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    Vorbereitung für die Ausgabe - Wer braucht was in der PCB-Fertigung?

    April 22, 2019

    PCB-Fertigung mit IPC-konformen Footprint-Modellen.

    Es ist ein verbreitetes Missverständnis bei Anfängern der PCB-Fertigung (und sogar bei einigen erfahrenen) Leiterplatten-Designern einfach die "Tasten" oder “Menübefehle” in der Software zur Ausgabe von Fertigungs- und Montagedaten zu drücken. Es gibt jedoch einige Einstellungen, die durchgeführt werden müssen, bevor Sie diese Tasten und Befehle verwenden können (Altium Designer® Befehle sind untenstehend in ROT markiert).

    Obwohl es viele Möglichkeiten gibt, Ihre PCB-Ausgabe vorzubereiten, ist es dabei wichtig, die Notwendigkeit zu erkennen, jedem Fertigungsprozess separate Informationen zu geben. Die Daten, die der Hersteller zur Herstellung Ihrer Leiterplatte benötigt, unterscheiden sich von denen, die der Monteur benötigt. Also, lassen Sie uns zunächst definieren, welche Art von Daten jeder dieser Hersteller wirklich benötigt. Bitte beachten Sie, dass die Einrichtung der Daten im Design-Paket erfolgen muss, auch wenn Sie eine ODB++-Datei erstellen ODER die IPC-2581-Ausgänge verwenden. Denken Sie an – GIGO. (Garbage In, Garbage Out)

    Der Verarbeiter muss die folgenden Details kennen

    Diese werden in einer FABRICATION DRAWING präsentiert und von einer Reihe von Verarbeitungsdateien begleitet. Die Fertigungszeichnung kann mit Draftsman® durchgeführt werden und die Verarbeitungsdateien können im Outjob eingerichtet werden. Diese können alle in ein einziges ZIP-Paket für den Verarbeiter gepackt werden. (Eine Schnellsuche bei AltiumLive bietet Ihnen viele Detailoptionen zur Verwendung dieser Befehle.)

    Größe des Boards und Position der Merkmale

    Dazu gehört auch die Definition eines ORIGIN (0,0 Punkt), wo alle Abmessungen gemessen und verifiziert werden können. NC-Bohrdateien sind dazu NICHT in der Lage. Ebenso wenig kann das eine NC-Routendatei tun (obwohl diese für den Hersteller sehr nützlich sein kann).

    • Abmessungen für die Gesamtbegrenzungen

    • Abmessungen für Ausschnitte und Kerben

    • Das Maß für die Gesamtdicke der Platte

    • Verwenden Sie GDT-Toleranzmethoden.

    Löcher & Nuten

    Dies lässt sich am besten mit einer Bohrtabelle darstellen und mit einer NC-Datei erstellen. (Überprüfen Sie die Lochgrößen mit dem Panels/PCB/Hole Size Editor.)

    • Diese sollten in Schritten von 2 mils (0,05 mm) erfolgen, um gleichbleibende, kostengünstige Ergebnisse zu erzielen.  

    • Definitionen für beschichtet, nicht beschichtet und Tiefe (blind, vergraben und rückwärts gebohrt).

    Abbildung 1. Ansicht einer Bohrtabelle für die PCB-Fertigung

    Abbildung 1. Ansicht einer Bohrtabelle für die PCB-Fertigung

    Anzahl und Definition von Schichten

    Dazu gehört ein GERBER für jede Prozessschicht – Kupfer, Vergoldung (falls vorhanden), Lötmaske und Siebdruck. (Die Einrichtung sollte im Layer Stack erfolgen.)

    Stellen Sie einen Schichtenstapel dar und definieren Sie, wo sich die Signal- und flachen Schichten befinden. Nummerieren Sie die Kupferschichten, um Verwechslungen zu vermeiden. Benennen Sie die oberen und unteren Lötmasken- und Siebdruckschichten sowie alle anderen additiven Prozessschichten.

    • Dicke und Material können generisch oder spezifisch sein, je nach Ihren Bedürfnissen.

    • Einige Unternehmen zeigen auch eine Ansicht jeder Kupferschicht.     

