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Progettare un PCB per la Internet of Things (IoT) – Parte 5 – Fabbricazione e Assemblaggio

Eccoci alla quinta e ultima puntata della nostra serie su come progettare un PCB per la Internet of Things (IoT). Abbiamo finora affrontato tutti gli aspetti legati in modo specifico ai dispositivi riconducibili al concetto di IoT, che riguarda tipicamente la raccolta e trasmissione a distanza di dati. In tale fattispecie rientrano sia dispositivi di uso personale (come i fitness tracker) e domestico (come i cronotermostati di nuova generazione), sia i sensori e le apparecchiature che in ambito industriale consentono di ottimizzare i processi produttivi tramite una gestione in tempo reale dei dati (la cosiddetta Industria 4.0).

Finora, dopo le caratteristiche specifiche dei dispositivi IoT, abbiamo visto come gestire la scelta dei componenti e la cattura dello schematico, poi la progettazione del PCB layout e la cattura degli obiettivi progettuali. È dunque arrivato il momento di parlare della fabbricazione e assemblaggio dei progetti IoT.

Esempi di controlli che è possibile effettuare tramite le analisi DFM

Si tratta di assicurare, lungo tutto il flusso di progettazione, che vengano rispettate le esigenze legate alla produzione nelle sue due componenti, ovvero la fabbricazione del PCB e l’assemblaggio dei componenti sulla scheda. Ad esempio, il Design for Test (DFT) consente di identificare i corto circuiti e altri difetti di producibilità, abilitando il progetto alla testabilità dal punto di vista della scheda nuda. Analogamente, l’analisi DFMA (Design for Manufacturability and Assembly) consente di identificare problemi come quelli relativi agli slivers o al rame indebitamente esposto al solder. In modo che possano essere corretti prima della fabbricazione.

La produzione di dispositivi IoT può essere particolarmente complessa per chiunque, dai grandi produttori di elettronica fino ai makers. In tale contesto, il risparmio anche di pochi centesimi può avere un impatto decisivo sulla riuscita o il fallimento del progetto. Perciò è importante disporre di tool per la progettazione che includono caratteristiche per la producibilità, come l’analisi DFMA, la pannellizzazione e il flusso di scambio dei dati per il lean manufacturing come il formato ODB++. Tali tool consentono di prevenire i problemi che causano ritardi, re-spins, aumento dei costi, diminuzione dei volumi di produzione.

Per ulteriori approfondimenti su questo tema, consigliamo di consultare la guida di John McMillan “7 Design Aspects of IoT PCB Designs”.

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