Teil 3: Dokumentation der Leiterplatte für die Bestückung

Zachariah Peterson
|  Erstellt: February 16, 2022  |  Aktualisiert am: August 12, 2022
Teil 3: Dokumentation der Leiterplatte für die Bestückung

Nachdem die Anforderungen an die Fertigung (für die blanke Leiterplatte) dokumentiert sind, betrachten wir nun in Teil 3 unserer Serie zu Design-Ausgabedateien einen ebenso wichtigen Schritt – die Dokumentation der Anweisungen für die Komponentenplatzierung und endgültige Bestückung. In der Montagephase wird die blanke Leiterplatte mit allen Komponenten bestückt, die auf der Stückliste angegeben sind. In diesem Kapitel werden alle Voraussetzungen für eine erfolgreiche Montage einer Leiterplatte behandelt. Wir sprechen über die Anforderungen an die Montagezeichnung, das Hinzufügen von Anmerkungen und das Anbringen von Warnhinweisen.

Wenn Sie zu verschiedenen Kapiteln in dieser Reihe springen möchten, verwenden Sie die Links im Inhaltsverzeichnis unten:

Montagezeichnungsanforderungen

Die Designdokumentation ist ohne Zweifel einer der wichtigsten Teile des Designprozesses. Selbst das beste Leiterplattendesign ist nutzlos, wenn es einem nicht gelingt, dem Hersteller die Designabsicht eindeutig zu vermitteln. Nachdem Sie Ihre Stammzeichnung nun fertiggestellt haben, können Sie sich von Ihrem bevorzugten Hersteller eine blanke Leiterplatte fertigen lassen. Im nächsten Kapitel werden wir den letzten Schritt des Dokumentationsprozesses für die Endmontage Ihrer Leiterplatte betrachten.

Position der Komponenten

Referenzmaße für Umgrenzungen

Konformitätsanforderungen an die Beschichtung

Referenzbezeichnungen für alle Teile

Installationsanforderungen für die Montage und den Abstand der Komponenten

Mechanische Hardware einschließlich Verschlüsse und Befestigungselemente

Ausrichtung und Darstellung der Komponenten

Maskierungsanforderungen

Reinheitsanforderungen

Erforderliche strukturelle Details für die Tragfähigkeit und Steifigkeit

Etikett bezüglich elektrostatischer Entladungen

Verarbeitungsspezifikationen

Anforderungen an die Kennzeichnung und Form der Anschlusspins einer Komponente

Anforderungen an die elektrische Prüfung

 

Spezifische Lötanforderungen, einschließlich Lotpastenanforderungen

Ösen und Anschlüsse

 

Erforderliche Montagedokumentation

Die erforderliche Bestückungsdokumentation besteht aus einer Reihe von Bestückungszeichnungsvorlagen, die dem endgültigen Design beigefügt werden müssen – darunter Schaltplandrucke und eine finalisierte Stückliste. Zusätzlich zu Ihren Anmerkungen ermöglichen diese Zeichnungsvorlagen dem Hersteller, die Designabsicht für die endgültige Komponentenplatzierung und -montage klar zu verstehen. Erfahren Sie außerdem mehr darüber, wie Sie Ihre Designeffizienz mit Projektvorlagen (WP) verbessern können.

Schaltplanausdrucke

Die Schaltplandrucke beschreiben die vorgesehenen Anschlüsse der Leiterplattenkomponenten und sind notwendig, um die benötigten Testpunkte zu definieren und festzulegen. Während des abschließenden Testprozesses kann der Leiterplattentester die Testpunkte auf der physischen Leiterplatte finden. Um jedoch zu verstehen, wie diese Testpunkte mit dem Netzwerk von Schaltungen verbunden sind, wird er die Schaltplandrucke verwenden. Im folgenden Beispielschaltplan sind Testpunkte dargestellt.

Schaltplanausdrucke

Materialliste

Die Stückliste muss eine detaillierte und lieferbare Teileliste enthalten, in der alle notwendigen Informationen über den Teilelieferanten stehen. Indem Sie dem Hersteller eine Stückliste mit Komponentenkennungen und Lieferanteninformationen bereitstellen, können Sie sicherstellen, dass Ihr Design mit den entsprechenden Teilen hergestellt wird. Die Stückliste wird im weiteren Verlauf des Leitfadens ausführlich behandelt. Das Zeichnungsblatt unten zeigt eine Musterstückliste mit einigen notwendigen Teileinformationen, die einbezogen werden sollten:

Materialliste

Warnhinweise

Warnhinweise sind sehr wichtig für den sicheren Umgang mit Ihrer Leiterplatte. Als Teil Ihrer Montagedokumentation müssen Sie die unten dargestellten Kennzeichnungen für elektrostatische Entladungen angeben, wenn Ihre Leiterplatte aufgrund der statischen Empfindlichkeit eine besondere Handhabung erfordert.

Markierungen für elektrostatische Entladung

Zusätzlich zu den obigen Symbolen müssen die Anmerkungen in der folgenden Tabelle über oder möglichst nahe an der Titelleiste platziert werden. Die verwendeten Anmerkungen hängen von der Klasse der Leiterplatte ab. Die Markierungen können per Kupferätzung oder Siebdruck aufgebracht werden.

Leiterplatten der Klasse 1 und 2

"DAS PROGRAMM ZUR KONTROLLE DER ELEKTROSTATISCHEN ENTLADUNG ZUM SCHUTZ VON ELEKTRISCHEN UND ELEKTRONISCHEN BAUTEILEN, BAUGRUPPEN UND GERÄTEN MUSS MIL-STD-1686, KLASSE _____ UND MIL-HDBK-263 ENTSPRECHEN."

