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Microcontrollori: Cosa sono e a cosa servono nell’elettronica?

I microcontrollori, al giorno d’oggi, sono parte integrante di strumenti di utilizzo quotidiano: ad esempio, si trovano all’interno di apparecchiature come telefoni cellulari, tastiere, condizionatori o elettrodomestici.

Questi componenti sono una scelta ben collaudata nell’ambito dell’elettronica. Grazie alla loro architettura, possono supportare un’ampia gamma di opzioni di connettività.

Ma, nello specifico, cosa sono i microcontrollori? A cosa servono nell’elettronica? Te lo spiega Eurek in questo articolo.

Che cos’è un microcontrollore?

Il microcontrollore, detto anche MicroController Unit (MCU), è un componente che utilizza tecniche di microelettronica per contenere in un unico piccolo chip (package) diversi componenti. Tra questi troviamo:

La CPU (ovvero un microprocessore);
Una memoria dati volatile (la RAM);
Una memoria di programma non volatile (la ROM);
Uno o più timer;
Un oscillatore;
Porte di ingresso – uscita (I/O)

Esistono anche estensioni applicabili, da implementare a seconda delle esigenze, come interfacce analogiche, porte di comunicazione o interfacce di visualizzazione e controllo (ad esempio LCD). Affinché il microprocessore sia perfettamente operativo è necessario programmarlo con un insieme di istruzioni specifiche che gli indichino le attività da svolgere.

La struttura del microcontrollore è progettata per consentirgli di svolgere un’unica applicazione: ciò consente di ottenere un componente efficiente, ottimizzando il rapporto tra il costo e le prestazioni.

Quali sono le principali funzioni nell’elettronica?

Innanzitutto, i microcontrollori sono fondamentali per organizzare delle attività precise su alcuni dispositivi elettronici di massa: li troviamo spesso nel settore dell’automotive, della telefonia mobile oppure nella building automation.

Il loro impiego principale è nei sistemi embedded: questi sistemi di elaborazione si integrano all’interno dell’oggetto o del sistema informatico in cui sono inseriti al fine di monitorarne o gestirne alcune funzionalità. I microcontrollori, totalmente dedicati allo svolgimento di un’unica applicazione (special purpose), vengono programmati per eseguire una specifica mansione per tutto il loro ciclo vitale. Per lo stesso motivo non sono riprogrammabili, se non solo parzialmente e in casi particolari, e non possono essere separati dal sistema in cui si inseriscono senza che lo stesso non perda funzionalità.

In conclusione

La selezione di un microcontrollore per un progetto è ardua: è necessario considerare gli specifici fattori tecnici hardware e software, i tempi di fornitura e le caratteristiche tecniche che dovrà avere al fine di rendere performante il prodotto finito.

Vuoi conoscere ulteriori dettagli sui microprocessori e sulle loro applicazioni? Puoi contattarci: il team di Eurek sarà felice di chiarire ogni tuo dubbio.

Chip Shortage: ciò che devi sapere di questo fenomeno

In questi mesi si sta verificando una crisi di cui pochi parlano, ma che ha una grandissima influenza su uno dei settori trainanti dell’economia mondiale. La carenza globale di microchip, detta anche chip shortage, ha già messo in difficoltà il settore dell’automotive e minaccia anche di rallentare l’elettronica di consumo.

Ad oggi, i chip sono il cuore elettronico di diversi prodotti, tra cui automobili, cellulari, tablet ed elettrodomestici di uso quotidiano: se vengono a mancare, tutti gli ordini effettuati dai clienti subiscono inevitabilmente dei rallentamenti sulla consegna.

Quindi, cosa si intende esattamente per Chip Shortage? In questo articolo Eurek ti spiega tutto ciò che devi sapere di questo fenomeno.

Chip shortage: di cosa si tratta?

Con il termine chip shortage si intende la carenza di chip a livello mondiale. Questo fenomeno è il risultato di molti fattori, per la maggior parte indipendenti tra loro, che hanno contribuito a generare una situazione in cui l’offerta è decisamente minore rispetto alla richiesta.

Incremento della domanda per nuovi device

I microchip, oramai, sono fondamentali per il funzionamento di un numero sempre crescente di dispositivi. Questo ha fatto si che la richiesta di microchip subisse un rapido aumento: il numero sempre maggiore di dispositivi elettronici ha incrementato notevolmente sia la varietà che la complessità dei componenti necessari.

Ad esempio, al giorno d’oggi un’automobile può montare a bordo più di un migliaio di chip, necessari per far funzionare una serie di funzionalità differenti, legate ai sistemi di guida assistita oppure ai computer di bordo. Pensando più in piccolo, basta pensare alle lampadine a LED: a differenza di quelle a filamento, necessitano di un chip per funzionare.

L’introduzione della didattica a distanza e l’incentivazione dello smart working, in aggiunta, hanno contribuito ad aumentare la richiesta di computer, tablet, eBook e ulteriori dispositivi elettronici. Questi sono solo alcuni esempi citati per spiegare che, anche se non si fossero verificate le cause che elencheremo successivamente, il fenomeno della chip shortage si sarebbe probabilmente verificato comunque.

Gli effetti della pandemia globale

Indubbiamente, come già presupposto da parte del team di Eurek, la pandemia globale iniziata nel 2020 ha influenzato molto l’andamento delle industrie. I lunghi lockdown e il conseguente stop forzato per diverse aziende, comprese quelle produttrici di chip, ha rallentato notevolmente la costruzione di processori.

A questo già drammatico scenario, si è aggiunta l’enorme domanda di dispositivi digitali necessari per poter adempiere al lavoro da remoto, alla DAD e a tutte le situazioni createsi per poter superare le restrizioni vigenti: anche solo per poter vedere un amico, era necessario l’utilizzo di un computer, un tablet o uno smartphone.

