Hoy en día, los dispositivos de alta tecnología presentan un elevado número de circuitos con configuraciones complejas. Por ello, acomodar estos complejos circuitos podría ser difícil e imposible, si no se añaden capas al apilado. Además, tendrá que controlar la durabilidad, el grosor y el proceso de producción de alta calidad. Teniendo en cuenta estas necesidades y requisitos básicos para los dispositivos electrónicos de automoción actuales, hemos decidido tratar este tema. Si desea obtener más conocimientos sobre la pcb de 12 capas, la placa de circuito impreso de 12 capas, la fabricación de pcb de 12 capas y el apilamiento de pcb de 12 capas, acompáñenos en este comienzo
Las placas de circuito impreso de 12 capas ofrecen una base para los modernos circuitos electrónicos de los automóviles. Desempeñan un papel importante en el seguimiento rápido de interconexiones fiables. Este PCB sirve para muchos propósitos, incluyendo los sistemas de navegación, las unidades para el control de la transmisión, los sistemas de montaje para el encendido electrónico, así como otros componentes de los vehículos. El diseño de la placa de circuito impreso de 12 capas soporta condiciones de estrés y altas temperaturas. El principal material utilizado es la poliimida. Este material de poliimida es de naturaleza orgánica y ofrece una gran resistencia al calor. Cuando se realiza el acabado de la superficie del PCB de 12 capas, algunos de los principales fabricantes de PCB utilizan el oro. Esto se debe a que desempeña un gran papel a la hora de soportar entornos adversos. Además, algunos añaden disipadores de calor para garantizar que el PCB se disuelva fácilmente en aplicaciones que trabajan con altas temperaturas. Además, a una temperatura de 288 grados centígrados y 20 segundos, el PCB de 12 capas alcanza tensiones térmicas, mientras que su control de impedancia se sitúa en torno a +/-10%. En comparación con otras placas multicapa como las de 8 y 10 capas, el coste de adquisición de la placa de circuito impreso de 12 capas es asequible.
El apilamiento de 12 capas de PCB tiene que ver con algunos requisitos necesarios para el grosor del material y las alturas de seguimiento en la producción de placas de circuito impreso multicapa. El apilamiento de 12 capas de PCB es necesario para organizar las diferentes capas de su placa de circuito impreso para ayudar al diseño de los circuitos en una sola placa. Para el diseño de una placa de circuito impreso de 12 capas son necesarios dos materiales principales. Se trata del grosor y del preimpregnado. El prepreg consiste en vidrio tratado con resina, que es útil para rellenar los huecos de las láminas, así como los núcleos de las capas externas, aparte de las capas de unión. En el diseño de la capa más externa, se utilizan láminas de cobre de diferentes pesos (al menos 0,5 onzas). En la mayoría de los casos, la placa de circuito impreso de 12 capas se fabrica eficazmente en placas de 1,6 mm de grosor. Además, la fabricación de placas adicionales de 14 a 16 capas se produce en estas placas de gran grosor. Además, el número de placas que se producen depende de los fabricantes que producen placas HDI.
La fabricación de placas de circuito impreso de 12 capas requiere diferentes procesos. Estos procesos tienen que ver con el ensamblaje, así como con el apilamiento de 12 capas juntas distribuyendo el material aislante entre las capas de cobre. Estos son los procesos que intervienen en la fabricación de placas de circuito impreso de 12 capas. El primer paso es la creación de imágenes. Aquí se actualiza el diseño digital en la placa. A continuación, se transfiere a la placa de circuito, desde el software. El siguiente paso consiste en eliminar el metal sobrante de la placa de circuito impreso utilizando un disolvente industrial. Este proceso es el grabado. La siguiente etapa es el laminado de las 12 capas. Aquí se combinan las 12 capas de la placa de circuito impreso utilizando una máquina de prensado. Esto le ayuda a generar una única placa. Lo siguiente es el mecanizado de las 12 capas. En este paso se perforan las vías y los agujeros pasantes. Con esta perforación, se facilitan las conexiones que se encuentran entre las 12 capas de esta PCB. El último paso para la fabricación de la placa de circuito impreso de 12 capas es el chapado. Aquí, simplemente se aplica el acabado metálico a la vía y al agujero pasante.
¿Qué es una placa de circuito impreso de 12 capas?
La placa de circuito impreso de 12 capas es más pequeña que las de doble o única capa. Este pequeño tamaño es posible porque estas 12 capas están apiladas unas sobre otras y también están conectadas a través de vías. El resultado es una placa de circuito impreso densa, compacta y pequeña, que resulta útil para la fabricación de ordenadores portátiles, teléfonos móviles, etc. Además, el diseño produce placas de circuito impreso más ligeras como resultado de su pequeño tamaño. Por este motivo, se pueden manejar y transportar fácilmente. Además, se pueden diseñar pcbs de 12 capas de forma que muestren una alta calidad. La fabricación de la placa de circuito impreso de 12 capas lleva mucho tiempo en contraste con el tipo de doble y simple capa. Es fuerte y duradera porque esta PCB tiene 12 capas y todas estas capas están apiladas. Además, durante el procesamiento, se someten a altas temperaturas. Además, los laminados para la unión de estas capas juegan un gran papel en su durabilidad. Las placas de circuito impreso de 12 capas poseen más densidad en contraste con las de doble o única capa. Esto permite soldar más componentes en una superficie muy pequeña, por lo que se mejora la eficacia de la placa de circuito impreso. Aparte de esto, las placas de circuito impreso de 12 capas funcionan eficazmente debido a que, con su pequeño espacio, tiene más circuitos. Por ello, los dispositivos que utilizan este tipo de placas suelen ser muy potentes y funcionan a gran velocidad. Por eso son útiles en supercomputadoras, tarjetas gráficas, equipos para la minería de criptomonedas, computación cuántica e inteligencia artificial.
Las placas de circuito impreso de 12 capas son útiles en las siguientes áreas: ●Electrónica de consumo ●Educación electrónica para ordenadores ●Telecomunicaciones ●Dispositivos médicos ●Aeroespacial y militar
Conclusión
A estas alturas, usted debe tener una comprensión clara de lo que es el pcb de 12 capas, la placa de circuito de 12 capas, la fabricación de pcb de 12 capas y el apilamiento de pcb de 12 capas. La pcb de 12 capas tiene mucho que ofrecer debido a su pequeño tamaño. Es muy útil en diferentes aplicaciones. Como siempre, asegúrese de trabajar con los mejores fabricantes para su PCB de 12 capas. De este modo, puede estar seguro de que los métodos de procesamiento correctos serán útiles y el diseño saldrá de acuerdo con sus requisitos.
Un nuevo producto de consumo pasará por muchas iteraciones de prototipos antes de estar listo para su fabricación en masa. En este artículo le enseñaré exactamente lo que debería aprender con cada una de las versiones del prototipo. Cada etapa de la introducción de su producto electrónico en el mercado tendrá unos requisitos de prototipo diferentes. Por desgracia, ningún prototipo es suficiente para llevar un producto comercial hasta el mercado. Por muy avanzado que sea el diseño asistido por ordenador, su nuevo producto necesitará múltiples iteraciones de prototipos antes de estar listo para la fabricación en masa.
La creación de prototipos de su producto consiste en aprender. Cada vez que cree una versión del prototipo aprenderá, o al menos debería hacerlo, algo nuevo. Empiece siempre con la forma más sencilla y barata de crear un prototipo de su producto. Luego, con cada iteración del prototipo debería progresar más y más cerca de un prototipo de calidad de producción. Durante las primeras fases de creación de prototipos, lo mejor será separar su producto en diferentes tipos de prototipos, cada uno con su propio objetivo.
Un prototipo de prueba de concepto (POC) es, como su nombre indica, un prototipo en fase inicial para probar el concepto básico del producto. Un prototipo POC rara vez funciona exactamente como el producto final, y nunca se parecerá al producto final. Sólo tiene un objetivo: probar el concepto fundamental del producto al menor coste posible.
Para la mayoría de los productos de hardware electrónico, un prototipo POC se construirá en un kit de desarrollo electrónico como un Arduino o una Raspberry Pi. La mayoría de los productos electrónicos requieren un microcontrolador o un microprocesador. La serie de kits de desarrollo Arduino se basa en microcontroladores, y la Raspberry Pi y el BeagleBone se basan en microprocesadores. Un prototipo de prueba de concepto suele utilizarse únicamente para determinar la viabilidad de una nueva idea de producto; rara vez lo verán los clientes. Crear uno tiene más sentido si tiene dudas fundamentales sobre si su producto puede realmente resolver el problema previsto.
Si existen múltiples formas de resolver un problema previsto, pero no está seguro de cuál es la mejor solución, este prototipo puede proporcionarle una gran cantidad de información valiosa. Las cuestiones fundamentales, como la opción de solución básica, se determinan mucho mejor con un prototipo POC que con una PCB personalizada. Si tiene conocimientos técnicos, puede crear su propio prototipo utilizando un Arduino o una Raspberry Pi. Si no tiene los conocimientos necesarios para crear su propio prototipo POC, y/o no tiene grandes dudas sobre la viabilidad de su solución, probablemente sea mejor saltarse por completo el prototipo POC.
