Tworzenie elektroniki – jak przebiega cały proces?

Układy elektroniczne od wielu lat cieszą nas swoją obecnością i wykonują sporo pracy. My jako użytkownicy widzimy wyłącznie obudowy nowoczesnych gadżetów technologicznych. Choć większość z nas wie, jak wygląda standardowa płytka drukowana z zamontowanymi komponentami, to już zdecydowanie mniejszy procent rozumie, w jaki sposób to wszystko działa.

Wykonywanie układów elektronicznych nie jest niczym prostym. Składa się z wielu procesów, do których należy projektowanie, montaż komponentów, zaawansowane obliczenia i testy. Wymaga to przede wszystkim wiedzy teoretycznej z zakresu elektrotechniki i elektroniki, ale również sporego doświadczenia. Poniżej, postaramy się w dużym skrócie przedstawić, jak wygląda cały proces tworzenia obwodów elektronicznych, wcielając się w rolę potencjalnego klienta. 

Pomysł i projekt – podstawa do rozpoczęcia pracy 

Okazuje się, że główną rolę przy początku podjęcia współpracy odgrywa klient. Wybierając się do firmy specjalizującej się w projektowaniu układów, musimy posiadać swego rodzaju wizualizację oraz wstępny sposób działania całego urządzenia. Przykładowo, zajmując się produkcją pralek powinniśmy przemyśleć, co ma robić elektroniczny sterownik, którego stworzenie jest głównym celem spotkania. Oczywiście, kwestie techniczne w pełni powierzamy projektantom, jednak idea musi wychodzić od nas. 

Proces samego projektowania elektroniki jest dość mocno skomplikowany. Oczywiście, w tym celu używa się odpowiednich programów obliczeniowych pełniących funkcję symulatora układów. Jest on w stanie pokazać wszystkie pojawiające się błędy, co jest istotne przed przystąpieniem do produkcji. Niemniej jednak, kluczowa jest w tym wypadku wiedza inżyniera, którego zadaniem jest dobór odpowiednich komponentów i połączenie ich w naturalny i kompatybilny ze sobą sposób. 

Produkcja – co obejmuje? 

Przechodząc z powodzeniem przez projektowanie elektroniki, dalszym krokiem jest oczywiście produkcja. Będąc klientami musimy zdecydować, na jaką skalę ma być ona robiona oraz jakich konkretnie metod użyć. Aktualnie można powiedzieć, że większość krajowej produkcji odbywa się w sposób automatyczny.  

Pierwszym elementem, bez którego układ nie ma prawa bytu jest płytka PCB. Jej produkcja składa się z poszczególnych etapów, a mianowicie z nawiercania otworów w arkuszach laminatu, metalizacji, osadzenia warstwy światłoczułej i powłoki cynowej na ścieżki, a także z bardzo ważnego procesu trawienia miedzi.  

Gotowa płytka drukowana z wyrysowanymi ścieżkami przepływu prądu trafia na linie, gdzie osadzane są wszystkie komponenty. Zazwyczaj korzysta się z nowoczesnej technologii powierzchniowego montażu podzespołów, co określa się skrótem SMT. 

Kontrola jakości i testy 

Każdy układ przed wypuszczeniem do użytku, kierowany jest na testy. Płytkę podłącza się pod urządzenie zapewniające zbliżone warunki do tych, w których sprzęt będzie później pracował. Nad poprawnością działania czuwa komputer, który w razie pojawienia się błędów, takich jak przepięcia czy zwarcie – wyświetli jasny komunikat.  

Należy dodać jeszcze, że każda partia jest dokładnie sprawdzana również przez ludzkie oko. Zwraca się wtedy uwagę szczególnie na dokładność klejenia komponentów lub braki w ich występowaniu. Dopiero po przejściu tak dokładnej kontroli, układ może być dopuszczony do wysyłki.