Současné trendy v oboru DPS vycházejí především ze tří předpokladů:

Miniaturizace – Kontinuální proces zmenšování pouzder a tím i součástek umožňuje vyvíjet menší a menší zařízení, která vedou k nositelným chytrým zařízením a působivým technologickým zázrakům. S tím jsou však spojeny náklady: složitější desky plošných spojů mohou být náchylnější k poškození a musí se s nimi zacházet opatrněji. Případně je nutno přejít na odolnější materiály či materiály se specifickými vlastnostmi.

Poptávka – Spotřebitelé nyní více než kdy jindy hledají pokročilé technologie v kratších lhůtách. Průmysl běží v ostřejších termínech, než kdy jindy a jednoduché chyby mohou mít dramatické důsledky pro konečný výsledek.

Životní prostředí – Vzhledem k tomu, že výroba a montáž desek plošných spojů byla dříve outsourcována a nyní se přenáší zpět evropských a vlhčích oblastí, stala se kontrola vlhkosti naléhavým problémem. Naproti tomu zákaz EU týkající se povrchových úprav s podílem olova nutí výrobce přejít k alternativám šetrnějším k životnímu prostředí.

Recyklace DPS

S celosvětovým tlakem na udržitelné obchodní praktiky (cirkulární ekonomiku) se DPS znovu dostaly pod drobnohled. Problém je v tom, že zatímco některé desky plošných spojů se používají ve strojích, které mohou vydržet desítky let, tak mnoho PCB z těchto strojů se nakonec dostane na skládky, kvůli požadavku na biologickou odbouratelnost a tím rychlejší opotřebení takto vyráběných elektronických komponent.

Není tomu tak dávno, co bylo zpochybňováno olovo jako příměs povrchových úprav. Dnes se vede diskuze o tom, zda desky plošných spojů s těmito povrchovými úpravami skutečně poškozují životní prostředí tím, že olovo prosakuje do odpadních vod, při současné úrovni recyklace a možnostech zpětného použití kovů z elektronických odpadů.

Omezení EU týkající se používání nebezpečných látek neboli RoHS, však nyní zakazuje dovoz nebo vývoz jakéhokoli elektronického odpadu obsahujícího více 0,1 hmotnostních procent v rámci Evropské unie.

DPS s vysokou hustotou propojení (HDI)

Desky plošných spojů s vysokou hustotou propojení, popř. HDI PCB jsou desky, které obsahují vyšší hustotu zapojení na plochu ve srovnání s běžnějšími obvodovými deskami. Jsou nezbytnou součástí snahy o miniaturizaci, protože dokáží dělat více na menším prostoru.

Obecná definice HDI DPS

·         Průměrně se používá šířka vodičů 100 μm a menší, minimální mezery mezi vodiči  jsou 100 μm a menší. HDI deska používá mikrovias. To jsou otvory menší než 150 μm. A také umožňuje používat technologii VIP (Via-in Pad).

·         Obsahují BGA (BGA je typ pouzdra integrovaného obvodu pro povrchovou montáž. Vyznačuje se tím, že spodní strana obvodu je pokryta kontakty do tvaru pravoúhlé mřížky. Mřížka nemusí být zcela pravidelná, některé části mohou být vynechány. Na jednotlivé kontakty jsou naneseny kuličky, které po zapájení tvoří vodič mezi plošným spojem a BGA pouzdrem.

·         Díky menší velikosti jsou HDI DPS ideální pro nositelná zařízení

·         Protože se pro výrobu HDI DPS používá menší množství materiálů s vyšším výkonem, jsou desky drobnější, ale mají rychlejší přenos signálu a mají vyšší tepelnou odolnost.

HDI DPS, které se používají ve všem, od chytrých hodinek po vesmírné rakety, představují dnes jeden z nejdůležitějších trendů v oboru DPS díky pokročilé miniaturizaci. Jejich výroba však vyžaduje speciální výrobní postupy, a miniaturní součástky se zachováním stejného výkonu.

Flexi DPS

K vytvoření pokročilých desek plošných spojů pro miniaturní elektronické přístroje, a především elektroniku s pohyblivými částmi bylo zapotřebí zcela inovativní řešení. Flexibilní desku plošných spojů. Ta se buď ohne do potřebného tvaru při instalaci, nebo propojí různé pohybující se části bez nutnosti použít dráty.

Podle definice se jedná o ohebnou desku plošných spojů s uspořádáním obvodů na pružné fóliové vrstvě. Stejně jako tradiční desky plošných spojů mohou být jednostranné, oboustranné, vícevrstvé nebo dokonce kombinací pevné a flexibilní části.

·         Flexibilní desky plošných spojů používané ve všem od komerční elektroniky, automobilů, lékařských přístrojů po senzory a satelity, jsou vhodné pro odolávání vibrací a vysokých teplot. Také jejich kompletace a testování je daleko snazší než u tradičního propojení kabelovými svazky.

·         Nevýhoda? Plošné spoje Flex se obtížně opravují, vyžadují přesné postupy skladování a jejich výroba je složitější. Samotná deska je dražší než tradiční desky s plošnými spoji.

Ochrana proti vlhkosti (MSD)

MSD zařízení citlivá na vlhkost jsou součástky, které jsou zabaleny v plastu a jsou citlivé na atmosférickou vlhkost. Stejně jako kontrola ESD, je hrozba poškození způsobeného vlhkostí jedním z nejnaléhavějších problémů v dnešním průmyslu.

