PCB Kumaşlama ve Assembly'de ayrıntılı tasarım dokümantasyonunun ayrılmaz rolü

Her elektronik ürün, baskılı bir devre kuruluna fiziksel olarak destek ve elektriksel olarak bileşenleri birbirine bağlanır. Bir şematik, devrenin mantığını tanımlarken, bu niyetin bir manufacturable gerçeklik haline getiren tasarım belgeleridir. Tamamlanmamış, belirsiz, ya da kötü yapılandırılmış belgeler, üretim ve montaj evinin yeteneklerinden biridir.Bu makaleye göre, tasarım konularının nasıl şekillendirilmesi gerekenleri, tasarım belgelerini, güvenilirliklerini ve kaliteli beklentileri, belge paketinin ne kadar ayrıntılı ve tam olarak uyumlu olması gerekir.

PCB Tasarım Dokümantasyon Nedir?

Baskılı bir devre kurulu için tasarım belgeleri, basit kurulun tamamının ve tüm bileşenleri üzerine monte edilmesi gereken dosyaların tam setidir.Her üretim adım için tek gerçek kaynağı olarak hizmet eder ve sadece Gerber dosyalarından çok daha fazla kapsar.

  • [FONT:0]Schematics[[Döneticiler[Döneticiler: 1) Devrenin mantıksal diyagramı, net bağlantılar, bileşen sembolleri ve referans tasarımörleri.
  • [FONT:0)PCB düzeni (Gerber / ODB++ / IPC-2581 dosyaları)) - Fiziksel sanat bakır tabakaları tanımlamak, satılan maske, ipek ekran, matkapları ve tahta hatları.
  • [BOM) [Dönetici:0) Malzemenin (BOM) ) - Tüm bileşenleri üretici bölüm numaraları, değerler, toleranslar, paket boyutları, referans tasarımörleri ve miktarlar ile tam bir liste.
  • [FONT=0)Fabrikasyon çizimleri veamp; notlar) - Malzeme türü için özellikler, katmanların sayısı, yığın kalınlığı, bakır ağırlık, yüzey bitirmek, engellenme gereksinimleri ve matkap toleransları.
  • [FONT:0]Assembly çizimleri veamp; talimatlar) – Yerment diagramları, kutuplu işaretler, stencil kalınlık önerileri, reflow profil parametreleri ve özel kullanım veya potting hakkında herhangi bir notlar.
  • [FONT:0)Test & kaliteli belgeler – In-circuit testi (ICT) puanlar, uçan prob koordinatları, kabul kriterleri (IPC-A-600/610) ve fonksiyonel test prosedürleri.

Tüm bunları tek bir organize pakete getirmek tahmin işi ortadan kaldırır ve üreticinin tam olarak tasarımcı olarak inşa etmesini sağlar.

Neden ayrıntılı Dokümantasyon Başarısı için Eleştirel

Zaman piyasasını azaltmak için baskı genellikle mühendislere belge aşamasına acele etmesini sağlar, yalnızca düzenin yeterli olduğuna inanarak. Bu varsayım tehlikeli. detaylı belgeler, PCB'nin üretim ve montaj başarısını doğrudan etkileyen birkaç somut fayda sağlar.

1. İletişim Gapi

Tasarımcılar ve üreticiler farklı teknik lehçeler konuşuyor. Tasarımcı, devrenin işlevini biliyor; üretici, şarj edilebilir veya yeniden taşınabilir bir belge setlerini ayarlıyor. Örneğin, bir şematik, bir kapasitörin bir güç-tebi filtrenin bir parçası olduğunu gösteriyor, ancak sadece montaj çizimi operatöre sığması gerektiğini söylüyor.

2.Elminates Ambiguity ve Hataları Azıyor

Belirsiz bir belge, birincil bir kazı kaynağı ve yeniden iş.Bir Bill of Materials that list a Oppoor as "10kULL, 0402, ±1%" anlamına gelir.Bu, herhangi bir üretici anlamına mı geliyor? Belirli bir seri değil mi?Shang-compliant? ayrıntılı BOM, üreticinin tam bir kısmını içeriyor, PCB ayak izi ve tolerans veya kutuplu notları kaldırıyor?

3. Maliyetli Yeniden Çalışın ve Malzeme Atıklarının Önlenmesi

Üretim veya montajdan sonra yapılan çalışmalar, 50 {{'ye ulaşan düzeltmelerden 10 ×'a mal olabilir, ancak prototyping sırasında kullanılan gerçek yığınlamalar yalnızca “50 {{ gibi belirsiz bir notta belirtilmiştir.

