Vun Elektronik R&D bis Produktioun, De ganze Prozess vun der Elektronikfabrikatioun

IoT Chip zum Modul, de ganze Prozess vu R&D a Produktioun

D'Entwécklung vum Internet of Things a Smart Home huet d'Verbindung an d'Interaktioun tëscht Leit a Saachen verdéift, wat eist Liewen méi faarweg, méi praktesch a méi enk verbonne mécht. D'Verbindung vu Leit a Saachen (Ausrüstung) hänkt vum Internet drahtlose Netzwierk drahtlose Verbindung of, awer de Verbindungsprotokoll ass vill Kategorien, sou wéi de grousse WiFi, BLE, ZigBee, Z-Wave, NB-IoT, Lora, etc. A fir de WiFi-Protokoll, eng Rei vu Chipplattformen wéi Qualcomm QCA4004, MTK MT7688, LEXIN ESP8266, RTL8710 a sou weider; Op dës Manéier wäert et zwangsleefeg Schwieregkeeten fir Ingenieuren an der fréicher Etapp vun der Produktentwécklung bréngen: wéi ee Protokoll ass gëeegent fir de Produit? Wéi eng Parameter sinn néideg fir ze moossen? Wat sinn d'Moossmëttel?
Haut mam Realtek RTL8710 WiFi Modul als Beispill, aus der Auswiel, Produktiounsprozess, Fuerschung an Entwécklung, PCB Produktioun, Chip Packagen a PCB Assemblée (SMT) Prozess fir Iech eng detailléiert Erklärung ze ginn.

Déi véier Etappe vum Chip bis Modul:

• Chips
• Modul R&D
• Modul Produktioun
• Secondaire Entwécklung Ënnerstëtzung

Et ëmfaasst haaptsächlech Hardware Design a Software Design.
Mir mussen dës Aspekter berücksichtegen, wéi Schemaauswiel, schematesch Diagramm a Layoutdesign, PCB Board a PCBA Prototyping, Index Debugging a Parameter Testen. Ënnert hinnen ass d'Schema Auswiel déi wichtegst.

1. Schema Auswiel

De Kär ass d'Funktioun ze erfëllen, einfach Versuergung a Produktioun, Präismatching

(1) Demande Analyse

Funktioun Iwwerleeung: den Netzwierkmodus vu WiFi, een-zu-eent oder een-zu-vill. Terminalprodukter huelen een op een, benotzt a Paarte a Routing ass een ze vill.

An der Transmissioun Taux, shunt Quantitéit Klass, Kontroll Klass, wann de Modul an der intelligent doheem Apparat Kontroll applizéiert ass, wielt partiell Kontroll Klass Chip, wéi ESP8266, wann an esou Produkter wéi Router benotzt, ass et néideg Flux Klass Chips ze wielen , wéi MTK 7620;

Am Sënn vun enger funktionell Interface kann Modul Entwéckler méi d'Zuel vun Chip Schnëttplazen betruecht, funktionell Ënnerstëtzung, wéi GPIO Interface, SPI Flash Interface, I2C Interface; Tatsächlech ass dëst einfach ze verstoen. Zum Beispill, RTL8710, de WIFI Chip vum Internet of Things, huet méi wéi 20 GPIOs an ënnerstëtzt méi Input an Output Apparater, oder méi extern Verbindungen oder Kontrollen. Och d'Berécksiichtegung vun den Interfacefunktiounen kann net ignoréiert ginn. Zum Beispill kënnen e puer vun den Interfaces vun dësem Chip automatesch de Stroumverbrauch op den niddregsten Zoustand reduzéieren wann et net funktionnéiert, an automatesch aus dem Schlofmodus erwächen wann et am Aarbechtszoustand ass, wat de Stroumverbrauch staark reduzéieren kann. de Produit.
Zousätzlech, am Aspekt vun der Applikatiounsfunktioun, kann den Entwéckler den Chipschema vu Passthrough oder Net-Passthrough no der Bedierfness wielen.

