. projekty, a więc zlecenia na wykonanie urządzenia, systemu lub instalacji. Do nich konieczne jest wykonanie płytek i z reguły im szybciej, tym lepiej. Cena w takich sytuacjach ma mniejsze znaczenie.

Najważniejsze dla klientów cechy oferty brane pod uwagę przy wyborze dostawcy PCB

Zestawienie najważniejszych czynników, które biorą pod uwagę klienci przy wyborze dostawcy obwodów drukowanych, ma trzy pozycje wyraźnie dominujące nad całą resztą: termin wykonania, jakość i cena. Nie jest to zaskoczeniem, bo taka trójka selekcji zawsze lokuje się na szczycie wykonywanych przez nas podobnych rankingów. Charakterystyczne jest jednak to, że cena jest dopiero trzecia, a termin dostawy jest najważniejszy. Taka zmiana to efekt ostatnich lat. Uwagę przyciąga też to, że bardzo wysoką pozycję ma dostępność kompleksowej usługi EMS u danej firmy.

Struktura sprzedaży firm w zakresie obwodów drukowanych

Struktura sprzedaży dostawców obwodów drukowanych w Polsce ma jedno dominujące pole grupujące firmy ze sprzedażą w przedziale 1–5 mln zł, a cała reszta jest mniej więcej rozłożona na jednakowe części. Taki wynik wskazuje na rozdrobnienie biznesu PCB w Polsce, a biorąc pod uwagę wielkość rynku elektroniki jest to też sygnał, że istotna część dostaw może być realizowana przez producentów OEM i firmy EMS w drodze kontaktów bezpośrednich, a więc być nieujęta w tym zestawieniu.

Z takich powodów wiele firm krajowych proponuje wykonanie ekspresowe prototypów, a niektóre zakłady wręcz w nich się specjalizują. Jest to z pewnością jakaś metoda konkurowania na rynku, niemniej wcale nie łatwa, bo wymaga ona dopracowania organizacji i procesów do tego, aby ta szybkość była osiągana zawsze, a nie w ramach "pospolitego ruszenia".

Szybkie prototypowanie powinno łączyć się z dużą automatyzacją obsługi klienta, a więc tym, aby pliki można było przesłać przez Internet, aby zostały one sprawdzone automatycznie, status zlecenia można było podejrzeć zdalnie i aby można było zapłacić online. Z tym jest gorzej, wielu producentów ma już na swoich stronach kalkulatory kosztów zleceń, ale w stosunku do dzisiejszych wymagań klientów to za mało. Bezsprzecznie potrzebna jest większa automatyzacja procesów i czynności, tak aby producent skupiał się na tym, co powinien zrobić. Akurat w przypadku prototypów można osiągnąć dużą automatyzację, bo regułą jest, że są one wytwarzane bez kontroli (lub z minimalnym sprawdzeniem) projektu.

Krzysztof Torczyński

prezes zarządu firmy Printor

Jaka jest rola jakości w obwodach drukowanych?

Płytka drukowana jest bazą dla większości urządzeń elektronicznych. Postępująca miniaturyzacja stawia coraz większe wymagania techniczne przed producentami PCB. Gęstsze rozmieszczenie elementów, malejące gabaryty obudów, rosnąca złożoność układów scalonych – wymagają drobniejszych wyprowadzeń i ścieżek oraz coraz większej liczby warstw. Jednocześnie PCB musi zapewnić niezawodność urządzenia podczas jego użytkowania oraz musi również pozwolić na wydajny proces montażu, przy zachowaniu tolerancji wymiarów, stąd duża rola jakości wykonania PCB. Powszechnie stosowaną normą określającą kryteria dopuszczenia płyt drukowanych jest IPC-A-600, natomiast techniczne wymagania określone są w normie IPC-A-6012. Normy dzielą PCB na trzy klasy: 1 – dla prostych i standardowych zastosowań, 2 – dla płytek o wyższych wymaganiach niezawodności i dłuższym czasie życia i 3 – dla najbardziej wymagających zastosowań np. medycznych i lotniczych. Kluczowa jest również jakość pokrycia powierzchni zarówno cyną, jak i złotem, gdyż muszą zapewnić dobre lutowanie (solderability). Należy też zapewnić parametry elektryczne, szczególnie odpowiedni przekrój miedzi w ścieżkach i przelotkach, a do niektórych zastosowań parametry dielektryczne lub termiczne materiału bazowego. Czystość i wykończenie powierzchni są również istotne pod kątem lakierowania. Istnieje także gama zastosowań, gdzie parametry estetyczne są kluczowe jak np. specjalne oświetlenie czy hi-end audio.

Jaka jest konkurencja na rynku w obszarze PCB?

Konkurencja jest spora, ta europejska się zmniejsza, jest wielu pośredników, a dalekowschodnia ciągle znacząca, choć wydaje się, że wzrost cen i utrudnienia w transporcie skłaniają coraz więcej firm do sięgania po ofertę polskich producentów. Atrakcyjne położenie Polski w samym środku Europy, dobrze wykwalifikowana kadra inżynieryjna, najnowocześniejsza technologia są czynnikami, które stają się korzystniejszą alternatywą dla podwykonawców dalekowschodnich.

Co zmienia się w technologii tych produktów? Jakie porady można dać klientom?

Możliwości techniczne są szerokie i rosną, a prawdziwym wyzwaniem dla konstruktora jest osiągnąć funkcjonalność i niezawodność produktu przy użyciu możliwie prostych i ekonomicznych rozwiązań. Nie do zastąpienia jest wiedza i doświadczenie pochodzące z danej branży oraz w stosowaniu konkretnych technologii. Z tego względu korzystne może być skorzystanie z biura projektowego, które może zaproponować różne technologie i przepracowało już większość typowych problemów wdrożeniowych. Warto również na wczesnym etapie skonsultować technologię z producentem PCB i firmą, która będzie realizować montaż. Pozwoli to na szybszą optymalizację produktu i może zmniejszyć liczbę iteracji przed powstaniem wersji gotowej do produkcji seryjnej. Warto również sprawdzić dostępność kluczowych komponentów, przewidzieć alternatywy, na wypadek ograniczonej dostępności lub wzrostu cen.