4. Hızlar Zamana Göre

Bir üretici tam ve belirsiz bir paket aldığında, mühendislik incelemesi (profeksiyon) hızla devam eder. Çok sayıda clarification gerektiren işlere ihtiyaç duyan tasarımlarınızı önceden tahmin etmek için hiçbir şey yoktur.Bu, en iyi şekilde, fabrikalar sırasındaki alıntı ve kurulum aşamasını hızlandırabilir.

5. Kalite Kontrol ve İzlenebilirlik

Kapsamlı dokümanlar denetim kriteri, test puanları ve kabul seviyeleri (örneğin, IPC-6012) için Sınıf 3'ü de açık görsel referanslar sağlar - bu sayede otomatik optik denetim (AOI) ve X-ray denetimleri doğru bir şekilde doğrulanmaları doğru bir şekilde gerçekleştirir.

Etkili Tasarım Dokümantasyonunun Anahtar Elements of Etkili Tasarım Dokümantasyon

Tüm dokümantasyon eşit yaratılmamıştır. Etkili olmak için, paketin her bileşeni yüksek düzeyde detayla tamamlanmalıdır. Aşağıda en önemli elementlere genişletilir ve ne kapsamalıdır.

Schematics and Netlists

şematik açık olmalıdır, mantıksal olarak organize edilmelidir ve tüm referans tasarımçıları, değerleri, toleransları ve paket referansları içerir.Bir hierarşik yapıyı, bireysel çarşafları yönetmek için karmaşık tasarımlara ihtiyaç duymadan gözden geçirmeli. Genrated netlists, bağlantı maçları sağlamak için düzenden doğrulanmalıdır.

PCB Layout Files (Gerber / ODB++ / I-PC2581)

Gerber dosyaları (RS-274X) en yaygın standart olarak kalır, ancak ODB++ ve IPC-2581 daha popüler hale gelir çünkü tüm üretim verilerini tek bir veritabanında taşırlar.

  • Bakır tabakaları, satılan maske, ipek ekran ve matkap dosyaları ayrı ve açıkça adlandırılır.
  • Katmanlı yığın bilgisi, dosyaların ayrı bir belge veya gömülü olarak dahil edilir. Malzeme sınıfı, tabaka başına bakır ağırlık, prepreg inşa ve toplam kalınlık.
  • Impedance gereksinimleri iz genişlikleri, spacing ile belirlenir ve hesaplama için kullanılan dielektrik sabit.
  • Tüm boyutlarda tek bir sistemde (özellikle sıkı toleranslar için ölçüm, veya üretici bunu kullanırsa- önceden teyit edilir).
  • Drill file hem plakalı hem de kaplama olmayan delikler içerir, toleranslar (örneğin, plakalı için ±0.1 mm, NPTH için ±0.05 mm).

Malzeme Bill (BOM)

BOM muhtemelen en hata yanlısı belge parçası. Bir dünya sınıfı BOM şunları içerir:

  • [FONT=0)Uygunluk bölümü sayısı (MPN)[Dönetici:0)[MPT:1)[GÜNCÜCÜye Olmayanlar İçin Tıklayınız.
  • [FONT=0]Reference designators [Döneticileri ile bağlantılı olarak [Düzücüler: C1, C2; R10, R11). "C1-C5" olarak listeler koymayın - kesin tasarım yapımcıları belirt.
  • [FONT:0) Yönetim Kurulunun ([Döneticiler)[[Döneticiler)[Döneticiler, üreticiyi hesaplamaya zorlar.
  • [FONT:0)Packating type (e.g., Tape & Reel, Cut Tape, Tube). Bu seçici ayarlı yemleme.
  • [FONT:0)RoHS durumu ve nemsiyet seviyesi (MSL)) - satılan süreç için kritik.
  • [FONT:0)Alternate parçalar[[Dönetici:0)[Döneticiler[Döneticiler) - üretim gecikmelerinden kaçınmak için ikinci bir kaynak sağlar.

En iyi bir uygulama, BOM'yi açık sütun başlıkları ile veya Excel formatında yazdırmak ve bir yerleştirme dosyasına (centroid dosyası) karşı koymak için bir yerleştirme dosyasına (centroid dosyası) geçmektir.