Calamità naturali

Come se già non bastassero gli effetti della pandemia globale e la crescita fuori controllo di dispositivi elettronici, alcuni stabilimenti dediti alla produzione di chip sono stati colpiti da vere e proprie calamità naturali.

Il primo esempio riguarda la tempesta di neve avvenuta nel febbraio 2021 ad Austin, in Texas: questo raro episodio ha obbligato due importanti aziende, ovvero una sede di Samsung e NXP Semiconductors, a chiudere per diversi mesi, fino al completo ripristino di tutti gli impianti e le linee produttive.

A Taiwan, invece, la sede di TSMC (azienda che produce circa il 50% dei wafer di chip a livello mondiale) è stata travolta da una grave inondazione che ha colpito il posto. In Giappone, lo stabilimento di Renesas Electronics ha subito un grave incendio, creando enormi difficoltà: questa impresa, infatti, da sola riesce a garantire circa il 30% dei chip necessari al settore dell’automotive mondiale.

Quali sono le industrie più colpite dal chip shortage?

Elettronica consumer

Il chip shortage ha generato una notevole crisi di produzione per alcuni componenti, in particolare le schede video, fondamentali per la produzione ad esempio di computer. Se si pensa ai fattori elencati prima, come le chiusure forzate delle aziende produttrici e la progettazione di device elettronici sempre nuovi, è chiaro che la crisi del chip sia solo il cosiddetto colpo di grazia dato ad un settore produttivo già in bilico.

Gli effetti di questa crisi sono tempi di consegna dilatati, difficoltà a stabilire date precise di consegna dei prodotti finiti e un drastico aumento dei prezzi di listino dei diversi componenti. Nonostante ciò, la carenza continua di pezzi ha incentivato i diversi uffici acquisti a fare scorta di componenti, mandando sempre il mercato sold-out.

Automotive

Nonostante questo settore abbia risentito un po’ meno della crisi – grazie ad una maggiore flessibilità nel lancio dei nuovi modelli – ha comunque riportato danni economici derivati dalla perdita di vendite. In questo caso, ad accusare il contraccolpo del chip shortage sono stati i clienti finali: i prezzi delle automobili sono saliti, sono diminuite le scontistiche applicate dalle concessionarie e, di conseguenza, è aumentato vertiginosamente il prezzo dei veicoli usati.

Anche in questo settore non si è verificata una diminuzione della domanda, per cui le case madri dei principali brand di automobili non sono state in grado di sostenere le richieste, finendo così per allungare notevolmente i tempi di consegna. Anche qui, le vittime di questa crisi sono i consumatori, costretti ad attente le vetture ordinate per tempi interminabili.

In conclusione

I fattori responsabili dello scoppio del chip shortage sono diversi: l’aumento della richiesta di dispositivi elettronici, lo scoppio della pandemia globale, l’avvenimento di rare calamità naturali. Il risultato è una difficoltà di reperimento di chip, componenti elettronici ormai essenziali per il funzionamento di diversi device, a partire da piccoli elettrodomestici, fino a grandi SUV.

Come spera il team di Eurek, ci si augura che vengano implementate quanto prima nuove aziende produttrici: solo aumentando la produzione di chip sarà possibile rispondere alle nuove esigenze del mercato.

Come funziona e quali sono le tecniche per la saldatura BGA?

Con il termine BGA (Ball Grid Array) si intende uno specifico formato di contenitore di un dispositivo elettronico impiegato per i circuiti integrati, come microcontrollori o microprocessori. A differenza dai package più tradizionali non presenta piedini sul perimetro: sono sostituiti da una griglia di pad posizionati sotto al componente e saldati direttamente sulla scheda elettronica.

Questo innovativo package richiede una specifica tipologia di saldatura: Eurek, in questo articolo, ti spiega come funziona e quali sono le tecniche per la saldatura BGA.

Cos’è il Ball Grid Array?

Un BGA è un tipo di pacchetto unico a montaggio superficiale, capace di fornire molti più pin interconnessione da inserire in package piatti o doppi. Proprio a causa di questa caratteristica, viene principalmente utilizzato per circuiti integrati nei quali i componenti elettronici devono essere fissati direttamente sulla superficie del circuito stampato.

Il Ball Grid Array è caratterizzato da una griglia di pad che vengono saltati direttamente sulla scheda elettronica attraverso delle sfere di stagno. Questi perni a pallina vengono distribuiti nella parte inferiore del pacchetto secondo uno schema, generalmente seguendo un modello a griglia, definito array. Il nome Ball Grid Array, infatti, rimanda proprio al sistema a griglia (Grid Array) in cui sono di sistemate le sfere di stagno (Ball).

Il vantaggio principale di questa tipologia di distribuzione dei perni è che consente di aumentare l’area disponibile: è possibile, infatti, utilizzare tutta la superficie inferiore del dispositivo per le connessioni anziché impiegarne solo la periferia.

Come funziona la saldatura BGA?

La saldatura BGA, conosciuta anche come Ball Grid Array Soldering, sta diventando una delle alternative più innovative per la saldatura di componenti su schede elettroniche di dimensioni veramente ridotte. Questa tecnica viene utilizzata già in diversi prodotti elettronici come dispositivi RAM, Chip per PC o microcontrollori.

Il processo di saldatura più efficace per fissare componenti BGA è il metodo vapour-phase. In questo caso il package viene inserito in un forno vapour-phase che viene scaldato fino a raggiungere una temperatura specifica. A questo punto le sfere in stagno si ammorbidiranno, fissando i pad alla superficie inferiore del circuito.

Indubbiamente, è fondamentale prestare molta attenzione alla temperatura del forno. La lega di saldatura, infatti, non deve sciogliersi completamente ma rimanere in stato semisolido. Fondendosi totalmente due sfere vicine potrebbero fare contatto, creando un collegamento non necessario.