La mayoría de las grandes empresas tecnológicas pasan por alto la fase de POC, principalmente porque es un camino más rápido hacia el mercado empezar con una versión de producción. Las grandes empresas también tienen mucho más dinero, por lo que pueden tomar costosos atajos que la startup media no puede permitirse.
Algunos ingenieros de diseño también se burlan del concepto de un prototipo POC porque saben que rara vez son similares a la versión final de producción. Sin embargo, si tiene dudas o preocupaciones fundamentales sobre su solución y cuenta con un presupuesto limitado, la creación de un prototipo POC es un tiempo bien empleado. El inconveniente es que aumenta el tiempo que tarda su producto en llegar al mercado.
Una estrategia común es separar la apariencia y la sensación de su producto de la funcionalidad. Estos se denominan prototipos de apariencia y prototipos de funcionamiento.
Un prototipo de apariencia se centra en optimizar el aspecto, el tacto, la forma y la estética del producto. Para este prototipo utilizará técnicas de creación de prototipos como la espuma, la arcilla, la impresión 3D, el mecanizado CNC y, finalmente, el moldeo por inyección.
Al crear un prototipo de un nuevo producto, debe separar la apariencia del producto de la función del mismo.
Aunque parezcan demasiado sencillas, no descuide técnicas antiguas como la espuma y la arcilla, que pueden ser muy útiles en las fases iniciales. Ambas “tecnologías” le permiten transformar de forma rápida y barata un concepto en algo que pueda tener en la mano. Utilizar espuma o arcilla puede ser la forma más barata y sencilla de experimentar con el tamaño, la forma y el tacto de su producto.
Con mi propio producto electrónico, mis primeros prototipos se hicieron con arcilla. Estos modelos de arcilla me proporcionaron información crítica sobre cómo se siente realmente el producto en las manos de un usuario. Empezar con prototipos de arcilla también puede reducir el número de iteraciones de prototipos que necesitará cuando pase a la impresión 3D. Empiece siempre con los métodos más sencillos y baratos de creación de prototipos. Aprenda todo lo que pueda de los prototipos de bajo coste antes de pasar a tecnologías de creación de prototipos más avanzadas.
A medida que vaya ascendiendo en la jerarquía de la tecnología de prototipado, descubrirá que los cambios en el diseño son cada vez más complicados de aplicar. Los prototipos de arcilla son triviales de cambiar, los prototipos impresos en 3D son moderadamente complejos/caros de modificar, y los prototipos moldeados por inyección son los más complejos de actualizar. Así que, por encima de todo, mantenga las cosas sencillas y aprenda lo máximo posible antes de actualizar los prototipos.
La impresión 3D: La impresión 3D es un proceso de prototipado aditivo que añade material para crear la forma deseada. El término impresión 3D es un término de uso general que en realidad se refiere a varias tecnologías de creación de prototipos. Veamos los tres tipos de impresoras 3D con mayor profundidad:
Modelado por deposición fundida (FDM): Es el método más asequible de impresión 3D y, por tanto, la tecnología más comúnmente utilizada en las impresoras 3D domésticas. Esta tecnología puede producir prototipos con una cantidad moderada de detalles. Las impresoras FDM funcionan alimentando el plástico a través de una boquilla calentada. El material se funde y se deposita capa a capa, y cada capa se fusiona con la que está debajo. Las impresoras FDM están limitadas en los detalles finos que pueden producir, por lo que una impresora SLA es una mejor opción para prototipos complejos.
Estereolitografía (SLA): La SLA es un proceso más costoso que se utiliza principalmente en las impresoras 3D domésticas de gama alta y en los talleres de prototipos profesionales. Este tipo de impresora 3D funciona curando la resina con luz. La luz endurece la resina líquida capa a capa en un proceso llamado fotopolimerización. La SLA es un método muy preciso de impresión 3D que puede fabricar piezas con muchos detalles finos. Las impresoras SLA también producen un prototipo mucho más resistente porque las capas están unidas químicamente. Los prototipos producidos por una impresora SLA suelen tener un aspecto más profesional que los creados con impresoras FDM. Una buena estrategia para muchos empresarios es comprar una impresora 3D de bajo coste basada en FDM para producir los primeros prototipos. Una vez que el aspecto y la resistencia del prototipo impreso en 3D sean más importantes, podrá pasar a utilizar un taller de prototipos profesional con impresoras SLA. Esta estrategia le permitirá ahorrar dinero y acelerar el desarrollo de muchos productos.
Sinterización láser selectiva (SLS): Un sistema SLS utiliza un láser para sinterizar (es decir, endurecer) los materiales en polvo capa a capa para formar la forma deseada. Una gran ventaja del SLS es que puede utilizarse para crear prototipos de metal. Tenga en cuenta que el SLS es demasiado complejo para las impresoras 3D domésticas, por lo que sólo es una opción cuando se recurre a una empresa de prototipos profesional.
Mecanizado CNC (control numérico por ordenador): Lo contrario de un proceso aditivo es un proceso sustractivo. Como su nombre indica, un proceso sustractivo elimina material para formar la forma deseada. El proceso comienza con un bloque sólido de plástico o metal. A continuación se talla el material para formar el prototipo final esculpido. Una de las principales ventajas del mecanizado CNC en comparación con la impresión 3D es que tiene mucha más flexibilidad en cuanto al material utilizado. No sólo puede crear prototipos de plástico o metal, sino que puede seleccionar resinas plásticas muy específicas que coincidan exactamente con el material que utilizará para la producción en serie.
Un prototipo similar al de obra se centra en la funcionalidad de su producto, lo que para la mayoría de los productos electrónicos significa la electrónica interna. Un prototipo POC puede considerarse una versión temprana de un prototipo de tipo industrial, pero ahora es el momento de saltar de un prototipo POC a un prototipo de tipo industrial a nivel de producción. Esto significa abandonar el uso de kits de desarrollo como Arduino. Ahora tiene que desarrollar una placa de circuito impreso (PCB) personalizada para alojar y conectar todos los componentes electrónicos discretos de su producto.
El desarrollo de una placa de circuito impreso a medida para su prototipo de trabajo requiere una importante experiencia en diseño de ingeniería. Si tiene la suerte de contar con estos conocimientos (nota al margen de SparkFun: ¡o quiere aprovechar ALC!), se ahorrará miles de dólares en gastos de desarrollo. Los ingenieros son caros y el desarrollo de esta placa de circuito impreso personalizada suele ser el coste de desarrollo más caro al que se enfrentará.
Creación de prototipos de electrónicos:
La forma de empezar a crear prototipos de la electrónica de su producto depende de las preguntas a las que intente dar respuesta. Cada vez que cree un nuevo prototipo debe tener bien definidas las preguntas a las que debe responder el prototipo. Si tiene grandes preguntas sobre si su producto funcionará, o si resolverá el problema previsto, entonces ya debería haber empezado con un prototipo de tipo laboral basado en un kit de desarrollo como un Arduino o una Raspberry Pi.
Si no hay grandes dudas sobre la funcionalidad de su producto, entonces probablemente debería pasar directamente al diseño de una placa de circuito impreso personalizada. La mayoría de las grandes empresas que desarrollan productos comienzan con una PCB personalizada. Esta es la ruta más rápida hacia el mercado, aunque probablemente no sea la más barata. La creación de un prototipo de placa de circuito impreso a medida consta de dos pasos: producir la placa de circuito impreso desnuda y soldar todos los componentes. Hablaremos de cada proceso por separado.
Aunque existen técnicas para producir sus propias placas de circuito impreso en casa, están limitadas a diseños sencillos. Así que lo más probable es que tenga que subcontratar la producción de su prototipo de PCB. Suponiendo que no fabrique y monte sus propias placas de circuito impreso, utilizará el mismo proceso para producir sus placas prototipo, así como para fabricar sus placas en gran volumen.
La producción de placas de circuito impreso se resume en los siguientes pasos:
El proceso comienza con un núcleo laminado hecho de vidrio epoxi tejido. Éste sirve de aislante entre las capas conductoras y proporciona resistencia física a la placa.
Las placas de una sola cara constan de un núcleo laminado con una capa de cobre en una de sus caras. Las placas de doble cara consisten en un núcleo laminado con capas de cobre en cada lado. Las placas de múltiples capas consisten en un apilamiento de capas de cobre alternadas con capas de núcleo laminado. La mayoría de las placas utilizan dos, cuatro, seis o quizás ocho capas conductoras.
El diseño de cada capa de cobre conductora se traza con láser sobre una película y se aplica una “resistencia” química sensible a la luz. A continuación, las capas de cobre se exponen a una luz ultravioleta de alta intensidad que brilla a través de la película. Esta luz endurece la capa de resistencia sobre las trazas y almohadillas de cobre.
A continuación, las capas de cobre se procesan a través de una solución química que elimina cualquier parte de la capa de resistencia que no haya sido endurecida por la luz ultravioleta. Esto deja el material de resistencia endurecido sólo sobre las trazas y almohadillas de cobre deseadas. A continuación, se utiliza otro producto químico para eliminar cualquier cobre expuesto que no esté cubierto por la laca. A continuación se retira la capa de resina endurecida, dejando sólo el cobre deseado para formar las trazas y almohadillas.
A continuación se utiliza un proceso de laminación para unir todas las capas y formar el PCB apilado.
