engineering-design-and-analysis
החשיבות של מסמך עיצוב מפורט עבור מרקם מוצלח Pcb ואסיפה
Table of Contents
התפקיד הבלתי ניתן להשגה של מסמך עיצוב מפורט ב- PCB ואסיפה
כל מוצר אלקטרוני מסתמך על לוח מעגלים מודפס לתמיכה פיזית ולחבר את מרכיביו.בעוד שסכמטי מגדיר את ההיגיון של המעגל, זהו תיעוד התכנון המתורגם כי הכוונה למציאות בלתי נמנעת.לא שלם, מעורפל, או תיעוד מובנה גרוע הוא אחד הגורמים המובילים של ייצור, עיכובים, תיעוד הרכבה, ועלויות בלתי צפויות לייצור של ביצועי לוחות, אשר כוללים את המהימנות של עיצוב מפורט, כלומר, עיצוב מלא, תכונות מפורטות של עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, תכונות מפורטות, עיצוב, עיצוב, כולל את התכונות של עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב מפורטות, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב מפורטות, עיצוב, כולל את התכונות של תכונות מפורטות, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב מפורטות, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב מפורטות, עיצוב, תכונות מפורטות, עיצוב, עיצוב, באופן מלא, עיצוב, תכונות מפורטות, תכונות מפורטות, עיצוב, עיצוב מפורטות באופן מלא, עיצוב, עיצוב, עיצוב מפורטות, עיצוב מפורטות של עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, תכונות מפורטות, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב, עיצוב
מהו מסמך עיצוב PCB?
תיעוד עיצוב עבור לוח מעגלים מודפס הוא סט שלם של קבצים והוראות הדרושים כדי למרקם את הלוח החשופ ולהרכיב את כל הרכיבים עליו.זה משמש כמקור יחיד של אמת עבור כל שלב הייצור ומכסה הרבה יותר מאשר רק את קבצי גרבר. חבילת תיעוד מונח היטב בדרך כלל כולל את רכיבי הליבה הבאים:
- (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (FLT:0)PCB הפריסה (Gerber / ODB + / IPC-2581 קבצים) MPEGFLT:1 - האמנות הפיזית מגדירה שכבות נחושת, מסיכה מכרה, משי מסך, חורים קידוח, וקווי לוח.
- (FLT:0) ביל של חומרים (BOM)FIRLT:1) - רשימה מלאה של כל הרכיבים עם מספרים חלקיים של היצרן, ערכים, סובלנות, גדלים החבילה, עיצובים ההתייחסות והכמויות.
- (FLT:0) ציורים & הערות ההרחבה 1 (specifications for material type, מספר שכבות, עובי ערימה, משקל נחושת, מעבר פני השטח, דרישות אימפולס וסובלנות קידוח.
- (FLT:0) איורים ואמפ; הוראות ריצוף 1 - דיאגרמות מיקום, סימון קוטבי, המלצות עובי stencil, גלגול מחדש פרמטרים פרופיל, וכל הערות על טיפול מיוחד או מחיקה.
- (FLT:0)Test & מסמכים איכותיים FLT:1 - In-circuit test (ICT) נקודות, לתאם בדיקות מעופפות, קריטריונים קבלה (IPC-A-600/610), ותהליכי בדיקה פונקציונליים.
הבאת כל אלה לתוך חבילה בודדת, מאורגנת מבטלת ניחושים ומאפשרת ליצרן לבנות את הלוח בדיוק כפי שהמעצב התכוון.
מדוע המסמכים המפורטים הם קריטיים להצלחה
הלחץ לכווץ זמן לשוק מוביל לעתים קרובות מהנדסים כדי למהר את שלב התיעוד, להאמין כי קבצי הפריסה לבד הם מספיקים.הנחה זו מסוכנת.מסמכים מפורטים מספק כמה יתרונות קונקרטיים המשפיעים ישירות על ההצלחה של ייצור PCB ואסיפה.