Poškození související s vlhkostí je často obtížné odhalit během výrobního procesu a rozsah poškození je větší, než si mnozí chtějí připustit. Existuje několik důvodů, proč se to děje:

·         Miniaturizace definovala výrobu desek plošných spojů v 21. století. Od nositelných zařízení po internet věcí se desky plošných spojů postupem času stále více ztenčovaly. To jim dává větší citlivost na poškození způsobené vlhkostí a také je činí křehčími. Elektronika dnes proniká na místa, kde dříve nemohla fungovat (bazény, extrémní prostředí, lidské tělo, vesmír apod.). 

·         Vzhledem k tomu, že poptávka po deskách plošných spojů celosvětově roste a zároveň je pod obrovským tlakem na cenu, většina výrobních kapacit byla outsourcována do jihovýchodní Asie. Toto klima je notoricky vlhké a výrobci musí přijmout zvláštní opatření k regulaci klimatu ve svém výrobním prostředí.

·         K vytvoření dnešních desek plošných spojů se potřeba vysokých teplota ať už při nanášení povrchových úprav, nebo při pájení. Pokud je vlhkost uzavřená kdekoliv v materiálu nebo v součástce, hrozí při zahřátí expanze této vlhkosti (outgassing) a k poškození výrobku skrytou vadou.

·         K odstranění vlhkosti  z téměř hotové DPS a vůbec k odhalení vlhkosti je zapotřebí další strojní zařízení. Na druhou stranu se takto upravené materiály mohou stát křehčími.

·         S rostoucí poptávkou po počítačových čipech a podmínkách požadovaných k jejich výrobě považují odborníci kontrolu vlhkosti během procesu výroby za jeden z nejnaléhavějších trendů v dnešním PCB průmyslu. Zařízení citlivá na vlhkost jsou špičkami v oboru pečlivě sledována.

Rychlá výroba DPS

V poslední době zažívá elektronický business tak bouřlivé proměny, že standardní postupy převrací na hlavu. Dříve bylo běžné, že zákazník zadal paralelně výrobu DPS, objednal komponenty a zamluvil si slot v osazovací firmě. Dnes člověk navrhne desku, objedná komponenty a dle jejich dostupnosti buď objedná, nebo upraví design dle dostupných komponent. Samotnou výrobu desek zahájí až ve chvíli, kdy má veškeré komponenty k dispozici. Komplikací pak může být to, že desky musí být vyrobeny v daleko kratším termínu.

Úspěch produktu tak tedy často závisí na rychlých výrobních schopnostech DPS, aby se snížilo zpoždění produktu a poskytl dostatek času pro testování. Najít výrobce, který dokáže rychle vyrobit vaše desky s plošnými spoji, je zásadní v každé fázi vašeho procesu výroby DPS:

·         Prototypy-rychlé prototypy standardních DPS lze obecně zhotovit do 2 dnů. Tyto desky mají primárně sloužit k ověření funkčnosti elektronické sestavy. Obvykle není kladen takový důraz na výrobní postup (kupříkladu typ povrchové úpravy), replikovatelnost neboli co nejsnazší výrobní postup a snaha o dosažení co nejnižší ceny.

·         Předvýrobní desky plošných spojů – beta verze pro desky plošných spojů se obecně vyrábí v sériích od desítek do několika set kusů. Tato fáze může výrobcům pomoci odladit chyby, které se projeví až při výrobě většího objemu. Případné úpravy směřují ke zlevnění výroby. Typicky se jedná o snížení konstrukční třídy desky. Beta verze by také by již také měla odpovídat materiálům a technologiím uvažovaným pro masovou výrobu. Výroba takto malého množství je obvykle dokončena mezi 8-10 dny.

·         Kompletní výroba DPS – konečná fáze výroby DPS je podstatně větší, než fáze prototypování a předvýroba. Výroba ve středním až velkém objemu obvykle probíhá během dvou až tří týdnů, v závislosti na velikosti šarže, náročnosti výroby a dostupným kapacitám výrobce

Velké množství proměnných mezi více dodavateli, možné jazykové bariéry, zdržení celními orgány a vůbec přepravní logistikou činí rychlou, a především spolehlivou výrobu desek plošných spojů jako výzvu. Pro podniky, které potřebují desky plošných spojů, je nezbytné najít spolehlivé důvěryhodné partnery: A dnes více něž jindy partnera, který je schopen zajistit řešení i při náhlé změně či problému, vyskytnuvším se během přípravy, v průběhu výroby či dopravě.

Gatema PCB

Potřebujete spolehlivého výrobce desek plošných spojů, který zvládne výrobu DPS v časové ose, na kterou se můžete spolehnout? Žádáte protypy a malé série DPS k vyzkoušení? Pro nás to není problém.

Jsme lídrem v oboru prototypových desek plošných spojů. Specializujeme se na vytváření vysoce kvalitních desek plošných spojů, které splňují standardy až po IPC 3, které se využívají v různých aplikacích po celém světě. Jsme český výrobce desek plošných spojů, který se soustředí na prototypovou výrobu a dokáže pro vás vyrobit i kusové PCB přímo na míru. Ať už potřebujete desku vícevrstvou, HDI, flex PCB, flex-rigid, hybridní, vysokofrekvenční, hliníkovou nebo speciální, vždy najdeme řešení, jak pro vás vyrobit ideální tištěný spoj.