Se perforan agujeros a través del apilado de PCB para formar vías que se utilizan para conectar las señales en las diferentes capas. También se taladran los agujeros para los componentes pasantes. Sin embargo, generalmente es mejor utilizar sólo componentes de tecnología de montaje en superficie (SMT) para minimizar los costes de soldadura.
A continuación, se deposita cobre en todas las superficies metálicas expuestas, incluidas las paredes interiores de cualquier orificio. Se aplica cobre adicional en todas las superficies de cobre expuestas.
Ahora que la placa de circuito impreso desnuda está completa, el siguiente paso es colocar y soldar todos los componentes electrónicos. Un equipo robótico llamado máquina pick-and-place utiliza un sistema de vacío para recoger los componentes y colocarlos con precisión en la PCB. La pasta de soldar (una mezcla pegajosa de soldadura y fundente) se utiliza para mantener temporalmente las piezas en su sitio.
Finalmente, las placas se pasan por un horno de reflujo para fundir la pasta de soldadura y formar una conexión eléctrica permanente entre el componente y las almohadillas de la PCB.
Un prototipo de ingeniería (también llamado a veces prototipo de apariencia) es la primera vez que la apariencia y la funcionalidad se unen en un solo prototipo. Una vez que tenga un prototipo de ingeniería, tendrá por fin algo de suficiente calidad para mostrar a los clientes e inversores.
Es entonces cuando resulta un poco más práctico buscar inversores externos. En esta fase, ya ha superado la mayor parte del riesgo de ingeniería y fabricación. Obviamente, a los inversores les encanta esta reducción del riesgo.
Para mi propio producto de hardware financié yo mismo el desarrollo del producto hasta esta etapa. Utilicé mi prototipo para conseguir que un gran minorista nacional se interesara por mi producto. A partir de ahí, aproveché ese éxito para encontrar un fabricante dispuesto a financiar las etapas restantes del prototipo.
Un prototipo de ingeniería está cerca del prototipo de producción, pero aún no ha sido probado ni preparado para la producción en masa.
Prototipo de preproducción
Se trata de un prototipo de aspecto similar al de trabajo que ha sido optimizado para su fabricación. Es muy parecido al producto final que verán sus clientes. En la mayoría de los casos, también debe incluir el envase de venta al público si el producto se venderá a través de puntos de venta.
Aunque el prototipo de preproducción puede tener un aspecto y un funcionamiento muy similar al prototipo de trabajo, la diferencia clave es la fabricabilidad. Durante el desarrollo del producto, muchos empresarios subestiman el trabajo necesario para pasar de un prototipo a un producto que pueda fabricarse de forma eficiente. Fabricar unos pocos prototipos es completamente diferente a fabricar millones de unidades. En la mayoría de los casos, se requiere un considerable esfuerzo de diseño adicional para preparar el diseño para la fabricación en masa.
Por ejemplo, la impresión en 3D o el mecanizado CNC suelen utilizarse cuando se crea un prototipo de la carcasa del producto. Para la fabricación en masa, el moldeo por inyección a alta presión será la tecnología utilizada para producir la carcasa.
La impresión 3D y el mecanizado CNC son tecnologías muy permisivas y se puede crear un prototipo de casi cualquier forma de plástico que se pueda imaginar. Este no es el caso del moldeo por inyección. El moldeo por inyección tiene unos requisitos de producción muy estrictos. Después de finalizar sus prototipos impresos en 3D, será necesario mejorar el diseño para el moldeo por inyección.
Moldeo por inyección: La impresión 3D es fantástica para producir decenas de piezas. Sin embargo, no es práctica para producir cientos o miles de piezas. En última instancia, el moldeo por inyección será necesario para fabricar la carcasa de su producto en cantidades mayores. Como es lógico, el proceso de moldeo por inyección comienza con la creación de un molde. Los moldes se mecanizan a partir de metal, y la dureza del metal determina la vida útil y el coste del molde.
Para la creación de prototipos, o la producción temprana, los moldes de aluminio suelen ser la mejor opción. Los moldes de aluminio suelen costar un par de miles de dólares cada uno y pueden producir hasta unas 10.000 piezas. El molde forma dos mitades que se mantienen unidas mientras el plástico fundido y caliente se inyecta a alta presión en el molde. La alta presión es necesaria para producir detalles finos en la pieza. Una vez que el plástico se enfría y se solidifica, se abre el molde y se extrae la pieza.
La mayoría de los diseños requerirán importantes modificaciones para prepararlos para el moldeo por inyección. Asegúrese de que quien diseñe su envolvente entienda el moldeo por inyección, de lo contrario es probable que acabe con un producto que pueda ser prototipado pero no fabricado en gran volumen. Llegar al punto de tener un prototipo totalmente funcional, que funcione y se vea bien, es un gran logro, ¡así que dése una palmadita en la espalda cuando logre este hito!
Pero no se emocione todavía… la transición del prototipo a la fabricación en masa es uno de los pasos más subestimados para llevar un nuevo producto de hardware al mercado.
Prueba de validación de ingeniería (EVT)
Una vez que tenga un prototipo de ingeniería terminado, es el momento de empezar a probarlo para validar que funciona exactamente como se ha especificado.
La primera etapa de estas pruebas se denomina Prueba de validación de ingeniería (EVT). Esta etapa de pruebas se centra en la electrónica. Normalmente se probarán entre 10 y 50 unidades durante la EVT. La EVT incluirá la comprobación de la funcionalidad básica, pero también la realización de varias pruebas de estrés para garantizar que no haya problemas ocultos. Esto incluye pruebas de potencia, térmicas y de EMI. El objetivo de la EVT es validar que su prototipo cumple las especificaciones funcionales, de rendimiento y de fiabilidad.
La prueba de validación del diseño (DVT) es una de las etapas más complejas. Su objetivo es garantizar que el producto cumple las especificaciones cosméticas y medioambientales necesarias. Se necesitará un número significativamente mayor de unidades que para la etapa EVT, normalmente entre 50 y 200 unidades. Estas unidades se someterán a pruebas muy agresivas que incluyen pruebas de caída, fuego y resistencia al agua. Validar que el producto es lo suficientemente duradero como para soportar el uso diario es uno de los principales objetivos de las pruebas de validación del diseño. Esta es también comúnmente la etapa en la que se obtienen las certificaciones eléctricas. Esto incluye certificaciones como FCC, CE, UL y RoHS, por nombrar algunas. Debido al coste y al tiempo que se requiere para obtener las certificaciones eléctricas necesarias, el proceso suele retrasarse hasta la etapa de TVP. Esto es para asegurar que no se requieran otros cambios en el diseño después de que comiencen las pruebas de certificación. Por supuesto, si se encuentra algún problema durante el proceso de pruebas de certificación, puede ser necesario realizar modificaciones en el diseño para corregirlo.
Validación y pruebas de producción (PVT)
La etapa de PVT será su primera producción oficial. Establecerá una línea de producción piloto con la prioridad de optimizar su proceso de producción. Aquí se centrará en mejorar su tasa de desechos, el tiempo de ensamblaje y el proceso de control de calidad mediante la optimización de su línea de producción, pero no en realizar más cambios en el diseño del producto (a menos que se descubra un problema grave de diseño). Una pequeña tirada de producción piloto de varios centenares de unidades es típica, y si no se encuentran problemas, ¡éstas pueden ser sus primeras unidades que se pueden vender!
Conclusión
Una de las principales cosas que espero que haya aprendido de este artículo es que la creación de prototipos es un proceso largo que requiere muchas iteraciones. El viaje del prototipo es complejo y no debe subestimarse. No tenga prisa por pasar a tecnologías de creación de prototipos más avanzadas hasta que haya obtenido toda la información que pueda de tecnologías menos complejas y de menor coste. La idea de que simplemente se crea un único prototipo (o dos) y luego se pasa a la producción completa debe considerarse claramente un mito.
¿Qué son los servicios de fabricación de productos electrónicos (EMS)?
El término “servicios de fabricación de productos electrónicos” (EMS) se refiere a una industria en general y también a una clase específica de subcontratista o empresa. Los EMS también suelen utilizarse indistintamente con el término más genérico “fabricación por contrato (CM)”. En resumen, las empresas de EMS proporcionan una amplia gama de servicios de ingeniería y fabricación de valor añadido en régimen de subcontratación a los fabricantes de equipos originales (OEM), lo que les permite mejorar la eficiencia operativa y centrarse en actividades básicas como la investigación y el desarrollo (I+D).
El mercado de los servicios de fabricación de productos electrónicos (EMS) es dinámico y la demanda de componentes electrónicos y de servicios de fabricación subcontratados es cada vez mayor.
Se prevé que la industria crezca a una tasa de crecimiento anual compuesta del 7,5% entre 2018 y 2024, según la investigación de mercado.
La creciente demanda de productos electrónicos de consumo y los innovadores avances tecnológicos permiten a los fabricantes aprovechar las oportunidades actuales. Con las crecientes demandas de los clientes y la necesidad de controlar los costes, los fabricantes pueden necesitar asociarse con proveedores de soluciones que ofrezcan experiencia y conocimientos del sector.
Como líder mundial en la fabricación de alta mezcla y bajo volumen, vemos de primera mano la evolución que está experimentando la industria EMS y el papel crítico que desempeñamos en la cadena de valor de la electrónica. En esta nueva guía, conocerá los factores que impulsan la EMS, las aplicaciones, los retos y lo que debe tener en cuenta a la hora de subcontratar la fabricación de su producto.