1.גשר על פער התקשורת
מעצבים ויצרנים מדברים דיאלקטים טכניים שונים.המעצב יודע את הפונקציה של המעגל; היצרן יודע איך לבנות אותו ביעילות. תיעוד מובנה היטב להגדיר מייישר את שתי נקודות המבט האלה.לדוגמה, מראה סכימטי כי קיבול הוא חלק מפילטר כוח, אבל רק הציור ההרכב אומר למפעילה היקרה כי קפיטור צריך להיות פתור יד או יכול להיות נחשד, אם יש צורך רצף של הדבקה מסוימת, אבל רק את השגיאה.
2.העלים את השאפתנות ומצמצמצמים שגיאות
תיעוד Ambiguous הוא מקור עיקרי של גרדנות ועבודת מחדש.חשב על ביל של חומרים המרשימה התנגדות כ"10k ⁇ , 0402, ±1%" האם זה אומר כל יצרן? סדרה מסוימת?האם החלק RoHS-compliant? A BO01 מפורט כולל את פרטי היצרן המלא, סעיף 4C) או רוחבי להערות של ה-PCI (T) הוא בעל שם מפורט של 4=4 (I) הוא כמובן, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, 4, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, 4, כלומר, 4, 4, 4, כלומר, 4, 4, 4, 4, 4, כלומר, כלומר, אם כן, 4, כלומר, אם כן, אני יודע, כלומר, כלומר, כלומר, אם כן, אם כן, 4.
מונע עלויות עבודה ופסולת חומרית
עבודות PCB שבוצעו לאחר ייצור או אסיפה יכולות לעלות 10× ל-100 × יותר מאשר תיקונים שנעשו בשלב העיצוב.דוגמה אופיינית: עקבות מבוקרים של חסימה מפורטים נקבעים רק בהערה מעורפלת כמו "50 ⁇ על שכבה 2" היצרן בוחר סוג טרום-פורמציה וחיתוך אשר משיג 50 ⁇ , אבל הערימה בפועל בשימוש במהלך הסתברות שונה מהייצור ללא ערימה של עד 10% בלבד, עשוי למנוע בדיקה מהירה (0) של תיעוד קבוע של תיעוד.
4.מהירויות למעלה סובבות את הזמן
כאשר היצרן מקבל חבילה שלמה ולאמביעית, הסקירה ההנדסית (pre-production) מתקדמת במהירות.אין שאלות לשאול, אין תמונות לפענח, לא חסר BOMs לרדוף. זה יכול לדחוס את שלב המכסה וההתקנה של ימים עד שעות. במהלך עונות ייצור שיא, מפעלים לפני ביצוע עבודות כי הם "מוכנים לרוץ" על אלה הדורשות הבהרה מרובים נותן תיעוד מוכן מראש.
תמיכה באיכות בקרת איכות והצלחה
תיעוד מקיף כולל קריטריונים של בדיקה, נקודות מבחן, ורמות קבלה (למשל, Class 2 לעומת כיתה 3 ל- IPC-6012).זה גם מספק אזכורים חזותיים ברורים - כגון מיקום רכיב עם סימני קוטביות - המאפשר בדיקה אופטית אוטומטית (AOI) ו- X-ray-ray בדיקה כדי לאמת את הנכונות.במקרה של כשל, לוח התארגנות היטב מאפשר ניתוח שורש במהירות עבור יישומי מחשבתיים קריטיים, כי הוא מעקב חיוני עבור משימות קריטיים.
יסודות של תכנון יעיל
לא כל התיעוד נוצר שווה.להיות יעיל, כל רכיב של החבילה חייב להסתיים עם רמה גבוהה של פרטים.למטה אנחנו להרחיב על האלמנטים החשובים ביותר ומה הם צריכים להכיל.
« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « ⁇ « « « ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ « « « « ⁇ ⁇ « « «
יש להבהיר את ה-Schematic, מאורגן מבחינה הגיונית, וכולל את כל עיצובי ההתייחסות, ערכים, סובלנות, ופניות החבילה. השתמש במבנה היררכי עבור עיצובים מורכבים כדי לשמור על הסדינים בודדים מנוהלים.
קובץ PCBout Files (Gerber / ODB + / IPC-2581)
קבצי גרבר (RS-274X) נשארים הסטנדרט הנפוץ ביותר, אך ODB + ו- IPC-2581 הופכים פופולריים יותר מכיוון שהם מטביעים את כל נתוני הייצור במסד נתונים אחד.