     

    Abbildung 2. Schichtenstapel in der PCB-Fertigung

    Abbildung 2. Schichtenstapel in der PCB-Fertigung

    Abbildung 3. Gerber-Ansichten in der PCB-Fertigung

    Abbildung 3. Gerber-Ansichten in der PCB-Fertigung

    Prüfpunktpositionen für die Fertigung oder eine Liste der in der Dokumentation enthaltenen Dateien.

    Nachdem Sie Merkmale im Layout als Fertigungsprüfpunkt definiert haben, können Sie diese in die Netzlistendatei IPC-D-356a exportieren. (Einrichtung unter Outjob/Fertigungsausgaben.)

    • Dies ist nicht wirklich notwendig, kann aber dabei helfen, die "positive oder negative" Art der GERBER-Datei schnell zu erkennen. Viele Programme erzeugen "EBENE"-Schichten entweder als "positives" oder "negatives" Bild.

    • Es kann auch als eine schnelle Rückversicherung für den Designer oder das Designteam fungieren, um sicherzustellen, dass alle erwarteten Funktionen in jeder Ebene korrekt definiert wurden.

    Abbildung 2. Schichtenstapel zur Vorbereitung der PCB-Angabe

    Abbildung 4. Schichtenstapel zur Vorbereitung der PCB-Angabe

    • Manchmal möchte der Hersteller eine Kopie des Schaltplans haben, um einige der Netze zu überprüfen. Das hängt davon ab, welche Anforderungen an den Hersteller gestellt werden, um elektrische Eigenschaften wie Differentialpaare und Kontinuität durch Netzbindungen sicherzustellen.

    • Toleranzen, Fertigungsprozesse und IPC-Produktklassifizierung (hilft bei der Definition der Toleranzen).

    • Plattierungsanforderungen

    • Registrierung

    • Lötmaskenmaterial & Farbe

    • Siebdruckmaterial & Farbe

    • Spezielle Beschichtungen oder Veredelungen (konforme Beschichtungsmaterialien, Vergoldung, HASL, etc.)

    Abbildung 5. Hinweise für die Herstellung für die PCB-Fertigung

    Abbildung 5. Hinweise für die Herstellung für die PCB-Fertigung 

    Was der Monteur wissen muss

    Alle Informationen, die der Assembler wissen muss, werden in einer MONTAGEZEICHNUNG dargestellt einhergehend mit einer Reihe von Verarbeitungsdateien. Die MONTAGEZEICHNUNG kann mit Draftsman® und die Verarbeitungsdateien können im Outjob erstellt werden. Diese können auch in ein ZIP-Paket für den Monteur verpackt werden.

    Ansicht der vorgesehenen Montage der Platte von oben, unten und der Seite

    • Wenn es verschiedene Varianten der Montage gibt, sollten diese in der Ansicht oder den Ansichten vermerkt werden. Hier sollten Sie ANZEIGEN, welche Bauteile installiert werden und welche nicht.

    • Außerdem ein kurzes Bezugsmaß der Gesamtgröße (X & Y) der Platte und ein Maß der Höhe des höchsten Bauteils oder der höchsten Bauteile auf jeder Seite der Platine.     

    • Dies gibt dem Monteur einen guten und schnellen Überblick über die Art der Maschinen, die er zur Herstellung Ihrer Leiterplatten benötigt.

    • Eine 3D-Ansicht ist schön, aber nicht immer notwendig. Eine 3D-Ansicht soll die Montageabsicht verdeutlichen und eine gute Kommunikation erleichtern.

    Abbildung 6. Montageansicht 

    Abbildung 7. Montageansicht von der Seite    

    Definieren Sie die Platzierungs-/Ausrichtungsvariablen/Toleranzen für Komponenten, die mit anderen mechanischen Merkmalen des fertigen Teils verbunden sein müssen (z.B. Instrumententafel, Schalter- oder Tastenschnittstelle oder Lichtleiter).

    • Verwenden Sie den gleichen Ursprung wie in der Fertigungszeichnung, um diese Lagetoleranzen zu definieren.    
    • Verwenden Sie GDT-Toleranzmethoden für X-, Y- und Z-Positionen.    
    • Verwenden Sie bei Bedarf Details, um die Ausrichtungsgenauigkeit zu unterstützen.

    Überlassen Sie alternative Bauteile nicht dem Monteur. Viele Bauteile sehen gleich aus und sind es NICHT. Alle alternativen Bauteile sollten die gleiche FORM, PASSFORM und FUNKTION haben!     