Servicios de fabricación de productos electrónicos
Comparación entre un OEM y un proveedor de EMS
La subcontratación de la fabricación de productos electrónicos
El lado oscuro de la fabricación de productos electrónicos
¿Qué es la fabricación de alta mezcla y bajo volumen?
Tendencias [futuras] en la fabricación de productos electrónicos
Capítulo 1
Visión general y aplicaciones de los servicios de fabricación de productos electrónicos
servicio de fabricación de productos electrónicos
El núcleo de cualquier oferta de servicios de fabricación de productos electrónicos parte del diseño, la fabricación, las pruebas y la distribución. Un proveedor de EMS realizará estas funciones, que también pueden incluir el montaje de sistemas completos para los fabricantes de equipos originales.
Por ejemplo, al ofrecer servicios de integración de sistemas o de “construcción de cajas”, los fabricantes pueden utilizar un proceso para combinar conjuntos de placas de circuitos impresos, mazos de cables, fabricación de carcasas, pruebas y mucho más.
El sector de la fabricación de productos electrónicos es amplio y abarca desde la administración pública (sector aeroespacial y de defensa) hasta los productos de consumo (teléfonos inteligentes, PC, etc.) e industriales (robótica y automatización), pasando por los componentes electrónicos (conectores, semiconductores, etc.) y la atención sanitaria (dispositivos médicos). A medida que el mercado de EMS sigue creciendo, se observan cuatro fuerzas impulsoras.
Visión general del mercado de la industria electrónica
Según el motor de investigación de mercado, los principales factores impulsores del mercado de servicios de fabricación de productos electrónicos (EMS) son
El aumento de la demanda de productos electrónicos para el automóvil: este aumento puede atribuirse a la demanda de sistemas de seguridad.
Creciente demanda de electrónica de consumo: según un nuevo análisis de Frost & Sullivan, la creciente demanda de electrónica de consumo aumentará la tendencia a la subcontratación.
Habilidad avanzada y enfoque en las competencias básicas: las empresas buscan proveedores de soluciones que proporcionen experiencia en su campo específico o sector de mercado.
Proliferación de dispositivos móviles: (El mercado de dispositivos Android, iPhones y tecnología vestible está en continuo crecimiento). El informe anual de Cisco sobre el tráfico móvil afirmaba: “En 2020, 5.400 millones de personas en todo el mundo tendrán un teléfono”.
Las aplicaciones en el espacio de la fabricación electrónica son amplias y diversas. La mayoría de los procesos pueden aplicarse en cualquier industria para su uso en el mercado global. Como se ha especificado, incluye la comercial, la industrial y la de consumo.
Veamos algunas aplicaciones…
Aplicaciones de fabricación de productos electrónicos
Médica: Los fabricantes de equipos médicos buscan a su proveedor de EMS para que les ofrezca no sólo los mejores procesos y los más altos estándares de calidad, sino también la experiencia y los conocimientos de la industria que pueden guiar la introducción de nuevos productos sin problemas a través del desarrollo.
Industrial: Las aplicaciones industriales utilizan muchas tecnologías en una amplia gama de sectores. El ciclo de vida completo del producto: desde el alcance y la especificación, pasando por la creación de prototipos y las pruebas, hasta el montaje final, son servicios necesarios para llevar un nuevo producto al mercado.
Aeroespacial y de defensa: se necesitan soluciones críticas de seguridad para obtener un rendimiento máximo y una alta fiabilidad para aplicaciones en entornos difíciles. Habrá una mayor atención a la electrificación de las aeronaves.
Telecomunicaciones: Las telecomunicaciones y el procesamiento de datos son complejos. Se necesita apoyo para los distintos dispositivos en sí mismos y para la infraestructura de red que sustenta la tecnología.
BTG labs, una empresa de tecnología basada en la ciencia, compartió Aplicaciones típicas para la fabricación de productos electrónicos. El Surface Analyst™ de BTG Labs ayuda a los fabricantes de productos electrónicos a construir un producto que resista las amenazas elementales.
Por ejemplo, si un fabricante necesitara una forma de garantizar la protección de sus placas de circuitos, su instrumento revelaría instantáneamente el nivel de limpieza de la superficie. Al hacerlo, “crea una unión satisfactoria entre el revestimiento de conformación y las placas de circuitos”.
El fabricante reduciría los fallos y los desperdicios al tiempo que experimentaría un revestimiento exitoso.
Los términos utilizados en la fabricación de productos electrónicos son tan diferentes como las funciones que desempeñan.
OEM: se conocen como fabricantes de equipos originales, EMS: servicios de fabricación de productos electrónicos.
Para una mayor explicación, Wikipedia define los servicios de fabricación de productos electrónicos (EMS) como un término utilizado para “las empresas que diseñan, fabrican, prueban, distribuyen y proporcionan servicios de devolución/reparación de componentes y conjuntos electrónicos para los fabricantes de equipos originales (OEM)”. El concepto también se denomina fabricación electrónica por contrato (ECM)”.
Los segmentos del mercado suelen dividirse en niveles en función de sus ingresos:
Nivel 1: >5.000 millones de dólares
Nivel 2: de 500 millones de dólares a 5.000 millones de dólares
Nivel 3: 100 millones de dólares a 500 millones de dólares
Nivel 4: <100 millones de dólares
Continuando…
¿Alguna vez ha hojeado un artículo interesante y ha tenido que “googlear” el acrónimo porque
1. Nunca ha oído hablar de él antes, o
2. Ha oído hablar de él, pero necesitaba saber su significado o definición.
Externalización de la fabricación: Lo que necesita saber
La evaluación de las opciones de subcontratación comienza con el conocimiento de sus competencias básicas (lo que usted hace mejor). Una vez que comprenda completamente ese aspecto, podrá asociarse con un proveedor que ofrezca más conocimientos y experiencia en otras áreas.
¿Cómo sabe que una empresa de servicios de gestión empresarial es la adecuada para usted?
Haga preguntas.
El proceso de selección de un proveedor de SME puede llevar mucho tiempo y ser frustrante. Pero si conoce las preguntas correctas que debe hacer puede resultar menos desalentador.
Cómo empezar el proceso de selección de un proveedor de servicios de emergencia
1. ¿Tienen un amplio historial y experiencia en la industria?
La selección de un socio de fabricación es una elección difícil. Un factor importante a tener en cuenta es el pedigrí o la credibilidad dentro de la industria en la que se pretende penetrar o crecer. Los proveedores de EMS que siguen funcionando con éxito durante muchos años y décadas han sobrevivido a menudo por su capacidad para satisfacer a los clientes en determinados mercados, año tras año.
2. ¿Pueden añadirle valor durante el proceso de diseño?
La mayoría de las empresas del espacio EMS ofrecen algún nivel de apoyo a través de los procesos de diseño para la fabricación (DFM). Los fabricantes de equipos originales (OEM) deben buscar un socio de EMS excepcionalmente proactivo, con conjuntos de herramientas líderes en la industria, directrices de diseño claras y un personal conocedor y accesible que demuestre las habilidades necesarias para ayudar a llevar su producto al mercado más rápidamente.
3. ¿Es evidente que han invertido en las últimas tecnologías avanzadas y en equipos modernos?
Tiene que poder contar con un socio de fabricación que apoye su negocio mediante el uso de tecnologías avanzadas de fabricación y pruebas y que demuestre un compromiso de inversión continua.
4. ¿Están al día con todas las normas de la industria, y algo más?
Las empresas punteras demostrarán un alto grado de certificación de las últimas normas y especificaciones en todos los sectores clave del mercado de los clientes. Conseguir y mantener las certificaciones en los sectores de alta fiabilidad requiere inversión, tiempo y el cumplimiento de estrictos procesos y controles empresariales; especialmente en los mercados médico, de defensa y aeroespacial. Esto, a su vez, demuestra el compromiso con un grupo de industrias centradas, así como la dedicación a la mejora continua.
5. ¿Cómo de completa es su oferta de pruebas de productos?
Fabricación de placas de circuito impreso electrónicas
Las pruebas de los productos deben discutirse desde la fase de diseño. En el caso de determinados productos que deben funcionar en entornos especialmente duros, deben realizarse pruebas ambientales y de fiabilidad para asegurarse de que sus productos resistirán la aplicación prevista.
6. ¿Se ocuparán de sus necesidades tras la realización del pedido?
Debe sentirse seguro sabiendo que un equipo dedicado está disponible para atender las necesidades del mercado de posventa, incluyendo las demandas de servicio y la refabricación del producto. Es importante que ofrezcan un soporte completo del ciclo de vida del producto, gestión de la obsolescencia de los componentes y servicios de gestión de la ingeniería de los componentes.
7. ¿Es su comunicación eficaz y transparente?
La comunicación con su(s) socio(s) de EMS elegido(s) debe estar bajo la regla de las tres C: Coherencia, comunicación y colaboración. El flujo de información es primordial para el éxito de la asociación. Esto permite un diálogo abierto y activo para que las decisiones empresariales sean más fáciles y rápidas.
Los socios de EMS deben centrarse en la ética y el cumplimiento de su marca corporativa. Las mejores prácticas y procedimientos en su función de cadena de suministro apoyarán estos esfuerzos.
8. ¿Son lo suficientemente flexibles como para manejar los cambios y revisiones de sus productos de manera oportuna, incluso si esto afecta a la producción existente?