(2) Virdeeler an Nodeeler Analyse

Nieft der Analyse vun der Maart Nofro fir Chip Léisungen, Modul Entwéckler mussen och d'Käschte Leeschtung an Stabilitéit vun der Chip betruecht, wéi och d'Original Fabréck an Fourniture Channels;
E gutt Produkt och wann all Aspekter exzellent sinn, awer de Präis ass ze héich fir de Maart, also getraut absolut keen ze wielen. Natierlech kënne mir net nëmmen de Präis kucken, wéi et seet, mä bëlleg Wueren sinn och ganz raisonnabel. Wann d'Virdeeler vun den zwou Chips Schema Ënnerscheed sinn offensichtlech, ma de Virdeel vun der Chip Schema och wann de Präis e bësse méi héich ass, kann net jiddereen ophalen ze wielen. Dëst ass besonnesch kritesch wann et ëm d'Stabilitéit vun Chipléisungen kënnt. Wann et héich Energieverbrauch ass einfach Hëtzt a Crash Chips ze verursaachen, wéi léisst Dir Produktentwéckler, Konsumenten wielen? Natierlech kann d'Hëtzt ee vun de ville Faktoren sinn, déi Onstabilitéit verursaachen, sou wéi Chiphersteller hir mëttelméisseg Optimiséierung vu Softwarecode, wat och dës Probleemer verursaache kann.
D'Chipléisungen, déi vu verschiddene Hiersteller oder Marken ugebuede ginn, kënne variéieren. An der Chipindustrie schéngt et e Konsens ze sinn datt d'Chipléisungen vun Europa an den USA bevorzugt sinn, gefollegt vun deene vu Japan a Südkorea, an dann Taiwan, a schliisslech sinn d'Chipléisungen vum Festland gewielt. Natierlech ass dëst op der Viraussetzung datt de Präisdifferenz vun den Chipléisungen net grouss ass. D'Modul Chip Léisung, déi mir uewen ernimmt hunn, kënnt vun engem taiwaneseschen Hiersteller.
Endlech, egal wéi gutt d'Chip-Léisung ass, ass de Versuergungskanal en onbestänneg oder heefeg Mangel, wat och ganz fatal ass fir Modulentwéckler.

2. Schematesch Diagramm Design

Nodeems de Modul Entwéckler eng gutt Chip Schema wielt, ass et néideg de Modul ze entwéckelen an Design. Déi éischt Saach ass de schemateschen Diagramm ze designen.

Stabilitéit: Den Entwéckler muss de schemateschen Diagramm mat héijer Stabilitéit designen no der Chipinformatioun, déi vum Chiphersteller geliwwert gëtt an de Spezifizéierungsfuerderunge.

Käschte Virdeel: Et gi vill Design Optiounen fir schematics, mee Käschten Considératiounen soll net ignoréiert ginn. Zum Beispill, zwee Schichten Circuit Verwaltungsrot Design, véier Schichten Circuit Verwaltungsrot Design kann benotzt ginn, véier Schichten Circuit Verwaltungsrot ass och besser, mä de Präis ass méi deier. Dëst ass natierlech nëmmen een Aspekt vu Käschtebedéngungen.

Kompatibel Design: D'EMC Design Iwwerleeung am schemateschen Design ass ze berücksichtegen datt de Modul nach ëmmer ka koordinéieren an effektiv a verschiddenen elektromagneteschen Ëmfeld funktionnéieren. Den Zweck ass et ze garantéieren datt de Modul net nëmmen all Zorte vun externen Amëschen ënnerdrécke kann, sou datt de Modul richteg an engem spezifesche elektromagnetesche Ëmfeld funktionéiere kann, awer och d'elektromagnetesch Amëschung vum Modul selwer op aner elektronesch Ausrüstung reduzéieren. EMC Design betrëfft d'Stabilitéit an d'Leeschtung vum ganze Modul.