Per verificare la corretta saldatura dei BGA è fondamentale disporre di una apposita macchina a raggi X, capace di identificare il corretto riempimento delle Ball e individuare eventuali corti.

In conclusione

Il Ball Grid Array è una delle soluzioni più efficaci ideate per rispondere alla richiesta di pacchetti dalle dimensioni estremamente ridotte, destinati a circuiti integrati contenenti moltissimi pin. La scelta di saldare i componenti attraverso pad montati direttamente sulla superficie del circuito permette di aumentare notevolmente lo spazio per i collegamenti.

Il processo di saldatura dei perni in stagno presenti tra gli strati, però, richiede particolari attenzioni: la temperatura del forno non deve essere né troppo calda, né troppo fredda: per fissare i componenti è importante che le sfere si ammorbidiscano, ma senza sciogliersi.

Hai ancora qualche dubbio? Contattaci: il team di Eurek è qui per tutte le risposte di cui hai bisogno.

Differenza tra microcontrollore e microprocessore: scoprila con Eurek

I microcontrollori e i microprocessori sono dispositivi elettronici molto usati all’interno della maggior parte di dispositivi di uso quotidiano, come le lavatrici, le televisioni e gli smartphone.

Sebbene svolgano ruoli simili, questi due componenti presentano molte diversità tra loro, sia in termini di potenza di elaborazione dei dati, sia in termini di consumo energetico, sia in termini di applicazioni.

In questo articolo, Eurek ti spiega nello specifico la differenza che esiste tra microcontrollore e microprocessore.

Cos’è un microcontrollore?

Il microcontrollore, definito anche MCU (MicroController Unit) è un circuito integrato digitale studiato per concentrare in un unico pacchetto di piccolissime dimensioni diversi elementi. Per questo motivo al suo interno presenta sì una CPU (ovvero un microprocessore), ma non solo: contiene anche una memoria dati volatile (la RAM), una memoria di programma non volatile (la ROM/FLASH), almeno un timer e svariate unità di ingesso uscita (UART, SPI, etc). Esistono anche microcontrollori più complessi, dotati di differenti periferiche quali porte di comunicazione Ethernet, USB, comparatori oppure convertitori A/D e pilotaggio di display grafici LCD.

Grazie alla sua potenza di elaborazione, all’ampia varietà di periferiche di cui può essere allestito, alle dimensioni compatte e all’elevata presenza di linee di ingresso e uscita, il microcontrollore è ideale per essere impiegato all’interno di sistemi embedded. In questi sistemi elettronici il dispositivo viene incorporato all’interno della macchina da controllare e non può essere riprogrammato per altri scopi, ovvero viene progettato per svolgere precise applicazioni per tutto il ciclo di vita.

E, invece, il microprocessore?

Il termine microprocessore è un sinonimo italiano per definire la CPU, ovvero la Central Process Unit. Come suggerisce la sigla si tratta un’unità di calcolo centrale che, principalmente, si occupa di gestire rapidamente tutte le operazioni aritmetiche e logiche che riguardano i processi di un computer. Questo componente è costituito da uno o più circuiti integrati, definiti anche microchip, dedicati all’elaborazione di istruzioni e informazioni.

La capacità di contenere in un unico spazio diversi transistor, che sono l’elemento caratterizzante del chip, e i conduttori, che sono i circuiti che si occupano di trasportare la corrente elettrica da un componente all’altro, consente di includere tutte le capacità del microprocessore in un package dalle dimensioni compatte. Tuttavia, per funzionare al meglio, questo elemento richiede integrazioni esterne al chip, come ad esempio la RAM o le periferiche di ingresso e uscita (I/O).

Quali sono le differenze principali?

La differenza principale, come si può notare dall’organizzazione dei due componenti, è la loro struttura. Il microprocessore, senza l’impiego degli altri componenti elettronici, non è completo e quindi non è in grado di operare: senza l’utilizzo di una RAM, senza una scheda madre e senza una memoria di massa (hard disk, SSD o microSD) in cui eseguire il sistema operativo, non è possibile far funzionare il computer. Il microcontrollore, disponendo già al suo interno di tutta l’elettronica necessaria al suo funzionamento, è autonomo. Per funzionare necessita solo dell’elettronica esterna per rapportarsi con il mondo esterno: è per questo motivo che diverse schede hardware dispongono di pin attraverso le quali è possibile interfacciarsi con sensori, attuatori e tutto ciò che concerne l’elettronica embedded.

Un microcontrollore, dato che la capacità della ROM/FLASH al suo interno è limitata, è pensato per avere un singolo programma da eseguire e spesso è sprovvisto di sistema operativo o, perlomeno, dispone solo di un sistema operativo limitato che gli permette di effettuare operazioni real-time. In questo caso, ogni operazione viene eseguita entro un certo lasso di tempo predeterminato.

Al contrario un sistema a microprocessore non può funzionare senza un vero e proprio sistema operativo installato, il quale permette una gestione multitasking: ovvero, consente di eseguire più processi in parallelo. Tuttavia, il sistema operativo solitamente non è real-time : per questo, in alcune applicazioni il sistema a microprocessore è comunque affiancato anche da uno o più microcontrollori.

Le diversità nella struttura di questi due componenti si riflette, poi, nelle applicazioni d’uso. Il microcontrollore, siccome condensa tutti gli elementi in un unico compatto package, non dispone né di una potenza di calcolo elevata, né di una RAM ampia: questo perché la sua destinazione d’uso principale sono mansioni molto semplici, dai bassi consumi e dalla bassa densità di calcolo. Il microprocessore, invece, è pensato proprio per eseguire calcoli molto impegnativi e molto pesanti: ciò comporta dimensioni meno compatte e la dipendenza da componenti esterni aggiuntivi.