Un negocio diseñado en torno a la Alta-Mezcla-Bajo-Volumen debe ser capaz de demostrar sistemas y procesos empresariales capaces de reaccionar a los cambios dinámicos, incluyendo la posibilidad de realizar cambios sobre la marcha.
9. ¿Disponen de un proceso de introducción de nuevos productos?
La introducción de nuevos productos abarca todo el proceso de introducción de un nuevo producto en el mercado. Los ingenieros guían a los fabricantes y se comunican con ellos durante todo el proceso de desarrollo del producto.
Su socio de EMS debe saber cómo apoyar este proceso. Añadirán valor desde las revisiones de diseño, la cualificación del producto, la rampa de volumen y el conocimiento de los costes. La presencia de un equipo dedicado al NPI es una ventaja añadida.
10. ¿Encajan culturalmente?
Saber que su proveedor habla el mismo lenguaje empresarial que usted y tiene experiencia en su sector de mercado dice mucho. El fabricante que mejor encaja entenderá los requisitos necesarios para que el trabajo se complete a tiempo, las certificaciones necesarias y, en algunos casos, las legalidades de trabajar con productos o programas específicos. Busque fabricantes que puedan proporcionar testimonios de clientes que demuestren aún más su capacidad para ofrecer lo mejor de su clase y apoyo.
11. ¿Tienen una huella de fabricación compatible con sus necesidades a corto y largo plazo?
Tanto si necesita un compromiso local como un apoyo para un mercado global, su socio de fabricación de productos electrónicos debe ser el adecuado para su demanda inmediata y sus objetivos estratégicos a largo plazo. Esto construirá la relación tanto a corto como a largo plazo.
12. ¿Disponen de un sistema de gestión del ciclo de vida del producto y/o de prevención de falsificaciones?
Un sólido programa de gestión del ciclo de vida del producto que lo respalde en las fases de diseño y desarrollo es imprescindible para el éxito del producto. También debe incluir una gestión de la obsolescencia que tenga en cuenta la vida útil de los componentes que se utilizan, con un plan para sustituir las piezas a medida que envejecen o se convierten en un problema.
El proveedor de EMS que elija debe combatir los componentes electrónicos falsificados mediante la prevención. Pueden hacerlo adquiriendo las piezas de una fuente fiable.
Para ser considerado un verdadero proveedor de EMS, deben comprometerse con el cliente después de la fabricación e incluir servicios de reparación de dispositivos electrónicos después de la venta.
13. ¿Cómo gestionan la trazabilidad?
La trazabilidad es importante dentro de la cadena de suministro, ya que proporciona la capacidad de recuperar componentes/productos, rastrear la producción y hacer coincidir las piezas de repuesto. Recoge la información que necesitan los fabricantes, proveedores y distribuidores.
TT tiene la capacidad de conservar los registros para aquellos que tienen requisitos específicos. Nuestras soluciones van desde la trazabilidad de los lotes hasta la trazabilidad completa a nivel de componentes.
14. ¿Coincide su mezcla de producción con la de sus productos?
A la hora de elegir un socio de fabricación, entender la cartera de negocios y la configuración de la infraestructura le permite tomar una decisión informada. Las preguntas a revisar durante el proceso podrían ser
1. ¿Producen ellos ordenadores y teléfonos móviles mientras que a usted le interesa el soporte de productos que pueden requerir sólo 100 o 1.000 al año?
A la hora de elegir un socio de fabricación, comprenda su estrategia empresarial y en qué punto del mercado se encuentran.
2. ¿Su modelo de negocio se basa en la flexibilidad y la agilidad o en el volumen y la velocidad?
15. ¿Tienen un sólido programa de voz del cliente que supervise los niveles de servicio?
Los programas de voz del cliente (VOC) describen la opinión del cliente sobre sus experiencias y expectativas con sus productos o servicios. Se centra en las necesidades de los clientes, sus expectativas, su comprensión y la mejora del producto. Asegúrese de que se asocia con un proveedor de EMS que siempre se esfuerza por ofrecer un servicio de primera clase en cada etapa del proceso.
16. ¿Confía en que sean los embajadores de su marca?
La subcontratación de la fabricación requiere una gran confianza.
Como embajadores de su marca, es su responsabilidad ejecutar y apoyar su promesa de marca. Deben comprometerse a mantener sus más altos estándares de calidad proporcionando un enfoque práctico y las habilidades técnicas necesarias para cumplir con sus especificaciones más críticas.
17. ¿Quieren alinear estratégicamente su negocio con el suyo?
La dirección ejecutiva debe estar abierta a un foro para identificar una hoja de ruta para una verdadera asociación. Es crucial que se comprometan en las primeras fases del proceso de diseño y colaboren en todos los aspectos de la relación, desde la comunicación hasta la reducción de costes y la previsión.
El socio debe proporcionar de forma proactiva conocimientos de la industria y experiencia en el diseño de productos y guiar a los clientes hacia soluciones innovadoras.
Beneficios de la subcontratación de la fabricación de productos electrónicos
Fabricación de PCBA electrónicos
Una de las principales razones por las que las empresas de fabricación subcontratan y utilizan proveedores de soluciones es para reducir sus costes. Los fabricantes de equipos originales pueden centrarse en la investigación y el desarrollo y ahorrar en inversiones de capital. Sin embargo, otra razón es ganar o mantener la ventaja competitiva mejorando la velocidad de comercialización.
¿Cuáles son los otros beneficios principales de la subcontratación?
Los 7 principales beneficios de la externalización de la fabricación de productos electrónicos
1.Conversión de sus inversiones en costes fijos a un modelo de costes variables
2.Reducción/mitigación de riesgos
3. Rapidez en la comercialización
4. Mejora de la productividad
5. Los proveedores de EMS ofrecen más agilidad
6. Mayor experiencia y competencia en los procesos de fabricación
7. Cadena de suministro mucho más amplia y global (extensión de la red global)
Hay más de 4.000 proveedores de EMS. Sólo uno es el adecuado. Deben proporcionar la estructura y los mecanismos de apoyo de un gran fabricante, con el enfoque personalizado e íntimo de un grupo especializado más pequeño.
Capítulo 4
Retos y barreras: el lado oscuro de la fabricación de productos electrónicos
Hemos hablado de las ventajas de la EMS, pero siempre hay otra cara de la ecuación.
¿Cuáles son los retos a los que se enfrenta la fabricación de productos electrónicos?
Es necesario contar con un sólido sistema de gestión del ciclo de vida del producto. Sin uno, los fabricantes podrían tomar decisiones erróneas que afecten al producto.
Los costes de la mano de obra están aumentando
Hay una necesidad de automatización: Ping Qin, vicepresidente de marketing de Suzhou RS Technology Co., Ltd dice: “Necesitamos la automatización para hacer frente a las tareas que requieren una alta precisión de montaje y grandes cantidades de montaje”. Y continúa: “La entrega automatizada de material en las líneas de producción es esencial. Necesitamos la automatización para sustituir el trabajo manual en entornos difíciles”.
Competencia mundial
Problemas de trazabilidad y cumplimiento
Eliminación de productos (E-Waste) y su impacto en el medio ambiente
La inversión en la infraestructura y los sistemas de apoyo para gestionar mercados complejos y altamente regulados como el médico, el aeroespacial y el de defensa
Los retos no son nuevos, pero siguen aumentando. La integración de la cadena de valor de la electrónica y la tecnología avanzada ayudarán a romper la barrera.
Qué es la fabricación de alta mezcla y bajo volumen
Un entorno de fabricación que se denomina “de alta mezcla y bajo volumen” se refiere a una gran variedad de productos, a menudo producidos en pequeñas cantidades. Las ventajas del mercado son dos: la adaptación a la demanda de los clientes y las menores necesidades de inventario.
Las expectativas de los clientes están cambiando para obtener productos más personalizados, lo que está trasladando la fabricación a un escenario de alta mezcla de productos y bajo volumen que pone más dinámica en los sistemas de fabricación.
Como se afirma en el Journal of Advanced Manufacturing Systems
“La ventaja competitiva en los entornos de fabricación de alta mezcla y bajo volumen está impulsada por la capacidad de la organización para planificar effectivamente las necesidades de recursos. Como los sistemas están en fase de transformación, la elección de una estrategia de fabricación de alta mezcla adecuada junto con el pensamiento táctico sólido es necesaria para la fabricación del siglo XXI que conferirá una ventaja competitiva en coste, calidad, entrega, capacidad de respuesta, tecnología y servicios.”
Fabricar productos complejos en pequeñas cantidades puede ser un reto para los OEM. Por ello, muchos optan por subcontratar la producción de alta mezcla y bajo volumen a proveedores de servicios con más experiencia o conocimientos en un campo concreto. La externalización de la producción puede dar lugar a errores menos costosos, liberar recursos internos de ingeniería e I+D y permitir un mayor control de las finanzas.
MPO, Medical Product Outsourcing, tiene un proceso de 7 pasos a tener en cuenta a la hora de seleccionar su proveedor de EMS: Guía para la subcontratación de la fabricación de alta mezcla y bajo volumen
Coinciden en que “una asociación exitosa puede abordar los retos de la producción de alta mezcla y bajo volumen, al tiempo que impulsa la productividad y reduce los costes”.
