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三天——从设计到样品

高精度样品电路板的一站式制作,使得Advanced Mobile Solutions能够在很短的时间内把概念变成现实

背景介绍:对于竞争日趋激烈,节奏不断加快的移动通讯设备行业而言,新产品的研发周期是一个关键的因素。Advanced Mobile Solution (AMS)是一家首屈一指的可移动设备专用便携式电源供应商。通过使用精密电路板雕刻机来制作样品板,AMS将新设计的验证时间从数周缩短到不可思议的几天时间。

由于AMS的每一个样品都必须达到新的更加苛刻的设计标准和每一项环境测试要求,产品的上市周期对于AMS而言就成为一项最大的挑战。移动通讯产品进一步小巧便携,多功能的趋势,要求电源占用更小的空间,结果使得它们的密度不断提高,变得越来越复杂。新设计的样品要求能够准确模拟最终产品并且每一项新的设计都必须经过严格的测试以保证它能够承受住恶劣环境以及不当操作。AMS必须找到一条途径,以便在保持他们的竞争优势的同时,以最短的上市周期满足各种新的需求。

问题:样品板交货干扰测试实验室工作流程,延迟了新设计的导入

在AMS设计验证/加速寿命测试实验室,新的设计在量产之前,需要经历大量的环境,质量以及可靠性实验。在这里,价值两百万美元的设备被用来做环境应力筛选(ESS)以及符合性验证测试。



样品电路板必须是使用高质量的印制电路板材以便准确模拟成品的物理和电气特性。电路图案,导线长度控制,元件贴装精度,材料的介电常数等对于测试的结果都是至关重要,而这些都是一般的面包板制作系统做不到的。

实验中不合格的新样品会被退回到工程部门做重新评估和修改。测试或者被暂停,等待问题的解决;或者转移到另一个产品。由于整个的测试必须从新开始,这样的延迟干扰了工作流程,也破坏了其他项目原定的计划。
 
AMS曾经试过通过外部采购来制作他们的样品板,但是由于交货期相对较长且存在一定的不确定性,结果每一块新板子的测试都会被一拖再拖。当实验室在等待重新设计后的样品时,如何更快的把设计变为样品就成为巨大的压力。

研发工程师Kevin Berg解释说:“我们一开始认为,要解决这个办法,我们要么是创造一套复杂的有害的内部化学工艺流程来自行制作电路板,要么就忍受供应商的不确定的交货期。在等候供应商完成样品板时,我们的产品评估被迫中止;当板子回来时,其他项目被打乱或中断。当延期达到数周时,我们意识到我们必须做一些改变,否则就会有失去每月有成千上万产品的客户——我们命悬一线。



解决方案:几分钟搞定,价格低廉的样品板材,无任何有害化学物质

几个月前,AMS的工程师接受了一种新的制作样品电路板的方案——他们引进了一套LPKF ProtoMat® C30印制电路板雕刻系统。这个系统能够从他们的CAE程序中直接下载文件并把它们转化为布线图。然后通过在各种标准的铜箔层压材料(比如FR3,FR4,G10)上钻通孔,铣线路,这套系统能够自动加工每一块板子。最后板子被精确的切成规定的大小,元件被安装在规定的位置,就像最终的产品一样。

这套雕刻系统被放在设计实验室。这套工艺不使用任何的化学物质。一套内置的真空吸尘系统使得周围环境远离灰尘。一套隔音罩被用来使噪声最小化。

底线:快速制作且不牺牲质量

“自从使用了电路板雕刻机,我们取得了前所未有的突破,”Berg继续说,“我们现在能够在5-10分钟里制作出新版本的高精度样品电路板——节约了大量时间和运输费用。”


LPKF电路板雕刻机正在雕刻电路板。


“我们的工程师和技术人员可以当场对测试结果作出反应,提出改进和修订方案。通常,我们能够在几个小时内将修改后的样品板交付实验。这时我们对整个过程依然了如指掌。最重要的是,我们找到了设计与产品最好的关联。这些新的样品能够帮助我们在有限的时间内完成对于更小尺寸,更高效能的电源的挑战。”

“毫不夸张的说,我们从设计到样品只要三天的时间。”

关于AMS

AMS是一家私营公司。其总部和研发中心在加州的莫拉加,全球销售中心在伊利诺斯州的芝加哥,在中国,墨西哥,巴西,韩国等地建有生产基地。

AMS的移动电话产品线包含了各种各样的电池,充电器以及电源适配器用以适应各个OEM客户的需求,其中包括摩托罗拉,索尼,爱立信以及Qualcomm。他们的最新产品是一款手机用的独一无二的小巧的无线无需手控的耳机,它们会在零售市场上销售。


移动电话的无线耳机.


关于LPKF

LPKF激光电子是德国LPKF激光电子股份有限公司的全资子公司。从1976年成立至今,在先进样品电路板,SMD模板以及高密度电路板设计等领域,LPKF已经在国际市场上证明了自己。他们革命性的微线激光电路成型工艺正在使得更小巧,更低成本,更高性能的产品成为可能,随之将带给通讯,计算机,医疗,视频以及测量应用等领域一场变革。

LPKF高精度电路板雕刻机,层压设备以及孔化系统在全球已经安装超过8000套,俨然已经成为一个行业的标准。钻孔和铣线路的工艺非常简单,既安全又经济。高精密的工具和出众的机械设计把电路设计方案转变为孔和轨迹。ProtoMat® C30雕刻机的重复精度高达0.2 mil,它能够雕刻的最小线宽为4 mil,线距 8 mil。一般而言,一块普通的板子只需要1-2个小时就可以完成,其成本(包括材料和工具)在7-10美元。


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