Kumaşlama Notları ve Çizimler

Ayrı bir yapım çizimi ( PDF'den sonra) Gerber dosyalarının eklenmesi gerekir:

  • Board kalınlığı, genel boyutlar ve detayları (kesinlikle işaretleyin).
  • Malzeme spesifikasyonu (örneğin, FR4, yüksek-Tg, yarıjensiz, poliimide).
  • Yüzey bitirmek (ENIG, HASL, immersion tin, OSP).
  • Solder maske rengi ve türü (liquid foto-imageable vs. kuru-film).
  • Silkscreen color and scope (top, alt veya her ikisi).
  • Dele boyutları, toleransları ve miktarı ile duvar masası.
  • Impedance control notları: iz genişliği, dielektrik sabit, hedef engellenme, tolerans.
  • Final kaplama kalınlığı gereklilikleri (örneğin, en az 25 μm bakırı var).
  • Kontrol kriteri sınıfı (IPC-6012 Sınıfı 2 veya 3).

Bağlantılar veya mikro bölüm gereksinimlerinin yanı sıra yüksek kullanılabilirlik tasarımları için de değerli olabilir.

Assembly Talimatları

Assembly belgeleri, bileşenlerin yerleştirilmesini ve satılmasını yönlendirir. şunları içermelidir:

  • Bitirme çizimi: Referans tasarımörleri, yönlendirme işaretleri (pin-1 dots, diyot barlar, kutuplu işaretler), ve hassas bileşenler için özel bir kullanım notları (örneğin, BGAs, konektörler).
  • Stencil önerileri: kalınlık, aperture büyüklüğü ve tipi (laser-cut, elektroformal).
  • Reflow profili: liderliksiz veya liderlik eden satıcılar için rampa sıcaklıkları, izin verilen toleranslar ile ilgili bir not ekleyin.
  • Enfeksiyon parçaları için kullanılan notları seçin (örneğin, palet tasarımı, dalga satılan parametreler).
  • Herhangi bir bileşen yeniden taşınabilirse kılavuzları el ele alalım.
  • Postassembly temizleme gereksinimleri (örneğin, no-temiz flux vs. aqueous yıkama).

Karmaşık tahtalar için, ayrı bir test spesifikasyonu belgesi elektrik test puanlarını, ICT fikstür gerekliliklerini ve fonksiyonel test geçiş / farmasö kriterleri tanımlamalıdır.

Tasarım Dokümantasyonunda Ortak Pitfalls

Deneyimli mühendisler bazen fabrika zemininde sorunlar yaratan tuzaklara düşerler. Bu tuzakların farkındalığı onları önlemenize yardımcı olur.

  • [0] Tamamlanmış yığınlama tanımı[[Dönemli: 1 ): “4-katlı, 1.6 mm” bakır ağırlıkları, ön materyaller veya engelsiz hedefler belirtmeden, bu güçler, genellikle yanlış eşleştirmelere yol açtı.
  • [FONT:0)Missing veya yanlış etiketli Gerber dosyaları[DRCT:1) Örneğin, alt katmanlı özellikleri içeren bir “solder maske üst” dosyası gönder.Her zaman tutarlı adlandırma kongrelerini kullanın ve çıktıktan önce bir tasarım kontrol (DRC) çalıştırın.
  • [[Düzücü BOM[[Dönetici:0))[[Döneticileri kullanarak (örneğin, Digi-Key veya Mouser numaraları) üretici bölüm numaraları yerine, Distribütör numaraları zamanla değişir ve evrensel değildir.
  • [FODÜ:0] Hiçbir montaj çizimi [DÜDÜT:1]: Gerber ipek ekranlarının montaj için yeterli olduğunu varsayın. Silkscreen sanat genellikle tüm parçalar için kutuplu işaretler yoksundur veya metin çağrıları ile ayrı bir çizim gereklidir.
  • [FONT:0]Test kapsamı bilgisinin kaynağının kaynağının nerede olduğunu veya hangi gerilim/şu anki/frezemlerin geçerli olduğunu belirtmeyin.
  • [FONT:0]Eski dosya formatlarını [[Dönetici: Bazı üreticiler hala Gerber 274D'yi kabul ediyor (eskiden Gerber), ancak bu format eski ve hatalarına eğilimlidir.

Büyük Dokümantasyon Nasıl Oluşturulur (Tools & Workflow)

Modern EDA araçları, gerekli dosyaların çoğunu oluşturmak için otomatik özellikler sağlar, ancak kalite hala tasarımcının dikkatine bağlıdır.