Schwieregkeetsgrad vun Mass Produktioun: schematesch Design soll och betruecht ob et bequem ass an Zukunft ze Prozess, a gutt Veraarbechtung heescht manner Veraarbechtung Käschten. Wann den Design vun der Schema, déi zu der aktueller Veraarbechtung vun engem nidderegen Taux vu Goodwill resultéiert, verursaacht och eng Erhéijung vun de Käschten.

3. PCB LAYOUT

De schemateschen Design vum uewe genannten Deel, zesumme mat der Zeechnung vum PCB Board, gëtt kollektiv als PCB Layout bezeechent. Béid sinn komplementär, schematesch Design soll an der Zeechnung vum PCB Board reflektéiert ginn, schematesch Diagramm fir d'Zeechnen vum PCB Board ze berücksichtegen muss och berücksichtegt ginn, an d'Zeechnen vum PCB Board muss och méi berücksichtegt ginn. Zum Beispill, RF Considératiounen, Stabilitéit Considératiounen, strukturell Considératiounen, a souguer Zeechnen PCB Verwaltungsrot mussen och d'Ästhetik vun der Verwaltungsrot berücksichtegen. Well vun der Zeechnung um Bord kënnt Dir gesinn datt de Modulhersteller um Enn net professionell ass.
Natierlech, laut dem PCB Layout, ass d'PCB Selektioun involvéiert, d'Art an d'Quantitéit vum Widderstand, Kondensator an aner Materialien an der BOM (Bill of Material) Lëscht vu Materialien reflektéiert. Och PCB a PCB Assemblée (SMT) Produktioun gëtt no dëser Lëscht vu Materialien bestëmmt.

4. PCB Prototyp

Printed Circuit Boards (PCB), oder Chips, sinn aus Epoxyglasharz gemaach an hunn eng aner Zuel vu Signalschichten, op déi Chips an aner Komponenten solderéiert sinn.

Verkeefer Auswiel: Fir PCB Prototyp, Modul Hiersteller, wa se no externen Hiersteller sichen, mussen normalerweis iwwerleeën ob dës Hiersteller PCB Prototyp Erfahrung hunn, ob d'Ausrüstung vum Hiersteller de Bedierfnesser entsprécht an d'Gestioun vum Hiersteller gutt ass, etc. .

Prozess Ufuerderunge: Wann de PCB Multi-Layer ass, ass et néideg engem Fabrikant beschwéiert ze fannen, deen op Multi-Layer PCB spezialiséiert ass.

5. PCBA Prototyp

CircuitBoard + Assembly (PCBA) ass e PCB bloe Board deen duerch den SMT Prozess an den DIP Plug-in Prozess geet. PCBA ass och als fäerdeg PCB bekannt.

PCB & PCBA Prototyping ass déi bescht Wiel fir d'Qualitéit an d'Leeschtung vun engem Design z'iwwerpréiwen ier Dir voll Masseproduktioun ufänkt. Et ass ganz wichteg mat engem zouverléissege Prototyp Hiersteller ze schaffen, deen d'Probeboards séier fabrizéiere kann an se korrigéiere wann Dir e puer gedréckte Circuitboards braucht. Dës Brieder kënnen d'Designer séier testen a verifizéiere wann Feeler oder potenziell Mängel an de fréie Stadien vun Äre Projeten, och kleng Quantitéite Prototyp lafen éischt ass méi kosteneffektiv. Eis UETPCB bitt séier-Turn PCB Prototyp Servicer fir PCB Fabrikatioun an Assemblée op héich Qualitéit an niddreg Käschten.

6.Debugging

Fir de Modul Debugging läit haaptsächlech am Hardware Circuit Debugging a Software Debugging.