    Abbildung 8. Stückliste

    Stellen Sie Hinweise zur Verfügung für:

    • Toleranzen, Fertigungsprozesse und IPC-Produktklassifizierung (hilft bei der Definition der Toleranzen).

    • Spezielle Anforderungen an die Programmierung von Bauteilen.

    • Zusätzliche Montageverfahren NACH dem Löten.

    Abbildung 9. Montagehinweise

    Montageprüfverfahren definieren

    Diese kann auch in der Montagezeichnung enthalten oder ein separates Dokument sein. Zu den Optionen können gehören:

    • Fügen Sie bei Bedarf Funktionsprüfanforderungen hinzu.

    • Stellen Sie bei Bedarf eine Testprogrammdatei zur Verfügung.

    • Definieren Sie Montageprüfpunkte.

      • Diese sollten fernab von Bauteil-Lötstellen und außerhalb aller Bauteilkörper angeordnet sein.

      • Bei Verwendung von "Bed-of-Nails"-Testverfahren sollten sie auf einem Raster liegen. Geben Sie das verwendete Raster an.    

      • Haben Sie weitere Fragen? Rufen Sie einen Experten von Altium an oder lesen Sie mehr, um ein besseres Verständnis für den Versand eines kompletten Dokumentationspakets an die PCB-Fertigung mit Altium Designer® zu erhalten.

      • Die Probleme, mit denen wir alle bei der Einrichtung von Fertigungs- und Montagedateien und -dokumenten konfrontiert sind, liegen oft nur an wenigen Stellen. Schauen Sie sich die Abhilfemaßnahmen vs. "Gute-Praxis"-Methoden an, die in Ihrer Umgebung verwendet werden, und überlegen Sie, was verbessert werden kann.

    • Dies ist ein generiertes Textdokument mit den Ursprungsorten der einzelnen Bauteile. Es wird bei der Einrichtung der Montagemaschinen verwendet. Die Datei listet die Positionen der Komponenten in Bezug auf den PCB-Ursprung auf.

    • HINWEIS: Alle SM-Komponenten werden mit Hilfe der MITTE des Teils platziert (und somit auf die Position verwiesen), nicht mit einer Kante! Dies ist auf die Art der verwendeten Bestückungsmaschine zurückzuführen – einen Roboterarm mit Saugrohr. Viele TH-Bauteile (oder schwere Bauteile) werden mit einem Roboterarm vom Typ "Greifer" platziert. Ihr Standortbezug kann "Pin 1" oder "Körpermitte" sein. Für Stiftleisten & TH-Stecker verwenden Sie "Pin 1". Wenn es eine Mischung aus SM & TH im gleichen Teil gibt, verwenden Sie die Körpermitte.

    Stellen Sie Hinweise zur Verfügung für:

    • Toleranzen, Fertigungsprozesse und IPC-Produktklassifizierung (hilft bei der Definition der Toleranzen).

    • Spezielle Anforderungen an die Programmierung von Bauteilen.

    • Zusätzliche Montageverfahren NACH dem Löten.

    Abbildung 10. Montagehinweise

    Montageprüfverfahren definieren

    Diese kann auch in der Montagezeichnung enthalten oder ein separates Dokument sein. Zu den Optionen können gehören:

    • Fügen Sie bei Bedarf Funktionsprüfanforderungen hinzu.

    • Stellen Sie bei Bedarf eine Testprogrammdatei zur Verfügung.

    • Definieren Sie Montageprüfpunkte.

      • Diese sollten fernab von Bauteil-Lötstellen und außerhalb aller Bauteilkörper angeordnet sein.

      • Bei Verwendung von "Bed-of-Nails"-Testverfahren sollten sie auf einem Raster liegen. Geben Sie das verwendete Raster an.    

    Die Probleme, mit denen wir alle bei der Einrichtung von Fertigungs- und Montagedateien und -dokumenten konfrontiert sind, liegen oft nur an wenigen Stellen. Schauen Sie sich die Abhilfemaßnahmen vs. "Gute-Praxis"-Methoden an, die in Ihrer Umgebung verwendet werden, und überlegen Sie, was verbessert werden kann.

    Haben Sie weitere Fragen? Rufen Sie einen Experten von Altium an oder lesen Sie mehr, um ein besseres Verständnis für den Versand eines kompletten Dokumentationspakets an die PCB-Fertigung mit Altium Designer® zu erhalten.

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