  • Klasse 1 – Geräte, die empfindlich sind gegenüber Spannungen von 2.000 oder weniger
  • Klasse 2 – Geräte, die empfindlich sind gegenüber Spannungen von 2.001 bis 4.000

Leiterplatten der Klasse 3

„DAS PROGRAMM ZUR KONTROLLE DER ELEKTROSTATISCHEN ENTLADUNG ZUM SCHUTZ VON ELEKTRISCHEN UND ELEKTRONISCHEN BAUTEILEN, BAUGRUPPEN UND GERÄTEN MUSS MIL-STD-1686, KLASSE 3 UND MIL-HDBK-263 ENTSPRECHEN.“

  • Klasse 3 – Geräte, die empfindlich sind gegenüber Spannungen von über 4.000

 

Notizen

Wie Fertigungszeichnungen erfordern Montagezeichnungen eigene Anmerkungen. Diese Anmerkungen enthalten Informationen über die Bestückung der Leiterplatte mit ihren Komponenten, einschließlich Montagestandards, Handhabungsanweisungen und Lötspezifikationen. Die Montagedokumentation kann nicht zu detailliert sein. Wenn Sie der Meinung sind, dass Ihr Hersteller etwas über die Platzierungs- oder Montageanforderungen eines bestimmten Bauteils wissen muss, ist es ratsam, eine diesbezügliche Anmerkung beizufügen. Nachfolgend finden Sie einige Beispiele für Montagehinweise aus der Norm IPC-A-325A[8-1]:

  1. Die Verarbeitung muss den Anforderungen der Norm IPC-A-610 entsprechen und mit dieser konform sein.
  2. Gruppen- (oder Dash-), Revisions- und Seriennummer sind wie abgebildet zu kennzeichnen; Kennzeichnung mit Schriftgröße 0,10’’ unter Verwendung von Artikel Nr. 6, weiße Epoxidfarbe, gemäß MILI-43553, Typ II.
  3. Diese Baugruppe enthält Geräte, die empfindlich gegen elektrostatische Entladung (ESD) sind; eine statikfreie Handhabung ist gemäß MIL-STD-1686, Klasse 2 erforderlich.
  4. Die Beschichtung unterliegt keinen Konformitätsanforderungen.
  5. Die Bezeichnungen dienen nur als Referenz und erscheinen nicht auf einzelnen Bauteilen.
  6. Die angegebenen Abmessungen spezifizieren die maximalen Umgrenzungen für die fertige Baugruppe.
  7. Die Ausrichtung von polarisierten Kondensatoren wird durch ein Pluszeichen (+) gekennzeichnet. Die Darstellung wird auf dem Bauteil angegeben.
  8. Der Punkt identifiziert die Position von Pin Nr. 1 und die Ausrichtung des Geräts, wenn es von oben betrachtet wird.
  9. Tragen Sie mit Hilfe des Lotpastensiebs Lotpaste, Artikel Nr. 4, auf die Primärseite der Leiterplatte auf.

Vervollständigung der Design-Dokumentation

Draftsman ist ein fortschrittliches und dennoch einfaches und benutzerfreundliches Zeichenwerkzeug, das in Altium Designer integriert ist und mit dem sich Fertigungs- und Bestückungszeichnungen erstellen lassen. Draftsman ist eine integrierte Erweiterung, die manuell installiert oder entfernt werden kann. Gehen Sie hierfür zu der Seite „Extensions and Updates“ (Erweiterungen und Updates). Diese Seite können Sie über das Benutzersymbol oben rechts im Altium-Designer-Fenster aufrufen.

Wenn Sie das nächste Mal Fertigungsdokumente für Ihr Leiterplattenprojekt erstellen müssen, verwenden Sie das Dienstprogramm Draftsman in Altium Designer®. Diese leistungsstarke, einfach zu bedienende Anwendung ist in Altium Designer enthalten und hilft Ihnen, die Dokumentenerstellung zu beschleunigen. Wenn Sie Ihre Leiterplattendateien und -zeichnungen dann an Ihren Hersteller übergeben möchten, erleichtert die Altium-365™-Plattform die Zusammenarbeit und Freigabe Ihrer Projekte.

Wir haben nur an der Oberfläche dessen gekratzt, was mit Altium Designer auf Altium 365 möglich ist. Werfen Sie noch heute einen Blick auf unsere flexiblen Lizenzierungsoptionen für Altium Designer + Altium 365.

Über den Autor / über die Autorin

Über den Autor / über die Autorin

Zachariah Peterson verfügt über einen umfassenden technischen Hintergrund in Wissenschaft und Industrie. Vor seiner Tätigkeit in der Leiterplattenindustrie unterrichtete er an der Portland State University. Er leitete seinen Physik M.S. Forschung zu chemisorptiven Gassensoren und sein Ph.D. Forschung zu Theorie und Stabilität von Zufallslasern. Sein Hintergrund in der wissenschaftlichen Forschung umfasst Themen wie Nanopartikellaser, elektronische und optoelektronische Halbleiterbauelemente, Umweltsysteme und Finanzanalysen. Seine Arbeiten wurden in mehreren Fachzeitschriften und Konferenzberichten veröffentlicht und er hat Hunderte von technischen Blogs zum Thema PCB-Design für eine Reihe von Unternehmen verfasst. Zachariah arbeitet mit anderen Unternehmen der Leiterplattenindustrie zusammen und bietet Design- und Forschungsdienstleistungen an. Er ist Mitglied der IEEE Photonics Society und der American Physical Society.

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