Tendencias y oportunidades [futuras] en la fabricación de productos electrónicos
La Asociación Nacional de Fabricantes (NAM) afirma: “Los fabricantes han experimentado un enorme crecimiento en las dos últimas décadas, lo que les ha hecho más “esbeltos” y les ha ayudado a ser más competitivos a nivel mundial.”
El sector de la electrónica produce equipos electrónicos para las industrias de consumo e industriales. La industria de los semiconductores ha crecido hasta alcanzar un valor de más de 400.000 millones de dólares en todo el mundo, a partir de 2017.
Esta industria en rápida evolución nos lleva a las principales tendencias u oportunidades del sector.
1. Seguiremos buscando soluciones de automatización innovadoras.
KUKA entiende bien estas necesidades crecientes y responde rápidamente con nuevas soluciones para que la automatización robótica en este mercado sea fácil y rentable.
2. La creciente demanda de productos electrónicos de consumo, tanto en los países desarrollados como en los que están en vías de desarrollo
Esto aumentará la demanda de productos electrónicos inteligentes. He aquí otro avance tecnológico innovador:
La revolución de los robots: la nueva era de la fabricación
3. Continuará el impulso de soluciones de fabricación más ecológicas.
“Ser verde” ya no es sólo cosa de hippies y de “Xers” descontentos. A medida que las estadísticas sobre el cambio climático siguen aumentando, crece la presión desde todos los ámbitos -consumidores, empresas y gobiernos- para que se busquen soluciones de fabricación más ecológicas. Los diversos planes de limitación o comercio de carbono que se están aplicando también están contribuyendo a impulsar este impulso”.
4. Como industria, desarrollaremos nuevos métodos para producir dispositivos que consuman menos energía.
Según Pannam Imaging, “reducir el consumo de energía es una forma eficaz de recortar costes, lo que lleva tanto a las empresas como a los consumidores a optar por la electrónica de bajo consumo. Los fabricantes se ven presionados a adoptar procesos de fabricación ecológicos y, al mismo tiempo, a producir aparatos electrónicos cuyo uso sea menos costoso gracias a la menor demanda de energía.”
Conclusión
La fabricación de productos electrónicos es un proceso rápido y en constante evolución. Los proveedores de soluciones flexibles que sigan el ritmo de los rápidos cambios seguirán cosechando éxitos para sus clientes.
RAYMING ha desarrollado todo un proceso de negocio global basado en el soporte de dispositivos complejos de alta mezcla y bajo volumen. Estamos inspirados para ayudar a resolver los retos globales de la fabricación de productos electrónicos, desde el diseño hasta el cumplimiento, para los clientes que requieren apoyo para sus productos de alta fiabilidad en los mercados de alta mezcla y bajo volumen.
Con una cuidadosa vigilancia, es fácil que los artículos electrónicos queden obsoletos o adquieran defectos. Este artículo analiza todos los retos a los que se enfrentan quienes trabajan en la industria de la fabricación de productos electrónicos y cómo pueden solucionarlos.
Según el cómico y actor Jim Carrey, el apocalipsis zombi llegó en forma de que todos estuviéramos pegados a nuestros teléfonos.
Independientemente de si esta observación le parece un poco dramática o no, no se equivoca en cuanto a la popularidad de los smartphones y otros dispositivos inteligentes. Según un estudio realizado en 2019 por leftronic, 2.710 millones de personas poseen un teléfono inteligente. Esto pone de manifiesto lo influyente que es la industria electrónica en nuestras vidas.
Por eso hemos decidido analizar el proceso de fabricación de productos electrónicos, los retos y la solución definitiva para gestionar estos productos.
¿Qué es el proceso de fabricación de productos electrónicos en la producción?
Fabricación electrónica de placas de circuito impreso
A medida que los dispositivos electrónicos se vuelven cada vez más comunes, es importante saber cómo se fabrican. El proceso de fabricación de productos electrónicos implica muchos pasos, desde el diseño de los dispositivos hasta su montaje y envío a los consumidores.
Veamos con más detalle cómo funciona este proceso:
Diseño
El primer paso en el proceso de fabricación de productos electrónicos es el diseño.
Aquí es donde los ingenieros idean los planes para los dispositivos. Tienen que considerar cómo se utilizará el dispositivo, qué componentes necesitará y cómo se montará. Una vez que tienen un diseño, crean prototipos y los prueban para asegurarse de que funcionan correctamente.
Aprovisionamiento
El siguiente paso es abastecerse de los componentes en la industria de la fabricación de productos electrónicos. Esto lo pueden hacer proveedores de todo el mundo. A continuación, los componentes se envían a la planta de montaje.
Montaje
En la planta de montaje, los componentes se unen. Una combinación de máquinas y trabajadores se encarga de ello en el proceso de fabricación de productos electrónicos. Los trabajadores colocan los componentes en el lugar adecuado y los sueldan pegándolos. A continuación, el aparato se prueba de nuevo para asegurarse de que funciona correctamente.
Embalaje y envío
Tras las pruebas, los dispositivos se envían para su embalaje y se envían a los minoristas. A continuación se venden a los consumidores.
Iniciativas ecológicas
Las tendencias y predicciones actuales muestran que el enfoque del consumidor está cambiando.
Las empresas son cada vez más conscientes de su impacto medioambiental. Algunas incluso están tomando medidas para convertirse en una empresa de fabricación ecológica. Por ejemplo, algunas plantas de ensamblaje utilizan energía solar para sus operaciones, lo que contribuye a reducir las emisiones y a ahorrar energía.
El proceso de fabricación de productos electrónicos es una parte importante de la economía mundial. Proporciona puestos de trabajo a millones de personas y crea productos que utilizamos a diario. Como consumidores, debemos ser conscientes de cómo se fabrican nuestros dispositivos y de su impacto en el medio ambiente. Todos podemos contribuir a que el proceso sea lo más ecológico posible.
Cómo preparar su espacio de trabajo para la manipulación de placas de circuito impreso
Los conjuntos de placas de circuito impreso, o PCB, son placas delgadas hechas de diversos materiales que se utilizan para soportar y conectar componentes electrónicos; el proceso de montaje de las PCB es una etapa importante y delicada en la fabricación de productos electrónicos.
Se encuentran en diversos dispositivos electrónicos, desde ordenadores y teléfonos móviles hasta televisores y microondas. Si trabaja con placas de circuito impreso (PCB), es esencial tomar las precauciones adecuadas para evitar daños. He aquí algunos consejos sobre cómo preparar su espacio de trabajo para la manipulación de PCB:
Asegúrese de que la zona está limpia y libre de residuos para garantizar la calidad de las PCB.
Cubra los bordes afilados de las mesas u otras superficies
Utilice alfombras o bancos de trabajo libres de estática si es posible
Utilice guantes para evitar las huellas dactilares u otras marcas al manipular las placas
Evite tocar los circuitos expuestos en las placas durante la fabricación y el montaje de las mismas
Estos sencillos consejos le ayudarán a garantizar que sus placas de circuito impreso se mantengan en buen estado, duren muchos años y sigan siendo relevantes en la industria de la fabricación de productos electrónicos.
Tanto si se encarga de la fabricación de las placas de circuito impreso como si subcontrata el proceso, si sigue estos consejos se asegurará de manipular sus placas de forma segura.
¿Qué es el diseño de placas de circuito impreso para su fabricación?
El diseño para la fabricabilidad de las placas de circuito impreso (DFM) es el proceso de organizar la topología de la disposición de las placas de circuito impreso para mitigar los problemas durante la fabricación y el montaje. Un buen DFM tiene en cuenta muchos factores, desde la colocación de los componentes y la densidad de enrutamiento hasta la gestión térmica y la integridad de la señal.
Los diseñadores de placas de circuito impreso deben equilibrar el cumplimiento de los requisitos de rendimiento eléctrico y asegurarse de que sus placas se fabrican dentro del presupuesto. La DFM ayuda a agilizar el proceso de diseño para la fabricación y a minimizar los costes de fabricación identificando los posibles problemas desde el principio.
Hay muchos enfoques diferentes para la DFM, pero algunas consideraciones comunes incluyen:
Colocación de los componentes: Los componentes deben colocarse para minimizar las interacciones entre las señales. Esto puede ayudar a reducir la diafonía y otras formas de ruido de señal.
Densidad de enrutamiento: Las mayores densidades de enrutamiento pueden provocar problemas de grabado y soldadura. Las directrices de diseño de las placas de circuito impreso deben aspirar a un equilibrio entre un enrutamiento denso y unas holguras que permitan las tolerancias de fabricación.
Gestión térmica: Los gradientes de temperatura pueden hacer que los componentes se expandan o se contraigan de forma desigual, lo que provoca problemas de fiabilidad. Una gestión térmica adecuada garantiza que los componentes se mantengan dentro de sus temperaturas de funcionamiento seguras.
Integridad de la señal: Las señales de alta velocidad son susceptibles de sufrir diafonía y otras formas de degradación de la señal. Las buenas prácticas de DFM ayudan a garantizar que las señales mantengan su integridad en toda la placa de circuito impreso.
El trazado de la placa de circuito impreso es una parte crítica del proceso de diseño del producto, y la DFM ayuda a optimizar el trazado para su fabricación. Los diseñadores electrónicos pueden crear placas de circuito impreso que sean fáciles de fabricar y que cumplan los requisitos de rendimiento eléctrico teniendo en cuenta una amplia gama de factores.