Den RF-Deel vun allgemenge Wi-Fi-Produkter besteet aus verschiddenen Deeler, an déi gestippelt blo Këscht gëtt eenheetlech als Kraaftverstärker-Deel ugesinn. Wireless Transceiver (Radio Transceiver) ass allgemeng ee vun de Kärgeräter vun engem Design. Zousätzlech zu der enker Relatioun mam Radiofrequency Circuit ass et allgemeng mat der CPU verbonnen. Hei oppassen mir nëmmen op e puer Inhalter am Zesummenhang mam Radiofrequenz Circuit. Wann e Signal iwwerdroe gëtt, wäert den Transceiver selwer direkt e schwaache Radiofrequenzsignal mat enger klenger Kraaft un e Power Amplifier (PA) erausginn, deen dann duerch e Sender / Empfangsschalter duerch eng Antenne an de Weltraum ausgestraalt gëtt. Wann d'Signal empfänkt, wäert d'Antenne dat elektromagnéitescht Signal am Raum empfänken, a schéckt se dann an den Low Noise Amplifier (LNA) fir d'Verstäerkung, sou datt de verstäerkte Signal direkt an den Transceiver fir Veraarbechtung an Demodulatioun geschéckt ka ginn.

Hardware Debugging ëmfaasst haaptsächlech RF Circuit a Funktioun Circuit Debugging. RF Debugging enthält zwee grouss Aspekter: Schécken an Empfang, an deem d'Sendung d'Sendkraaft enthält, Phase Feeler Debugging, etc. De funktionnelle Circuit Debugging ass méi verbonne mat der spezifescher Circuit Debugging vun engem Hardware Funktiounsmodul.

Fir d'Debugging vun RF Parameteren ass d'Sendung TX haaptsächlech Power Power, Feelervektor Amplitude EVM, a Frequenz Offset FREQ. Am Sënn vun der Empfang vun Rx, geet et haaptsächlech ëm Empfang vu Empfindlechkeet a Empfindlechkeet. Dës Parameteren beaflossen ob WiFi Daten Signal Iwwerdroung stabil ass. Besonnesch Ausrüstung ass néideg fir et ze testen. Wéi LitePointd IQ2010, de WT-200.

Zousätzlech läit d'Software Debugging haaptsächlech an der Stabilitéit, der Integritéit vun der Funktioun Debugging. Allgemeng gëtt spezifesch Tuning op enger eenzeger oder deelweiser Funktioun duerchgefouert, an de nächste Schrëtt ass méi ëmfaassend Tester ze maachen.

7. Test

Den elektronesche Circuit Test ass fir Circuit Design Indikatoren z'erreechen fir den Zweck vun enger Serie vu Messung, Uerteel, Upassung, Neimiessung vum widderholle Prozess.

Funktionell Test: no de Fonctiounen, Operatiounsbeschreiwung a Benotzerschema ënnerstëtzt vum Modul, testen d'Features an d'operabel Verhalen vum Modul fir ze bestëmmen ob et den Designfuerderunge entsprécht.

Performance Test: et ëmfaasst haaptsächlech all funktionell Circuit vum Modul Testen, souwéi Signal Transmissioun Distanz an aner Parameteren.

Stabilitéitstest: den aktuellen Iwwerdroungsrate, aktuellen Stroumverbrauch, Duerchgang, Kabelverbindung an aner Stabilitéitsaspekter vun de betraffene Moduler ginn getest.

Verbrennungstest: Et ass en Test fir d'Liewensdauer vum Modul ze bestëmmen an déi bescht Resultater beim Gebrauch z'erreechen. Well de System fir eng laang Zäit am Aarbechtszoustand ass, féiert et d'Laaschtoperatioun op all Apparat wann et funktionnéiert. Soulaang wéi d'Leeschtungsstabilitéit vun der Ausrüstung ënnert dëse Bedéngungen garantéiert ka ginn, gëtt d'Liewensdauer vum Aarbechtsmodul méi laang ënner der normaler Ëmwelt.