Le differenze di organizzazione e di applicazione d’uso a cui sono destinati influisce sul numero di bit dell’architettura di sistema e sul numero di “core”, differenziandoli. Proprio perché i microcontrollori sono pensati per operazioni molto semplici, il numero di bit si limita a 8, 16 o 32 bit e sono di solito costituiti da un singolo “core”. I microprocessori, invece, possono essere 32, 64 o in alcuni casi 128 bit, e proprio perché devono occuparsi di operazioni più complesse sempre più spesso si trovano più istanze del microprocessore all’interno dello stesso package detto multi-core.

In conclusione

Nonostante entrambi vengano utilizzati nel campo dell’elettronica, i microcontrollori e i microprocessori sono componenti molto diversi tra loro. I primi riuniscono al loro interno tutti gli elementi necessari al funzionamento e sono ideali per svolgere operazioni semplici e specifiche. I secondi, invece, possono essere definiti come il cuore di un computer e, per funzionare, necessitano di diverse integrazioni esterne. Proprio grazie alla loro struttura, sono perfetti per operare in contesti che richiedano l’esecuzione di calcoli e operazioni logiche particolarmente complesse.

Scegliere quale impiegare per la creazione di una scheda elettronica è un compito delicato: da questi componenti dipende la corretta funzionalità della scheda e la qualità delle sue prestazioni. Stai cercando un partner qualificato al quale affidare il tuo progetto? Contattaci, il team di Eurek si occuperà di selezionare il componente migliore per dare vita alla tua idea!

Vapour phase: i vantaggi della saldatura a condensazione di vapore

La realizzazione di una scheda elettronica funzionale passa non solo attraverso un progetto minuzioso, ma anche per una saldatura di ottima qualità. È durante questa fase che tutti gli elementi vengono fissati sul circuito stampato: un solo errore o la scarsa attenzione a fattori importanti come la variazione di temperatura può compromettere l’efficienza della scheda elettronica e causare una consistente perdita di tempo e di denaro. Ecco perché è bene adottare metodi efficaci e all’avanguardia, come la vapour phase, ossia la saldatura a condensazione di vapore.

Di cosa si tratta?

Come funziona?

Quali sono i vantaggi rispetto ai comuni processi di saldatura?

Segui questa guida di Gabriele – uno dei pilastri del reparto produttivo di Eurek – per conoscere nel dettaglio questo importante metodo di saldatura delle schede elettroniche.

Cos’è la vapour phase e come si esegue?

La vapour phase – conosciuta anche come processo di saldatura per condensazione – è considerata oggi uno dei più affidabili metodi di saldatura delle schede elettroniche. Con questa pratica, un liquido inerte portato a ebollizione permette di saldare i componenti su un circuito stampato. L’intero processo avviene a seguito di una fase definita “profilatura”: per ogni scheda elettronica, viene realizzato uno specifico profilo che, collocato nel forno, permette di comprendere se la taratura è corretta. Per una saldatura efficace del circuito stampato, una volta individuata la temperatura, la scheda elettronica viene posta nel forno; i suoi componenti, a questo punto, saranno già posizionati negli spazi idonei e si potrà finalmente procedere con la saldatura vera e propria.

Quali sono i vantaggi della saldatura a condensazione di vapore?

Da anni, il team di Eurek ha scelto di eseguire la saldatura unicamente attraverso la vapour phase. Questo processo, infatti, presenta particolari vantaggi rispetto ai metodi più tradizionali, come quello della rifusione. Vediamone i principali.

#1 Un unico metodo per diversi tipi di componenti

I forni vapour-phase si contraddistinguono per una tecnologia avanzata, che consente saldature di massima qualità anche di fronte a diverse tipologie di componenti. Con un’unica procedura, infatti, è possibile saldare anche elementi di molteplici masse e dimensioni – dai più piccoli ai più grandi –, e caratterizzati da differenti sensibilità alla temperatura.

#2 Maggior controllo delle variazioni di temperatura

Grazie a un profilatore termico è possibile controllare la temperatura all’interno del forno, intervenendo preventivamente per evitare shock termici che possono danneggiare il circuito stampato. Questo strumento si può trovare già montato nel forno o si può integrare in un secondo momento ed è composto da sonde collegate a una scheda elettronica campione, ossia il tester. Queste sonde andranno a produrre un grafico a curva in grado di mostrare le variazioni di temperatura durante la saldatura della scheda elettronica: così facendo, si individuano fin dal principio i componenti più critici, cioè quelli che richiedono temperature più precise, e si può perfezionare la taratura.

→ Se vuoi saperne di più sull’argomento, consulta la nostra guida sulla temperatura PCB.

#3 In pochi minuti la scheda elettronica è pronta

6-7 minuti: ecco quanto impiega un forno vapour-phase per eseguire una perfetta saldatura dei componenti di una scheda elettronica. Quindi, oltre ad assicurare un controllo avanzato in ogni fase del processo, la saldatura a condensazione di vapore garantisce anche una velocità d’azione che permette di conseguenza di risparmiare energia e ottimizzare i costi.

#4 Elevata resistenza anche nei punti di giunzione

Grazie alla vapour phase si arriva a una consistente riduzione dei fenomeni di ossidazione e dello stress termico dei componenti della scheda elettronica. Di conseguenza, la saldatura sarà particolarmente resistente, soprattutto nei punti più delicati, come quelli di giunzione, e ciò porterà con sé una durata maggiore del circuito stampato.

In conclusione…

Oggigiorno, la vapour phase rappresenta la procedura più efficace per eseguire la saldatura dei componenti sulla scheda elettronica: rispetto ai sistemi più convenzionali – come la rifusione – garantisce infatti un maggior controllo della temperatura, un’elevata resistenza e una migliore efficienza. Il tutto si traduce nella produzione di una scheda elettronica che assicura funzionalità, ottimizzazione dei costi e una durata più lunga nel tempo.

Hai già un progetto di scheda elettronica? Parla con noi davanti a un buon caffè: scopriremo insieme come collaborare per renderlo realtà.