- שכבות קופר, מסיכה מכר, מסכת משי וקבצי קידוח הם נפרדים ונקראים בבירור.
- מידע על שכבת ערימה נכלל במסמך נפרד או מוטבע בקבצים. Include חומר ציון, משקל נחושת לשכבה, טרום פרפור לבנות ועובי מוחלט.
- דרישות אימפולס מוגדרים עם רוחבי עקבות, ספאק, ואת קבוע dielectric המשמש לחישוב.
- כל הממדים נמצאים במערכת אחת (עדיף מדד לסובלנות הדוקה, או אימפריאליסטית אם היצרן משתמש בה – מכוונת קדימה).
- קובץ קידוח כולל גם חורים מצופה ולא מצופים, עם סובלנות (למשל, ±0.1 מ"מ עבור מצופה, ±0.05 מ"מ עבור NPTH).
ביל חומרים (BOM)
ה-BoM הוא ככל הנראה הפיסת התעודה השגויה ביותר.BuM בעל תואר עולמי:
- (FLT:0)Manufacturer מספרי חלק (MPN)BuildFLT) 1 מתוך רשימת ספקים שאושרה.Prefer כדי להימנע מתיאורים גנריים כמו "Capacitor, 10 μF, 16V, X7R" ללא MPN. אם MPN אינו זמין, כולל לפחות שני תחליפים שאושרו.
- (FLT:0) נציין חיזוי (FLT:1) מקושר ל-Schematic (למשל, C1, C2; R10, R11), אל תרשום חלקים כ- "C1-C5" - מציין עיצובים מדויקים.
- (ב) ⁇ :0) ,Quantities to BoardFLT:1, ⁇ רבים מסלקים את כמות הקופה, מה שחייב את היצרן לחשב.
- (ב) ,0) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
- (ב) [15] ראוות'ר ורמת רגישות ללחות (MSLrea)FLT:1 - קריטי עבור תהליך ממכר.
- (ב) ,0) חלקי אל-אלטרנט (FLT:1) - מספקים מקור שני לפריטים ארוכי-הדלים כדי להימנע מעיכובי ייצור.
תרגול טוב ביותר הוא להזין את תבנית BOM ב- CSV או Excel עם ראשי עמודה ברורים, ולעבור את ה-Uberify נגד קובץ מיקום (קובץ ריכוז) כדי להבטיח שכל מרכיב בדירקטוריון נרשם.
הערות וציורים
ציור ייצור נפרד (לעתים קרובות PDF) צריך להוסיף את קבצי גרבר.זה חייב לכלול:
- עובי מועצת המנהלים, ממדים הכוללים, ופרטים (Score vs. tab-routing).
- מפרט חומרי (למשל, FR-4, High-Tg, halogen-free, Polyimide).
- מעבר לים (ENIG, HASL, ⁇ tin, OSP).
- צבע המסכה וסוג (צילום: צילום תמונה מול הסרט יבש).
- צבע משיי מסך וכיסוי (למעלה, תחתית או שניהם).
- שולחן תרגילים עם גדלים חור, סובלנות וכמות.
- הערות שליטה אימפולסיביות: רוחב עקבות, קבוע דיאלקטרי, תנופה מטרה, סובלנות.
- דרישות עובי מתמשכות (למשל, מינימום 25 מיקרומטר נחושת בחבית).
- שיעור הקריטריונים של IPC-6012 Class 2 או 3).
כולל סעיפים בין-צלב או דרישות של מיקרו-מחלקה לשימושים יכול גם להיות בעל ערך עבור עיצובים בעלי אחריות גבוהה.
הוראות האסיפה
תיעוד האסיפה מדריך את המיקום ומכר של רכיבים.זה צריך לכלול:
- ציור מיקום בולט: נוף העליון ותחתית של הלוח עם עיצובים התייחסות, סימני אוריינטציה (pin-1 dots, diode ברים, סמנים קוטביים), וכל הערות טיפול מיוחדות עבור רכיבים רגישים (למשל, BGAs, מחברים).