Zertifikatioun Test: e puer Produkter musse vun den zoustännege Land designéierte Zertifizéierungsorganer zertifizéiert ginn, relevant Certificaten kréien an Zertifizéierungsmarken addéieren, kënnen eng Fabréck sinn, importéieren, verkafen a benotzen op Geschäftsserviceplazen, besonnesch Kommunikatiounsprodukter, an international méi populär Zertifizéierung wéi FCC, CE, RoHS, UL, etc.

Modul Produktioun

Modul Produktioun enthält haaptsächlech PCB Produktioun, PCBA (SMT) Veraarbechtung an Testen.

PCB Produktioun ass déi elementarsten a wichtegste Schrëtt vun der Modulproduktioun. De ganze Prozess gëtt an der folgender Figur gewisen.

PCB Assemblée (SMT) Veraarbechtung

Geméiss de PCB-Charakteristiken vum Modul ass op enger eenzeger Säit montéiert.

Single Säit Assemblée Prozess

Erkennung vum Material → Solder Paste Dréckerei→ Solderen → Reflow→ Botzen→ Testen

(1) Materialprüfung: virun der Produktioun, SMT-Materialien solle gepréift ginn no de Spezifikatioune a Quantitéite vu Materialien no der BOM a Produktiounsbestellungen;

(2) Upassungsmaschinn: zur selwechter Zäit soll de SMT programméiert an ugepasst ginn. No der Fäerdegstellung vun der Upassungsmaschinn ass et de Fudderprozess.

(3) Solder Paste Dréckerei: d'Lötpaste gläichméisseg op d'Lötpads vu PCB applizéiert fir eng gutt elektresch Verbindung tëscht de Pins vun de Komponenten an de Pads, déi dem PCB entspriechen, während der Reflow-Lötung ze garantéieren.

(4) Soldering: PCB mat Lötpaste gedréckt a mat engem automateschen Feeder op d'SMT Maschinn iwwerdroen. De Programm vun der SMT Maschinn ass am Viraus virbereet. Wann d'Maschinn erkennt datt et e Bord ass, fänkt se automatesch un d'Material fir d'Montage.

(5) visuell Inspektioun virum Reflow: oder Zwëscheninspektioun genannt, ass et néideg oppassen op d'Polaritéit vun de Komponenten, keng Offset, keng Kuerzschluss, net manner Stécker, etc.

(6) Reflow soldering: de gepréiften PCB gëtt automatesch nom Reflow soldering soldered.

Zu dësem Zäitpunkt ass de Modulproduktiounsprozess am Fong eriwwer.

(7) Inspektioun nom Reflow: Hei ass d'Haaptinspektioun ass d'Erscheinung fir ze kucken ob et schlecht Löt ass, Zinnpärelen, Kuerzschluss, Komponentoffset, a sou weider. Ausgesinn Inspektiounsmethoden sinn AOI Inspektioun / X-Ray Sampling Inspektioun, visuell Inspektioun.

(8) AOI Test

Normalerweis kann AOI Inspektioun virum oder nom Reflow plazéiert ginn, awer déi meescht Hiersteller wielen AOI Iwwerpréiwung nom Reflow well dëst ass wou all begéinte Montagefehler fonnt kënne ginn.

Wéinst der Mëssverständnis (blannen Fleck, manner Zinn, etc.) Taux vun AOI automatesch optesch Detektioun, ass kënschtlech visuell Inspektioun no AOI Detektioun néideg.