Circuito stampato: cos’è e a cosa serve? Scoprilo con Eurek

Per poter disporre di una scheda elettronica sicura e performante, è fondamentale che venga prodotta con componenti di altissima qualità.

In Eurek ogni elemento viene selezionato con cura: a partire dal circuito stampato, che è la base della scheda elettronica, ci si assicura che ogni componente scelto garantisca prestazioni finali eccellenti.

Ma cos’è, nello specifico, il circuito stampato? A cosa serve? Lo spiega Eurek in questo articolo.

Cos’è il circuito stampato?

Il circuito stampato, chiamato anche PCB (Printed Circuit Board), riveste un ruolo fondamentale nella tecnologia attuale: infatti, è la parte hardware di diversi sistemi informatici o automatici facenti parte dei settori più disparati.

Il PCB è la base sulla quale vengono montati i componenti della scheda elettronica e permette l’interconnessione tra di essi. Si compone di più strati: si alternano fogli di metalli conduttivi a strati isolanti fino ad ottenere il quantitativo desiderato, che può variare da 2 a oltre 8 a seconda delle dimensioni e della complessità della scheda elettronica. Ogni strato conduttivo, generalmente in rame, è spesso solitamente 35 µm.

Come si compone?

In Eurek, il materiale più utilizzato nei circuiti stampati è la vetronite FR4, ossia una fibra di vetro impregnata con una resina epossidica ritardante di fiamma. Viene scelto poiché in grado di assicurare un’ottima resistenza meccanica e un’ottima conduttività termica: la sua resistenza complessiva alle alte temperature varia comunemente dai 120 ai 180 gradi. Le caratteristiche di questo isolante, soprattutto l’elevata resistenza al calore, lo rendono ideale anche per la costruzione di schede elettroniche ad alta velocità o ad alte frequenze.

Su ogni strato del circuito stampato vengono incise delle piste, i vari strati sono collegati da fori metallizzati chiamati vias, che servono a interconnettere tra di loro i distinti componenti elettronici montati sulla scheda. Soprattutto nelle schede ad alta velocità, le piste hanno necessità di avere un’impedenza controllata: in questo caso lo spessore di ogni strato isolante deve essere specifico e predeterminato.

Per rendere perfettamente performanti anche le schede elettroniche più complesse, è importante adottare alcuni accorgimenti. Oltre a collegare strati interni con strati esterni, è possibile collegare solo gli strati interni tra di essi, creando dei vias ciechi: attraverso questo escamotage è possibile creare ancor più collegamenti e utilizzare una maggiore densità di componenti.

La fotoincisione di fogli di rame avviene presso l’azienda fornitrice. Le linee guida da seguire sono contenute nei file in formato gerber prodotti in CAD da Eurek: al loro interno è presente il layout del progetto, che riporta nel dettaglio sia la lunghezza, sia la larghezza che ogni pista dovrà avere.

A cosa serve un circuito stampato?

I circuiti stampati svolgono un ruolo fondamentale all’interno della scheda elettronica, in quanto forniscono connessioni elettriche tra i diversi componenti montati, forniscono un supporto rigido ideale per il montaggio e sono studiati per essere di dimensioni adatte ad essere già montate sul prodotto finito.

La loro progettazione deve essere precisa, in modo da far avere all’azienda produttrice un disegno del layout delle piste privo di imperfezioni. È necessario, poi, sviluppare un software su misura competitivo ed efficace: solo in questo modo sarà possibile assicurare al cliente finale un prodotto performante.

In Eurek, ogni materiale e componente da utilizzare in ogni scheda elettronica viene scelto con la massima cura. Soprattutto nel caso in cui un progetto richieda distanze tra le piste molto ridotte e isolamenti piccoli, più il rischio di malfunzionamenti è alto: ecco perché ogni PCB deve essere di altissima qualità.

Sei alla ricerca di un partner affidabile al quale affidare la creazione delle tue nuove schede elettroniche? Contattaci: in Eurek troverai un team specializzato pronto a studiare insieme a te la soluzione migliore per le tue necessità.

Carenza microprocessori: la crisi secondo un’azienda del settore

La carenza di microprocessori sta rallentando la produzione di interi settori economici: questi componenti, ormai, non sono solamente il cuore di computer o smartphone, ma sono fondamentali anche per il funzionamento di oggetti di uso quotidiano come elettrodomestici, automobili o dispositivi medici.

Dato il loro ampio raggio d’impiego, la loro richiesta è molto alta. Per questo motivo, la loro scarsa reperibilità sembra essere un problema di grande importanza e, purtroppo, non di breve risoluzione.

Come staranno vivendo questa crisi le aziende italiane? In questo articolo Barbara, CEO e responsabile commerciale, e Maurizio, responsabile ricerca e sviluppo di Eurek, offrono il loro punto di vista per permettere a tutti di vedere la crisi secondo un’azienda del settore.

Come state vivendo questo periodo di crisi?

Maurizio: La situazione attuale è surreale. La carenza di materiali rende difficile capire come organizzare le attività e, di conseguenza, è molto complicato pianificare la realizzazione dei diversi progetti. Fortunatamente, il nostro ufficio acquisti si è attivato subito per effettuare ordini di componenti anche da un anno per l’altro.

Anche i fornitori stessi sono in difficoltà: fissano delle date di consegna presunte che poi, in prossimità della scadenza, rimandano. Per questo motivo, anche per noi diventa arduo comunicare al cliente delle tempistiche precise.

Barbara: Cerchiamo di pianificare il più possibile, per quanto poco si possa fare. Siamo consapevoli che non solo questa crisi non è finita, ma che può peggiorare ulteriormente. Questo, ovviamente, ci fa preoccupare: per quanto possibile cerchiamo comunque di programmare ordini e consegne, ma non è semplice.