- המלצות סטנסיל: עובי, גודל אמפרטורי, וסוג (אסלר-cut, אלקטרופורמציה).
- פרופיל זרימה: טמפרטורות של ספוג-soak עבור מכר ללא או מוביל, עם סובלנות מותר.מנע הערה על אטמוספירה חנקן במידת הצורך.
- רשימות של שימוש ב-Clock חלקים (למשל, עיצוב של גרד, פרמטרים של גל מכר).
- הנחיות לטיפוח יד אם לא ניתן להחזיר רכיבים כלשהם.
- דרישות ניקוי פוסט-מדומה (למשל, לא clean flux לעומת כביסה queous).
עבור לוחות מורכבים, מסמך בדיקה נפרד צריך לתאר נקודות מבחן חשמלי, דרישות תיקון ICT, וקריטריונים של מבחן פונקציונלי לעבור / עובר / חול.
מלכודות נפוצות ב- Design Documentation
אפילו מהנדסים מנוסים לפעמים נופלים למלכודת שיוצרת בעיות על רצפת המפעל.מודעות למכשולים אלה עוזרות לך להימנע מהם.
- (FLT:0) בהגדרה של ערימה כוללת של ערימה: אומר "4-layer, 1.6 מ"מ"מ" מבלי לציין משקלים נחושת, חומרים מוקדמים, או מטרות אימפולסיביות.זה מכריח את היצרן לבחור, לעתים קרובות מוביל לאי התאמה.
- (FLT:0) העברת קובץ גרבר או לא נכון: לדוגמה, שליחת קובץ "מסיכה מפוכחת" הכולל תכונות של שכבת תחתית.תמיד להשתמש במוסכמות שמות עקביות ולהפעיל בדיקת כלל עיצוב (DRC) לפני הפלט.
- (FLT:0) Unclear BOMFLT:1: שימוש במספרי מניות (למשל, Digi-Key או מספר עכבר) במקום במספרי חלק מהיצרן.
- (ב) [ה]לא [ה] [ה] [ה] [ה]] [ה]] [ה] [ה]], [ה] אין [הההההההההההההההההההההההההההההההמגרש"ל] [ה] [ה] [ה]]]] [ה"י"ל]"ל]"ל"ה"ל] [ה"ל]]] [ה"ל"ל] [ה"ה"ה"ה"ל"ל"ה"ה"ה"ה"ל"ב],"ה"ה'],"ב],"ב],"ה'],"ה'],"ב[ה'],"ב],"ב],"ב],"ה'[ה'],"ה'],"ה'],"ה'],"ה'[ה'[ה'],"ה'[ה'[ה'[ה'],"ה'[ה'],"ה'"ה'[ה'[ה'"ה
- (FLT:0) ל- מבחן סיקור מידע על הכיסוי: לא לציין היכן נמצאים נקודות מבחן או איזה מתח / זרם / קידוד/הווה כדי ליישם.
- (FLT:0) שימוש בפורמטים של קבצים מיושנים FLT:1: כמה יצרנים עדיין מקבלים גרבר 274D (extended Gerber), אבל פורמט זה מיושן ו נוטה שגיאות.תמיד להשתמש RS-274X או ODB +.
כיצד ליצור תיעוד גדול (Overls & Workflow)
כלים מודרניים של EDA מספקים תכונות אוטומטיות כדי ליצור את רוב הקבצים הדרושים, אבל האיכות עדיין תלויה בתשומת הלב של המעצב לפרטים.
בחרו את הכלי המתאים
כלים סטנדרטיים בתעשייה כגון אלטייום מעצב, קדינס גודגרו, מנטור PADS ו-KCad (קוד פתוח) כולם תומכים ב-Grber, ODB +, ו- IPC-2581 יצוא.כל כלי יש תצורה משלו - זמן פיזור תבניות הפלט כדי להתאים את דרישות היצרן.
השתמש בתבניות סטנדרטיות של Documentation
לפתח או להשיג רשימת מסמכים הכוללת כל פריט היצרן יהיה צורך.הסטנדרט של ה-J-STD-001FLT 1 ו-FLT:2IPC-2612IRLT 3 מספק הנחיות לתוכן תיעוד.You יכול גם ליצור תבנית ספציפית חברה הכוללת מקומות עבור ערימה, BOMers, והערות התאספות רבות.