Tendencias en la industria de la electrónica de consumo
fabricación de pequeños lotes de productos electrónicos
La industria de la electrónica de consumo está en constante evolución.
Constantemente se introducen nuevas tecnologías y productos, y los antiguos se quedan obsoletos. Por ello, puede ser difícil mantenerse al día con las últimas tendencias de la industria. Sin embargo, entender estas tendencias es importante para cualquiera que quiera mantenerse a la vanguardia.
Una de las mayores tendencias de la industria de la electrónica de consumo es la evolución hacia la resolución 4K. Los televisores 4K están ya ampliamente disponibles, y cada vez se producen más contenidos en 4K. Esta tendencia continuará a medida que los televisores 4K sean más asequibles y más comunes.
Otra gran tendencia es el aumento de los asistentes controlados por voz.
Alexa de Amazon y el asistente Home de Google son cada vez más populares, ya que permiten a los usuarios controlar sus dispositivos con las manos libres. Es probable que esta tendencia continúe a medida que más y más fabricantes integren estos asistentes de voz en sus productos.
Por último, el mercado de los wearables también está creciendo rápidamente.
Los smartwatches y los rastreadores de fitness son cada vez más populares, ya que ofrecen una forma cómoda de hacer un seguimiento de los objetivos de fitness y de estar conectado. Esta tendencia continuará a medida que más empresas entren en el mercado y lancen nuevos productos.
¿Cuáles son los retos a los que se enfrenta el proceso de fabricación de productos electrónicos?
La industria de la fabricación de productos electrónicos de consumo es una de las que cambia más rápidamente y es más competitiva a nivel mundial. Para tener éxito, las empresas deben innovar constantemente y adaptarse al panorama siempre cambiante para mantenerse por delante de la competencia.
Sin embargo, la industria se enfrenta a varios retos. He aquí algunos de los más importantes:
1. La rápida evolución de la tecnología
Uno de los mayores retos a los que se enfrenta el proceso de fabricación de productos electrónicos es el rápido ritmo de cambio. La tecnología evoluciona a un ritmo cada vez mayor. Las empresas deben actualizar continuamente sus productos para mantenerse por delante de la competencia y evitar que el inventario perecedero se quede atascado, al igual que los productos alimenticios o cosméticos.
Esto puede ser un proceso costoso y que requiere mucho tiempo.
2. Ciclos de vida cortos de los productos
Otro reto al que se enfrenta el proceso de fabricación de productos electrónicos son los cortos ciclos de vida de los productos. Debido al rápido ritmo de cambio, los productos quedan rápidamente obsoletos y deben ser sustituidos por modelos más nuevos. Esto puede dar lugar a altos niveles de residuos y desechos electrónicos.
3. Competencia creciente
La industria de fabricación de productos electrónicos de consumo es muy competitiva. Muchas empresas compiten por la cuota de mercado y constantemente entran nuevos participantes en el mercado. Esto hace que sea difícil para las empresas diferenciar sus productos y destacar entre la multitud.
4. La presión de los precios
Debido al alto nivel de competencia, también hay mucha presión para fijar los precios de venta en la industria de la electrónica de consumo. Las empresas están constantemente presionadas para reducir los precios, lo que repercute en los márgenes y la rentabilidad.
5. Acceso a las materias primas
Muchos productos electrónicos de consumo se fabrican con metales de tierras raras y otros materiales que pueden ser difíciles de obtener. Esto puede provocar escasez y un aumento de los precios. Por ejemplo, desde 2020 se ha producido una escasez masiva de chips a nivel mundial que ha afectado a muchas marcas, desde Sony hasta Toyota.
6. Normativa medioambiental
El proceso de fabricación de productos electrónicos está sujeto a varias normativas medioambientales. Estas normativas pueden afectar al diseño, la fabricación y el uso de los productos.
7. Cambios en las preferencias de los consumidores
Las preferencias de los consumidores cambian constantemente, lo que dificulta a las empresas mantenerse al día con la demanda. Por ejemplo, la popularidad de los teléfonos inteligentes ha provocado un descenso en la demanda de teléfonos tradicionales y otros dispositivos.
8. Condiciones económicas
El proceso de fabricación de productos electrónicos de consumo es susceptible a las fluctuaciones económicas. Por ejemplo, la recesión mundial de 2008/2009 tuvo un impacto significativo en las ventas de productos electrónicos de consumo.
Los medios sociales pueden tener un impacto significativo en la industria de la electrónica de consumo. Por ejemplo, las críticas o comentarios negativos sobre un producto pueden difundirse rápidamente y dañar la reputación de una empresa.
10. Robo de propiedad intelectual
La industria de la electrónica de consumo también es susceptible de sufrir robos de propiedad intelectual, especialmente cuando se subcontrata. Esto puede ocurrir cuando se copian los productos o se venden productos falsificados. Esto puede suponer una pérdida de ventas e ingresos para las empresas.
11. Interrupciones en la cadena de suministro
El proceso de fabricación de productos electrónicos depende de una cadena de suministro compleja y global. Esto puede hacerla vulnerable a las interrupciones, como los desastres naturales o la inestabilidad política. Todo ello afectará en gran medida a su tiempo de fabricación.
12. Riesgos para la seguridad de los datos
A medida que se conectan más y más productos, aumentan los riesgos de seguridad de los datos. Los piratas informáticos podrían acceder a los datos personales o a los secretos de la empresa, lo que tendría graves consecuencias.
13. Aspectos laborales
La industria de la electrónica de consumo es a menudo criticada por sus prácticas laborales. Por ejemplo, se han denunciado las malas condiciones de trabajo y los bajos salarios en las fábricas de los países en desarrollo.
14. Mercados emergentes
La industria de la electrónica de consumo se centra cada vez más en los mercados emergentes. Sin embargo, estos mercados pueden ser un reto debido a sus diferentes culturas, idiomas y prácticas comerciales.
15. Sostenibilidad
El proceso de fabricación de productos electrónicos está sometido a la presión de ser más sostenible. Por ejemplo, existe una creciente demanda de productos fabricados con materiales reciclados.
16. Gestión del final de la vida útil
Cuando los productos llegan al final de su vida útil, deben eliminarse adecuadamente para evitar la contaminación ambiental. Esto puede ser un reto para la industria de la electrónica de consumo debido a la gran cantidad de productos desechados cada año.
17. Garantía y soporte técnico
Los clientes suelen esperar un alto nivel de garantía y asistencia para sus productos. Esto puede ser costoso para las empresas de electrónica, especialmente si los productos defectuosos se estropean poco después de la compra.
18. Productos falsificados
La venta de productos falsificados es un problema importante en la industria de la electrónica de consumo. Esto puede dañar la reputación de una empresa y provocar la pérdida de ventas.
19. Retirada de productos
Las retiradas de productos pueden ser costosas y dañar la reputación de una empresa. También pueden acarrear problemas legales si los clientes resultan heridos o se descubre que los productos son defectuosos. Por eso es importante tener implementado un software de trazabilidad ahora, para estar preparados para un escenario así.
RAYMING ELECTRONICS MANUFACTURING
Fabricante líder por contrato que ofrece soluciones a la industria electrónica.
Trabajamos codo con codo con nuestros clientes para desarrollar e implementar soluciones de fabricación completas que respondan a sus retos empresariales.
Nuestros procesos receptivos y nuestras instalaciones de última generación nos permiten construir sus productos patentados y de vanguardia. Los llevamos desde la creación de prototipos hasta la fabricación de la totalidad de la producción, de forma rápida y con los más altos estándares de calidad.
Inspirando confianza, MX Electronics Manufacturing es el socio de fabricación por contrato preferido.
INSPIRANDO CONFIANZA A TRAVÉS DE:
Procesos altamente flexibles y controlados
Prototipos, NPI, producción en volumen
Servicios de creación rápida de prototipos y fabricación de giro rápido
18 años de experiencia en montaje
Instalaciones de fabricación norteamericanas especializadas
Servicios de montaje de PCB de giro rápido de RAYMING
Las siguientes capacidades nos han ayudado a convertirnos en uno de los servicios de montaje de PCB de giro rápido preferidos en California, y en todo Estados Unidos.
Adquisición de piezas: Podemos adquirir las piezas, fabricar las placas y ensamblarlas en nuestras instalaciones para satisfacer sus necesidades urgentes. Por ello, nuestros clientes se dirigen a nosotros para la adquisición de las siguientes piezas:
Llave en mano
Llave en mano parcial
Kitted/Consignado
Volumen: Nuestras instalaciones bien equipadas, combinadas con nuestra amplia experiencia en el sector, nos permiten suministrar los conjuntos de placas de circuito impreso en cualquier volumen. No hay mínimos establecidos. Podemos proporcionar lo siguiente:
Construcciones de primer artículo a muy bajo coste
Prototipos de ingeniería en los plazos más rápidos
Tipos de soldadura: Podemos proporcionar las placas de circuito impreso en cualquiera de los siguientes tipos de soldadura
Sin plomo/conforme a las normas RHS
Con plomo
Tipos de montaje: Empleamos los equipos más avanzados en nuestras instalaciones, lo que nos permite ensamblar fácilmente los siguientes tipos de placas de circuito impreso:
Agujero pasante
Montaje en superficie (SMT)
Tecnología mixta (Thru-hole/tipo mixto)
Ball Grid Array (BGA)
Tipos de PCB para ensamblar: Tanto si se trata de un prototipo como de una producción a gran escala en los plazos más breves, podemos ofrecer lo siguiente
Placas rígidas FR4
Placas flexibles
Placas rígidas – flexibles
Todas las placas de circuito impreso mencionadas pueden estar disponibles en varias capas. Suministramos regularmente el montaje de placas de circuito impreso de giro rápido en:
Capa simple
Doble capa o
Multicapa – hasta 100 capas
Acabados superficiales: No importa, si el cliente requiere PCBs en 24 horas o 48 horas, le ayudamos a seleccionar los siguientes acabados superficiales. Estos acabados superficiales ayudan a mejorar el rendimiento de las placas de circuito impreso.