Per l’ufficio acquisti è complicato organizzare l’arrivo dei componenti: le date di consegna continuano a mutare. Monica, la nostra responsabile acquisti, sta già ordinando microprocessori per il 2024, in modo da avere la priorità su chi ordinerà durante il prossimo anno.

Io, da commerciale, devo affrontare poi le conseguenze dei diversi ritardi nelle consegne. Nel migliore dei casi, devo chiamare il cliente e dirgli che il suo ordine è in ritardo. Nel peggiore, invece, devo comunicargli che non solo non riusciamo a fornirgli le schede elettroniche richieste, ma che se le vuole avere nei tempi previsti dovrà pagare la differenza data dall’aumento dei prezzi. Capita anche che alcuni componenti non siano più reperibili e che, quindi, l’ordine così come progettato non possa più essere evaso.

L’elemento chiave più importante che ci permette di resistere a questa profonda crisi è lo splendido rapporto che abbiamo costruito con i nostri clienti. Conoscono il nostro modo di lavorare e sanno che se richiediamo una proroga delle scadenze oppure comunichiamo una modifica dei prezzi, è perché non abbiamo scelta.

Secondo voi, quali sono le cause di questa crisi?

Maurizio: Secondo me, la pandemia è responsabile principalmente per due ragioni. Innanzitutto, ha fatto alzare notevolmente la domanda di device di ogni tipo: computer, tablet, ebook per lo smart working. Oppure telecamere per le video conferenze o smartphone più efficienti per il lavoro.

Comunque, pensando più in grande, sono aumentati proprio i dispositivi che a bordo montano un circuito elettronico. Un esempio banale sono le lampadine: a filamento non ne hanno bisogno, ma a LED sì. Per non parlare delle lampadine intelligenti: necessitano di processori capaci di collegarsi alla domotica o agli home assistant. Al giorno d’oggi, ogni cosa deve essere collegabile: tutto questo ha causato una domanda davvero alta di microprocessori.

A causa della pandemia, inoltre, molte fabbriche di microprocessori hanno dovuto interrompere o rallentare la propria produzione per mesi. Peraltro, sono collocate quasi tutte in Oriente, quindi sin dalle prime avvisaglie del virus la produzione ha cominciato a calare.

Lo scarseggiare di componenti ha fatto si che, appena ci si è accorti del problema, ogni azienda si è impegnata a fare scorta di pezzi, anche se non ne aveva bisogno immediato. Tutto questo processo ha penalizzato ulteriormente il mercato, che verge già in pessime condizioni. Si è pensato anche di dare vita a nuove fabbriche, ma ci vorranno anni prima che siano operative.

Barbara: Anche secondo me, una delle principali cause è la pandemia: il suo scoppio ha rallentato, se non addirittura bloccato, la produzione di molte fabbriche di microprocessori. Purtroppo, in Europa non c’è il silicio per poter produrre i circuiti, quindi dipendiamo completamente dall’importazione.

Come ha anticipato Maurizio, sapevamo sì di dipendere dall’Oriente, ma il diffondersi della pandemia ha sottolineato questo scenario critico.

Come state affrontando questo periodo?

Maurizio: In Eurek, appena notate le prime avvisaglie della crisi, abbiamo iniziato tempestivamente a pianificare le attività anche per tempi molto lunghi – anche per tutto il 2023 – e a organizzare gli acquisti in modo da disporre di scorte di materiale in magazzino.

Facciamo il possibile per mantenere i costi stabili oppure, in caso di impossibilità, valutiamo soluzioni alternative insieme al cliente. Se non si trovano componenti alternativi, li sostituiamo modificando il progetto iniziale.

Barbara: Monica ha fato un lavoro importante fin dall’inizio. Ha saputo prevedere il periodo critico e ha pianificato quanto possibile, riempiendo il magazzino con quanto possibile per permetterci di lavorare e consegnare le schede elettroniche nei tempi stimati. Dopo due anni, anche le scorte iniziano a calare: quando non riusciamo a reperire un componente o a trovarne uno alternativo, modifichiamo il progetto iniziale. Questo richiede mesi di lavoro e comporta ritardi nelle consegne, però ci consente di portare a termine ogni ordine.

Durante i nostri anni di lavoro, abbiamo già vissuto periodi altalenanti: erano momenti nei quali i prezzi si alzavano oppure si allungavano i tempi di consegna. La differenza è che ora il materiale non solo scarseggia, ma inizia proprio a non esserci più. Scarseggia persino dai broker: tempo fa, quando non si riusciva a reperire il materiale dai soliti fornitori, ci si rivolgeva a loro. Ora non si trova nemmeno così.

Speriamo che l’Europa si organizzi per essere più indipendente e, per quanto possibile, per produrre alcune materie da sé.

In conclusione

Lo scoppio della pandemia nel 2020 ha segnato l’inizio di una crisi nel settore dei microprocessori: la reperibilità degli stessi e dei loro materiali di costruzione è diventata sempre minore.

Molte fabbriche in Oriente, infatti, a causa delle normative di prevenzione di diffusione del virus hanno dovuto ridurre i turni di lavoro o addirittura sospendere le linee produttive. Ciò ha comportato un lack nella produzione di circuiti elettronici.

Inoltre, l’obbligo di studiare e lavorare da casa ha fatto esplodere la richiesta di device elettronici, incrementando la domanda di microprocessori.

Meno disponibilità di circuiti e una domanda degli stessi sempre crescente: una crisi di mercato era inevitabile. L’augurio di Eurek è che venga implementata la costruzione di nuove fabbriche: solo in questo modo sarà possibile rispondere alla richiesta sempre crescente di circuiti.

Progettazione custom: come Eurek dà vita alle tue idee

Una scheda elettronica innovativa e funzionale apporta nuovi benefici ai propri prodotti, incrementandone la competitività sul mercato. Per poter disporre di un prodotto sicuro è importante affidarne la realizzazione ad una squadra in possesso delle competenze e delle tecnologie idonee.