עקבו אחרי Pre-Release Review
לפני שליחת קבצים ליצרן, להפעיל "עיצוב לייצור" (DFM) לבדוק בתוך הכלי EDA שלך.בדוק עבור טבעת מינימלית אננר, מסכת מכרה, מסכי משי על כריות, ו-Center-to-to-to-copper. ולאחר מכן, לבדוק באופן ידני כל קובץ ב-Gerber הצופה (כמו ViewMate או כלי מקוון) כדי לאמת את השכבות היישר וצפויות כמו לתקן כל דיסקרטיבות.
תקשורת עם היצרן מוקדם
(הופנה מהדף המרקם והשותף של האנסמבל לפני שאתה מסיים את התיעוד.בקש את פורמט הקבצים המועדף עליהם, אפשרויות הערימה הסטנדרטיות שלהם, וכל דרישות ייחודיות שיש להם (למשל, הם מעדיפים את העודף של משטח מסוים עבור ההרכבה ללא מוביל) תקשורת מוקדמת זו יכולה לחסוך שעות של חזרה-ואחר כך יצרנים מסוימים לפרסם מדריכי עיצוב מפורטים - למשל, FLT:0PCs Guidesrated של תוכניות עיצוב מ-FBC-FIRSTMA ואילך לכל דבר.
תפקיד העיצוב עבור מניפולציה (DFM) בתיעוד
תיעוד מפורט אינו רק על תיאור העיצוב - הוא גם על הבטחת העיצוב ניתן לבנות ביעילות.ניתוח DFM צריך להיות חלק בלתי נפרד מתהליך התיעוד שלך. נושאים DFM כי פני השטח במהלך סקירת תיעוד כוללים:
- הפרות של מעקב מינימלי / חלל שלא ניתן לייצר ברוח קו שנבחר.
- גודל טבעת לא נתמך עבור קטן דרך.
- קומפרסים ממוקמים קרוב מדי לחוד החנית או בתוך אזור הכרטיסייה שובר.
- אין גישה לנקודת מבחן לאזורים מאוכלסים בצפיפות.
- מסיכת מכרה הגדירה כריות לעומת מסיכה לא מסולנית המוגדרות כעמודים עבור BGAs.
על ידי הפעלת בדיקת DFM לפני יצירת תיעוד, אתה יכול לטפל בנושאים אלה בעיצוב, להבטיח כי התיעוד שאתה שולח הוא גם נכון וגם מעשה ידי יצרני PCB רבים מציעים ביקורות DFM חינם של הקבצים שלך, אבל זה מהיר יותר ומקצועי יותר לבצע את הביקורת שלך הראשון.
מסקנה
תיעוד עיצוב מפורט הוא אבן הפינה של ייצור מוצלח של PCB פרויקט הייצור וההרכבה.זה מבטל ניחושים יקרים, מקטין שגיאות, מאיץ את הייצור, ומבטיח כי הלוח הסופי מתאים את מטרות הביצועים והאמינות של המעצב. להשקיע את הזמן כדי ליצור חבילת תיעוד יסודית - להשלים עם BOM נקי, מדויק שלרטוט, הוראות ייצור מפורשות, וקבצים מבוזרים - תשלומים מופחתים בשיתופי פעולה, עם שותפים חזקים יותר, עם שותפים חזקים יותר.
בכל שעה שבילתה לזיוף התיעוד שלך היא שעה שנשמרה במהלך הייצור, בין אם אתה נוטה לזרז קומץ לוחות או להרמת לתוך ייצור גבוה כרכים, לטפל בתיעוד שלך כספק קריטי.על ידי ביצוע כך, אתה לא רק להגן על העיצוב שלך מהפתעות ייצור, אלא גם לבנות מוניטין עבור ספקים אחרים כי חוזה להעריך את ה- PCB, להשתמש בהנחיות במאמר זה כדי לתקן את ה- AltFird שלך - כדי לקחת בחשבון את התוכנות שלך, אם אתה יכול לקחת בחשבון את התקני עבודה 1D.