Doğru EDA Tool seçin

Altium Tasarımcısı, Cadence Allegro, Mentor PADS ve KiCad (open-source) tüm destek Gerber, ODB++ ve IPC-2581 ihracat. Her bir araç, üreticinin gereksinimleriyle eşleştirebilmek için çıktı şablonları yapılandırıyor.Projeden sonra projeyi yeniden kullanabilirsiniz.

Standartlaştırılmış Dokümantasyon Şablonları Kullanın

Üreticinin ihtiyaç duyduğu her öğeyi içeren bir belge kontrol listesi geliştirin.TheETHFLT:0)IPC standart JSTD-001) ve assemblyFLT:2)PCIPC-2612) Belgelerin içerik için kılavuzları sağlar. Ayrıca, çöp için yer sahipleri içeren özel bir şablon oluşturabilirsiniz, BOM başlıkları ve montaj notları.

Bir Pre-Release Review

Üreticiye dosyaları göndermeden önce, bir “profeksiyon için tasarım” (DFM) EDA aracınızın içinde kontrol edin. minimum annular yüzüğü kontrol edin, sater maskeleri, ipek ekranları üzerinde, ve matkap-to-copper check. sonra, manuel olarak her dosyayı bir Gerber viewer (örneğin, online bir araç gibi) bu katmanları doğrulayın ve beklenen şekilde görün.

Üretici ile iletişim kurmak Erken

Seçilen üretim ve montaj ortağınıza belgeleri son vermeden önce ulaşın. Tercih edilen dosya formatına, standart yığın seçeneklerine ve sahip oldukları benzersiz gereksinimlerine (Dönetici.g., belirli yüzeylerin liderliksiz montaj için bitirilmesini tercih ederler).Bu erken iletişim, daha sonra ayrıntılı tasarım rehberlerini yayınlayabilir -örneğin, [[0PCBCart'nin tasarım rehberi)[FLT 1: 1, her şeyi kapsayı tercih eder.

Manufacturability (DFM) için Tasarım Rolü Dokümantasyonda

Detaylı belge sadece tasarımı tanımlamakla ilgili değildir - tasarımın verimli bir şekilde inşa edilebilmesi konusunda da bilgi sahibi olmalıdır. DFM analizi, belge incelemesi sırasında yüzeyin ayrılmaz bir parçası olmalıdır: Common DFM sorunları şunlardır:

  • Seçilmiş çizgi genişlikte üretilemeyen minimum iz / uzay ihlalleri.
  • Küçük vias için desteksiz bir anular yüzük boyutu.
  • Bileşenler çok fazla tahta kenarlarına veya mola sekme alanına yakınlaştı.
  • Yoğun nüfuslu alanlarda test noktası girişi yoktur.
  • Solder maske, pedleri vs. un-solder maske BGAs için tanımlanmış pedleri tanımlamıştır.

Belge oluşturmadan önce bir DFM kontrol ederek, bu konuları tasarımda ele alabilirsiniz, gönderdiğiniz belgenin hem doğru hem de manufacturable olduğunu garanti edebilirsiniz. Birçok PCB üreticileri dosyalarınızın ücretsiz DFM incelemelerini sunar, ancak ilk önce kendi incelemenizi gerçekleştirmek için daha profesyoneldir. IPCFM kontrol listesi (I-PC7351)).

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Detaylı tasarım belgeleri başarılı bir PCB üretimi ve montaj projesinin temel taşıdır. Maliyetleri azaltılır, hataları azaltır, üretim hızları azaltır ve son yönetim kurulunun performans ve güvenilirlik hedefleri ile zaman ayırın. Temiz bir BOM, doğru fabrika çizimleri, açık bir montaj talimatları ve DFMverilen dosyaları ile tamamlayın - daha kısa sürede kredi veren yedek süreleri ve daha güçlü ilişkiler.

Belgelerinizi hazırlamak için harcanan her saat, üretim sürprizleri sırasında kurtarılır.Bir avuç gemiyi veya yüksek hacimli üretime hazırlıklı olun, belgenizi kritik bir şekilde teslim edilebilir olarak tedavi edin, ancak üretim sürprizlerini ancak aynı zamanda profesyonellik için bir üne sahip olursunuz.Bir sonraki kez, bu makalenizin paketünüzü denetim altına almanıza izin veren kurallarla ilgili olarak aşağıdaki kuralları kullanın - Projenizi kontrol etmeniz için - ancak bu konudaki bilgileri yakalayabilirsiniz.