Sin dalla progettazione, Eurek si impegna a studiare a fondo le esigenze del cliente e a proporre soluzioni che possano garantirgli un prodotto finito perfettamente idoneo.

Ecco perché Eurek si dimostra un partner ideale a cui affidare la costruzione delle proprie schede elettroniche, sia che si abbiano già le idee chiare in merito al prodotto da realizzare, sia che si stia ancora cercando l’automazione migliore per la propria meccanica. Scopri, in questo articolo, come la progettazione custom di Eurek dà vita alle tue idee.

Di cosa hai bisogno?

Un prodotto finito di alta qualità deve combinare una meccanica eccellente con una parte elettronica intuitiva. In ogni progetto è fondamentale coniugare la complessità della tecnologia avanzata con la fruibilità del prodotto: per farlo, è necessario studiare una scheda elettronica che assicuri all’utente finale un uso quotidiano semplice e di immediato apprendimento.

All’interno del team di progettazione di Eurek sono presenti diverse figure caratterizzate da competenze eterogenee: ciò permette la realizzazione di progetti con differenti tecnologie utilizzando svariate tipologie di processori, dai più semplici microcontrollori fino ai più complessi processori multi core.

Siamo il tuo partner, non il tuo fornitore

Talvolta, il cliente ha già le idee ben chiare per il suo progetto: sa già quali funzioni far svolgere alla scheda elettronica e immagina il suo nuovo prodotto finito.

È proprio in questi casi che emerge il ruolo consulenziale di Eurek: l’esperienza maturata durante la realizzazione di diversi progetti consente di suggerire delle opzioni che possono contribuire alla creazione di un prodotto più efficace. Allo stesso modo, le esperienze vissute in anni di attività nel settore permettono agli ingegneri dell’azienda di prevenire errori che potrebbero abbassare il livello di qualità di un progetto: ad esempio, prevenire il posizionamento di un cablaggio in un punto poco pratico oppure consigliando uno specifico componente rispetto ad un altro.

Da sempre, Eurek si impegna per suggerire ad ogni cliente le caratteristiche più idonee per il suo progetto, capaci di assicurargli risultati tangibili e di alta qualità. Come le giraffe, gli ingegneri dell’azienda guardano oltre e riflettono su come e da chi verrà utilizzato il prodotto finito, proponendo poi soluzioni capaci di prevenire complicazioni che potrebbero rendere il prodotto poco pratico.

Al tuo fianco in ogni momento

A partire dall’ideazione, passando attraverso la fase della progettazione, arrivando fino alla realizzazione del progetto, Eurek si impegna a fornire ai propri clienti schede elettroniche all’avanguardia. Per farlo, mette in campo le sue migliori figure Hardware, Software, Linux Man e di Sviluppo di interfaccia grafica migliori. In alcuni casi, come è successo per la creazione del sistema di sanificazione Zherox®, vengono introdotte altre figure tecniche, ad esempio designer qualificati.

Lavorando in sinergia con altri professionisti, il team di Eurek ha la possibilità di confrontarsi con diverse competenze e toccare con mano nuove soluzioni, che possono essere utili nella realizzazione di nuovi progetti. Ad esempio, un sensore che si è rivelato molto efficace in un progetto, può essere suggerito e applicato su un nuovo prodotto, aumentandone la semplicità d’uso.

In conclusione

La progettazione custom è una fase fondamentale per la realizzazione di un prodotto di alta qualità. Per effettuarla al meglio è buona norma affidare la propria idea ad un partner competente ed esperto, in grado di suggerire le migliori soluzioni per lo studio e la produzione della propria scheda.

Un plus è sicuramente fornito dell’esperienza: attraverso di essa è possibile conoscere e vedere soluzioni innovative, che possono essere suggerite poi per nuovi progetti. Ciò, inoltre, permette di prevenire eventuali errori che potrebbero rendere inefficace il prodotto, abbassandone la competitività sul mercato.

Gli anni di ricerca e applicazione di innovazioni svolti nel settore dell’elettronica consentono al team di Eurek di affiancarti in ogni fase della realizzazione della tua scheda elettronica custom: contattaci, siamo pronti per dare vita alle tue idee.

Profilatura in forno: scopri come ridurre gli errori di saldatura

Affidare a dei professionisti la costruzione delle schede elettroniche destinate al tuo business è come affidare a terzi il cuore elettronico della tua attività. In Eurek, ogni fase necessaria per la progettazione e la costruzione della scheda elettronica viene eseguita con la massima cura: ogni step è essenziale per ottenere un prodotto finito perfettamente funzionale ed efficace.

Un passaggio fondamentale durante l’assemblaggio della scheda elettronica è la saldatura, durante la quale i diversi componenti vengono posizionati e fissati sul circuito stampato. Questo processo richiede controlli meticolosi: temperature troppo alte potrebbero danneggiare parte degli elementi.

In questo articolo, Eurek spiega come ridurre gli errori di saldatura.

Perchè è essenziale una saldatura efficace?

Una volta collocati i componenti nella loro posizione finale, il prodotto arriva al reparto saldatura. Questo processo è di grande importanza perché assicura un buon collegamento elettrico tra le parti e la corretta stabilità dei componenti sul circuito stampato.

La saldatura può avvenire per mezzo di due forni differenti:

Forni vapour-phase: conosciuto anche come processo di saldatura per condensazione, il suo funzionamento si basa su un liquido che, trasformandosi in vapore, salda gli elementi sulla scheda;
Forno a rifusione ad aria calda / con azoto: in questo caso, i componenti vengono saldati mediante un ricircolo di aria calda.

In entrambi i casi, però, è importante avere sotto controllo le variazioni di temperatura interne. Sbalzi repentini oppure temperature troppo alte potrebbero rovinare alcuni componenti, rendendo la scheda elettronica inefficace.

