Недавно я имел удовольствие посетить завод Arduino. 
Arduino производится в Скарманьо, небольшом городке недалеко от заводов Olivetti на окраине Турина в Италии.
Все заботы по производству печатных плат, установке комплектующих и дистрибуции ложатся на плечи этого города.
Я был в восторге от увиденного и хотел бы поделиться некоторыми фотографиями.
Изюминкой моей поездки стал System Elettronica, завод по производству печатных плат Arduino. 
Интересной особенностью System Elettronica является то, что цвета, выбранные фабрикой, взяты из итальянского флага.
На фото пола вы можете увидеть подтверждение этого факта в виде красных и белых элементов.
Arduino рождается из таких огромных листов печатной платы из фольги.
Показанные на фотографии листы имеют толщину 1,6 мм (наиболее распространенная толщина печатных плат, соответствующая 1/16 дюйма) и ширину примерно 1 х 1,5 м.
Первым шагом в производстве печатных плат является сверление отверстий.
Заготовка проходит этот этап перед нанесением маски соединения по нескольким причинам.
Во-первых, имеющиеся отверстия можно использовать для правильного выравнивания маски подключения.
Во-вторых, процесс сверления грязный и неаккуратный, поэтому есть вероятность повредить маску.
На фото головка сверлильного станка с ЧПУ, используемая для сверления отверстий.
Чистые листы текстолита укладываются по три штуки, поэтому за один проход сверлится три отверстия.
На фото набор сверл для станка.
Если вы когда-либо имели удовольствие возиться с созданием файлов сверл, вы, вероятно, сталкивались с термином «набор сверл».
Вот как он выглядит. На видео демонстрируется работа сверлильного станка.
Каждое отверстие в доске сверлит механик, поэтому количество отверстий влияет на стоимость доски.
Эта конкретная машина относительно небольшая.
Я видел в Китае огромные, массивные сверлильные столы с четырьмя-шестью сверлильными станками, обрабатывающими десятки панелей одновременно.
Процесс идет настолько быстро, что вибрацию можно почувствовать даже на расстоянии нескольких метров.
На фотографии выше показана упаковка печатной платы после сверления и удаления заусенцев, готовая к дальнейшей обработке.
Следующий шаг — нанесение фоторезиста на печатную плату и экспонирование.
В System Elettronica это делается с помощью высококонтрастной пленки.
Я видел другие методы с использованием лазеров, где рисунок наносится с помощью лазерного растрового сканера.
Такие методы приемлемы для быстрого прототипирования, но для массового производства практичнее использовать пленку.
На этой фотографии чистая печатная плата помещена на световой стол для экспонирования.
Обратите внимание, что большинство фотографий кликабельны, поэтому вы можете просмотреть их в высоком разрешении.
На фотографии представлены заготовки до и после экспонирования.
Затем листы печатной платы отправляются на разработку.
Одна и та же машина используется для разработки фоторезиста и паяльной маски.
Вот как выглядит лист после проявления.
Это одна из моих любимых фотографий.
После фотографической обработки и проявления листы пропускают через серию ванн с различными растворами для травления меди.
Движение листов по ваннам полностью автоматизировано.
Это необходимо в связи с тем, что кислород может испортить заготовку за считанные секунды, поэтому транспортировка должна быть максимально быстрой.
Кроме того, в ваннах содержатся едкие и вредные для человеческого организма химикаты, поэтому лучше поручить это роботам.
Как видите, заготовки плавно раскачиваются вперед и назад. Для каждой ванны свой раствор.
После обработки заготовок в растворах на все не покрытые фоторезистом участки, включая ранее непокрытые переходные отверстия и технологические отверстия, наносится матовое белое покрытие (думаю, это никель).
На этом этапе открытые и покрытые фоторезистом части меди удаляются, оставляя только голую печатную плату и защищенную медь.
Завершающий этап – поверхностная обработка досок.
Обратите внимание, что на фотографии не показаны платы Arduino, поскольку они не обрабатывались на этом станке, когда я делал эту фотографию.
Теперь платы готовы к паяльной маске и шелкографии.
Здесь используется аналогичный процесс с использованием фоторезиста, шаблонов и машин для проявки/зачистки.
На фото печатные платы с паяльной маской и шелкографией.
Фактически, шелкография — это просто второй слой паяльной маски.
Для Arduino приобретается специальный состав сухой пленки белой паяльной маски, позволяющий добиться максимальной четкости и приятного внешнего вида, который сохранится даже в сложных условиях эксплуатации плат. Я видел другие методы шелкографии, например, струйную печать с высоким разрешением.
Этот метод больше подходит для быстрого изготовления досок.
Другой пример шелкографии – использование ракеля и красок.
После того как платы прошли все виды химической обработки, на них с помощью паяльника наносится слой припоя.
После этого платы проходят испытания.
Каждая плата полностью протестирована.
Это означает, что каждая дорожка проверяется на целостность и стойкость двумя «плавающими» электродами.
Такая проверка – это большой объем работы.
На видео выше вы можете увидеть, как быстро идет процесс.
Альтернативой этому методу тестирования является использование тестеров раскладывающегося типа, в которых набор контактов прижимается к проверяемой плате.
Так происходит тестирование за одно механическое действие.
Однако грейферные зажимные устройства очень трудоемки в сборке и обслуживании.
После каждого изменения соединений в проекте необходимо переделывать соединения проводов в тестере.
Таким образом, во многих случаях тестирование с плавающими электродами может быть дешевле и более гибким.
На фото стопка листов, готовых к финальному этапу обработки — вырезанию пазов.
Перед отправкой плат каждый лист необходимо разрезать, чтобы он поместился в устройство для поверхностного монтажа.
Листы собираются в пачку и помещаются в отрезную машину.
Наконец, платы готовы к пайке.
Как видите, на каждом листе они расположены по 12 штук (2х6) для максимального удобства поверхностного монтажа.
Вот стопка из примерно 25 000 настоящих плат Arduino, готовых покинуть завод для завершения и продажи любому человеку по всему миру.
Выражаю благодарность команде Arduino, особенно Давиде Гомбе, за то, что в своем плотном графике нашли время показать мне все и терпеливо ждали, пока я фотографирую и всячески восхищаюсь технологией.
Теги: #arduino #pcb #Разработка для Arduino
-
Скидка На Чернила И Тонер-Картриджи
19 Oct, 24 -
Задача О Четырех Очках
19 Oct, 24 -
Что На Самом Деле Сделал Google
19 Oct, 24 -
Периферийные Устройства: Будильник Для Ipod
19 Oct, 24 -
Warner Bros Records @ Youtube
19 Oct, 24