Nivelación de soldadura por aire caliente ( HASL)
HASL sin plomo
Níquel químico por inmersión en oro (ENIG)
Plata por inmersión
Pruebas e inspección: Tanto si se trata de un montaje de placas de circuito impreso de giro rápido como de una tirada de producción de volumen completo, las placas de circuito impreso se someten a rigurosas pruebas e inspecciones. Empleamos lo siguiente:
Inspección por rayos X
Inspección visual
Pruebas en circuito
Pruebas AOI
Pruebas funcionales
Tipo de servicio: A lo largo de los años, nos hemos convertido en uno de los principales servicios de montaje de PCB de giro rápido en California. Podemos entregar las placas de circuito impreso en varios plazos de entrega como:
Todas las capacidades mencionadas anteriormente permiten a nuestros clientes disponer de una solución única para satisfacer sus diversos PCB de giro rápido1 día de giro rápido
2 días Quick turn
3 días de giro rápido
Vueltas rápidas de 5 días
Estándar 10 días
>10 días de ensamblaje
RAYMING PCB Assembly es uno de los fabricantes y proveedores de servicios de montaje de placas de circuito impreso de giro rápido con más experiencia en Estados Unidos.
El giro rápido en la fabricación de PCB es un tipo de producción de PCB que permite a los fabricantes completar proyectos o satisfacer pedidos más rápidamente de lo habitual, y sin comprometer la calidad. Gracias al giro rápido, todo el proceso de fabricación y montaje de placas de circuito impreso puede realizarse en un tiempo muy breve, que suele oscilar entre 24 horas y 7 días, dependiendo de la complejidad de la placa que se produzca, en cuanto a las especificaciones del diseño, el acabado de la superficie, el número de capas o el apilado de la placa, las técnicas de montaje (SMT o Through hole) y el laminado.
No obstante, el giro rápido reduce significativamente el tiempo de producción que requiere el montaje normal de placas de circuito impreso de principio a fin, lo que facilita enormemente el cumplimiento de los exigentes plazos y los apremiantes calendarios por parte de los interesados.
Montaje de placas de circuito impreso de giro rápido
Tanto si está en un aprieto y necesita sus montajes de placas de circuito impreso con rapidez, como si se encuentra en un entorno de creación de prototipos rápido y necesita una entrega rápida de forma regular, estamos aquí para ayudarle.
El plazo de entrega final dependerá de la complejidad y la cantidad de los conjuntos de placas de circuito impreso que necesite. A medida que los conjuntos de placas de circuito impreso se vuelven más complejos (mayor número de capas de cobre y de componentes), aumenta el número de procesos. Las placas sencillas pueden entregarse al día siguiente, pero las placas de circuito impreso más complejas necesitarán probablemente plazos de entrega más largos. Los conjuntos de prototipos que pueden soldarse a mano tendrán plazos de entrega más rápidos en comparación con los conjuntos que necesitan plantillas, programación SMT y utillaje.
Puede enviar su información a través de nuestro formulario seguro de presupuesto de montaje de placas de circuito impreso en línea o puede hacer clic en el servicio de atención al cliente en línea para hablar con alguien directamente. Cuando envíe su paquete de ensamblaje de placas de circuito impreso, incluya los plazos de entrega y el calendario que desea. Nos ayudará a comprender la urgencia de su situación.
Cuanto más trabajemos juntos, más rápido se podrán procesar sus montajes, ya que podemos tener sus componentes en casa, en nuestras bibliotecas de equipos y programas SMT. Empecemos a trabajar juntos hoy mismo y construyamos una asociación duradera y beneficiosa para ambas partes.
Paradas rápidas de PCBAs
Nuestro equipo de cotización de PCBAs procesa cientos de peticiones de oferta cada mes, por lo que asegurarnos de que tiene una documentación completa y correcta nos ayuda a seguir proporcionando el alto nivel de servicio al cliente por el que nos hemos dado a conocer. Estos son algunos de los problemas con los que a veces nos encontramos:
Lista de materiales (BOM) incompleta: Si nos abastecemos de componentes, necesitamos que las listas de materiales tengan los números de pieza completos del fabricante. Si faltan uno o dos números de pieza, podemos vivir con ello. Sin embargo, si a toda la lista de materiales le faltan números de pieza del fabricante, le pedimos que complete la lista de materiales antes de enviarla para su cotización.
Componentes obsoletos, no almacenados o agotados: Si nos abastecemos de componentes y usted busca una entrega rápida, un componente que tenga un plazo de entrega de 12 semanas es probablemente un obstáculo. Ayúdenos a saber cuáles son nuestras opciones con antelación. Por ejemplo, identifique los componentes difíciles de encontrar y háganos saber que tiene previsto suministrarlos o que podemos No Instalar (DNI) componentes específicos.
Componentes que faltan en la lista de materiales: Cuando estamos cotizando su montaje de placas de circuito impreso, revisamos la lista de materiales comparándola con los archivos Gerber/Drill. Cuando vemos piezas que están en la placa, pero no en la lista de materiales, no sabemos si usted olvidó accidentalmente ponerlas en la lista de materiales o si son DNI. Esto es importante saberlo para nuestro proceso de cotización. Por favor, añada todas las piezas a su lista de materiales, pero etiquételas como DNI si no van a ser instaladas.
¿Qué es el proceso de montaje de placas de circuito impreso de giro rápido?
Obtenga montajes de placas de circuito impreso de giro rápido en CINCO pasos:
Paso 1: Envíe o envíe por correo electrónico su paquete completo de montaje de placas de circuito impreso.
Paso 2: Revisamos y nos ponemos en contacto con cualquier pregunta.
Paso 3: Una vez contestadas todas las preguntas, le enviaremos un presupuesto formal. Aceptamos las principales tarjetas de crédito, transferencias y plazos. Si desea solicitar condiciones, proporcione referencias comerciales y crediticias.
Paso 4: Una vez recibido el pedido, revisaremos y confirmaremos una fecha de envío programada. Por favor, proporcione un contacto de ingeniería para cualquier pregunta que surja durante el montaje de su pcb.
Paso 5: ¡Sus montajes de pcb se envían! Podemos pagar por adelantado y añadir el coste del envío a la factura final o utilizar su número de cuenta FedEx/UPS.
Preguntas importantes sobre los servicios de montaje de PCB de giro rápido contestadas
P: ¿Cómo pueden beneficiar a mi negocio sus servicios de montaje de PCB de giro rápido?
R: A lo largo de los años, hemos invertido en las tecnologías y los recursos adecuados, que nos ayudan a garantizar tiempos de entrega rápidos y calidad, lo que permite a nuestros clientes mejorar su capacidad de salida al mercado. La mejora de las capacidades de salida al mercado les ofrece una ventaja competitiva y una mayor importancia en el mercado.
P: ¿Ofrecen servicios completos de montaje de placas de circuito impreso “llave en mano”?
R: Sí, ofrecemos servicios de montaje de placas de circuito impreso “llave en mano”. Esto significa que puede contar con nosotros para abastecerse de piezas desde el principio.
P: ¿Devuelven las piezas no utilizadas al cliente?
R: Nuestro equipo se pondrá en contacto con el cliente al respecto. Por lo general, devolvemos al cliente las piezas no utilizadas. Sin embargo, si pronto vamos a trabajar en otro pedido del mismo cliente, entonces podemos utilizarlas para el siguiente pedido.
P: ¿Cuáles son los problemas habituales a los que se enfrenta su equipo al procesar los pedidos de montaje rápido?
Falta de componentes: Generalmente revisamos la lista de materiales (BOM) y la comparamos con los archivos de perforación o Gerber. Si las piezas faltan en la lista de materiales, pero están ahí en la placa, nos pondremos en contacto con su equipo para aclararlo.
Componentes no almacenados u obsoletos: Si desea utilizar componentes obsoletos, los plazos de entrega pueden prolongarse varias semanas.
Lista de materiales (BOM) incompleta: Si desea nuestros servicios de montaje de placas de circuito impreso llave en mano, necesitamos las listas de materiales con los números de pieza del fabricante adecuados. Podemos ajustarnos a los números de una o dos piezas; sin embargo, requeriríamos números de piezas completos para asegurar entregas rápidas.
P: ¿Cuáles son los plazos de entrega para el montaje de placas de circuito impreso de giro rápido?
R: Por lo general, proporcionamos en el mismo día, o en 24 horas, 3 días y 5 días los plazos de entrega para la creación de prototipos de PCB. Puede ponerse en contacto con nuestro equipo hoy mismo para conocer los plazos de entrega.