Il controllo tramite profilatore termico

Per monitorare il processo di saldatura si utilizza il profilatore termico. In alcuni casi si trova già all’interno del forno, in altri casi è necessario acquistarlo a parte come accessorio esterno. Questo oggetto è composto da sonde che vengono collegate ad un circuito stampato campione, definito tester. Al termine di una fase di saldatura di circa 6-7 minuti viene prodotto un grafico a curva che illustra i movimenti dei gradi all’interno del forno in relazione alla durata del processo.

Grazie a questo file, è possibile capire e verificare quali possono essere i componenti più critici. Su ogni scheda elettronica, infatti, vengono montati componenti di diversa natura: alcuni sono molto più sensibili e richiedono una saldatura eseguita attraverso l’impiego di temperature molto precise.

Il report grafico prodotto durante la fase della saldatura viene poi stampato e allegato al verbale di produzione, per mostrare al cliente a quale temperatura e per quanto tempo la scheda è stata saldata.

L’importanza del collaudo

Attraverso il collaudo i circuiti elettronici vengono testati in ogni loro parte, al fine di assicurare che il loro funzionamento sia compatibile con quanto previsto dalla progettazione.

Scegliere di effettuare il collaudo sulle proprie schede elettroniche permette di verificare immediatamente anche la corretta saldatura delle parti: riesce, infatti, ad intercettare tempestivamente eventuali criticità oppure possibili danneggiamenti dei componenti.

In conclusione

La saldatura delle schede elettroniche è una fase fondamentale del processo di costruzione, tanto breve quanto delicato: temperature troppo elevate oppure tempistiche troppo lunghe potrebbero causare danni ai componenti, compromettendo le funzionalità della scheda stessa.

Per questo motivo, l’utilizzo del profilatore termico è fondamentale: questo strumento consente di monitorare i movimenti dei gradi all’interno del forno, riducendo così potenziali errori di saldatura.

Vuoi scoprire come dare vita alla scheda elettronica più adatta al tuo business? Contattaci: il team di Eurek è pronto a rispondere a qualsiasi domanda.

Temperatura PCB: scopri quale è il range ideale di mantenimento

I circuiti stampati sono il cuore di ogni dispositivo elettronico. Il loro ruolo permette la conduzione elettrica e la trasmissione dei segnali digitali tra i diversi componenti elettronici collocati su di essi.

Dal loro corretto mantenimento dipende il funzionamento e l’affidabilità della scheda elettronica finita: per questo, è necessario controllare con estrema cura lo stato di ogni circuito, dal momento della consegna da parte del fornitore fino al completamento della scheda elettronica.

In questo articolo, Eurek ti spiega qual è il range di temperatura ideale per il mantenimento dei PCB.

Integrità dei PCB

I primi controlli dello stato di un PCB avvengono al momento della consegna da parte del fornitore.

Innanzitutto, è fondamentale assicurarsi che i circuiti stampati siano stati correttamente conservati in buste sottovuoto. Ogni circuito, infatti, presenta una parte di finitura in oro o argento che, venendo a contatto con l’aria, può iniziare a deteriorarsi o a ossidarsi, compromettendo l’opportuno funzionamento della scheda elettronica.

In secondo luogo, si effettuano delle verifiche sul data code. Su ogni circuito stampato si trova incisa la data di produzione che, al momento del controllo, non deve essere antecedente ai ventiquattro mesi. Un circuito prodotto da molto tempo può aver subito danni causati da uno stoccaggio non ottimale.

Infine, viene eseguito un minuzioso controllo visivo dell’integrità fisica dei PCB. Si verifica che i circuiti presentino le finiture in oro o in argento commissionate, che non siano opache, scure o malmesse. Nel caso in cui vengano rilevate leggere anomalie estetiche, è possibile procedere con una rettifica attraverso il forno di baking.

Il forno di baking: cos’è e come funziona

Il circuito stampato costituisce le fondamenta della scheda elettronica: se questo componente non è in grado di offrire il massimo delle potenzialità, la scheda elettronica finita non potrà mai essere prestante. Per questo motivo, quando un circuito rivela qualche leggera anomalia, si mette in atto un rework volto a ripristinarne la completa efficacia.

In Eurek, la rettifica delle irregolarità avviene attraverso un forno di baking. Il suo funzionamento a ventilazione forzata di aria calda consente all’umidità in eccesso di uscire lentamente dal circuito stampato, senza causare danni alla finitura. Mediante un ciclo di essiccazione di alcune ore, è possibile recuperare le corrette caratteristiche chimiche del PCB.

Mantenimento e conservazione

I circuiti elettronici sono molto sensibili agli agenti atmosferici e vanno protetti e stoccati con cura. Una volta terminati i controlli necessari, è importante riporre adeguatamente in un armadio a umidità controllata. Per non compromettere il funzionamento del circuito stampato, il tasso di umidità al suo interno raggiunge massimo il 10%.

Un ambiente eccessivamente umido, infatti, può compromettere l’integrità dei PCB. Nei metalli preziosi esposti all’aria umida può verificarsi una reazione per cui gli ioni metallici si legano agli atomi di ossigeno, creando ossido: una reazione capace di danneggiare parti della scheda elettronica.

In conclusione

Il controllo dello stato dei PCB è un passaggio fondamentale della realizzazione di una scheda elettronica. Consente di rilevare eventuali anomalie e di procedere con la loro rettifica prima di dare inizio al montaggio dei componenti sul circuito stampato.

Eurek desidera offrire ai propri clienti schede elettroniche di alta qualità: per questo, le verifiche e lo stoccaggio dei PCB vengono eseguite con meticolosa attenzione. Se sei alla ricerca di un partner attento ai dettagli, contattaci: siamo pronti per dare forma alle tue idee.