Metal Schëld Cover op der Uewerfläch vun Modul

Wéi och ëmmer, AOI Detektioun ass net machbar fir Blocks mat Metallschirmformen op der Uewerfläch, sou datt mir eng aner Röntgenfleckinspektioun kënne adoptéieren. Röntgenkontaktlos 3D Inspektiounsmethod, wann d'Zuel vun de Circuitboardschicht méi ass, wäert déi bannescht Schicht vun der Genauegkeet vun der Nofro méi héich sinn. Et kann och fir Perspektiv Observatioun a Miessung vun der Positioun a Form vun der encapsuléiert Objete benotzt ginn, a souguer fir d'Perspektiv vun Metal shielding Apparater.

visuell Inspektioun ass fir d'éischt de ganze Bord mam Auge ze scannen an dann déi defekt Gebidder mam Mikroskop z'ënnersichen, sou wéi fehlend Zinn, Kuerzschluss, déi einfach erkannt kënne ginn andeems de Board kippt fir déi bescht Visioun unzepassen. Et ass normalerweis manner Zäit fir Onregelméissegkeeten mam Aen z'ënnersichen wéi se e bësse mat engem Mikroskop z'ënnersichen. Natierlech, wann de Problem fonnt gëtt, kann e Mikroskop fir méi detailléiert Untersuchung benotzt ginn.

Da benotze mir d'Laser Marquage Maschinn fir de Modul ze markéieren. Duerch d'Markéierungstext op de Modul kënne mir mat e puer Chiphersteller, Serien, Modeller an aner Informatioun konnektéieren

Modul Test

(1) Programméiere
Universal Serien Programméierer fir programméiere, déi éischt Benotzung vun zoufälleg parallel port Daten Linn, de Programméierer an de Computer parallel port Verbindung, online programméiere.

(2) GPIO Test speziellen Test vum GPIO Hafen gëtt duerch de propriétaire Testausrüstung duerchgefouert. Setzt de Modul op eng speziell entworf Nadelbett-Fixture, maacht d'Fixture-Testprobe Kontakt mat der Lead vum Komponent, a kontrolléiert ob d'GPIO-Interface qualifizéiert ass andeems Dir d'LED Hellegkeet ronderëm d'Fixture kontrolléiert.

GPIO Test

(3) Empfang an Iwwerdroung Kraafttest IQ 2010 Tester gëtt benotzt fir d'Sendmuecht ze testen an d'Kraaft vum Modul WIFI ze kréien.

(4) Aner Nom Test ofgeschloss ass, sollt de Modul verpackt ginn ier Dir d'Fabréck verléisst. Modul Verpakung zousätzlech zu der allgemenger Resistenz géint Extrusioun, Schwéngungsvakuum Schaumbeutel, méi wichteg a waasserdicht, antistatesch Verpackungsmoossnamen.

Allgemeng benotzt an intelligent Stot, industriell Kontroll Produiten vun WiFi Modul fir embedded normalerweis, verschiddene Beräicher, verschidde Produiten, verschidden Ingenieuren fir d'zweete Kéier Entwécklung, wäert e puer technesch Problemer begéinen, méi oder manner Modul Hiersteller normalerweis mat der Entwéckler Communautéit, technesch Hotline, E-Mail, Instant Messagerie, Ënnerstëtzungsservicer op der Plaz.

Vun der Nofro Analyse virun der Modul Fuerschung an Entwécklung fir d'Determinatioun vun Schema Auswiel, aus der schematic Design fir d'Zeechnen vun PCB Verwaltungsrot, vun der Modul Hardware a Software passenden BOM Material ze confirméieren; PCB Produktioun, SMT Veraarbechtung an Testen am Zesummenhang mat Modul Produktioun; Vun Modul Liwwerung zu After-Sale technesch Ënnerstëtzung, all Schrëtt ass entscheedend a mir kënne wëssen, wéi wichteg vun de PCB an PCBA Hiersteller.

Union Electronic Technology bitt all d'Virdeeler vun der PCB Fabrikatioun, schlësselfäerdeg PCB Assemblée Service a voll Box Build Service mat schnelle Wendungszäiten an engem bezuelbare Budget. Eis primär Missioun ass kontinuéierlech qualitativ héichwäerteg PCB & PCB Assemblée Servicer ze bidden, déi eis déi bescht Wiel fir Är elektronesch Fabrikatioun maachen, also wëllkomm eis fir Är elektronesch Produkter ze kontaktéieren.