Teil 1: Fertigungsdokument erstellen

Zachariah Peterson
|  Erstellt: February 16, 2022  |  Aktualisiert am: August 12, 2022
Dokument zur Leiterplattenfertigung

In Teil 1 unseres Tutorials zu Design-Ausgabedateien erfahren Sie alles über die Fertigungs- und Bestückungsdokumentation von Leiterplatten.

Bevor das Design für die Fertigung freigegeben werden kann, muss sichergestellt sein, dass es ordnungsgemäß dokumentiert ist und die Designabsicht klar kommuniziert wird. Obwohl elektronische Dateien wie Gerber und ODB++ genügend grundlegende Informationen für die Fertigung der Leiterplatte liefern, enthalten sie nicht die Gesamtheit Ihrer detaillierten Vorstellungen zum Fertigungsprozess.

Die Dokumentationsphase bietet die Möglichkeit, das Leiterplattenlayout präzise zu beschreiben und somit Missverständnisse zu vermeiden, die typischerweise dann auftreten, wenn die Designziele nicht klar vermittelt werden. Dieser Teil unserer Serie konzentriert sich auf die Erstellung einer standardmäßigen Leiterplatten-Dokumentationsvorlage und beschreibt alle notwendigen Details, die erforderlich sind, um das Verständnis des Herstellers zu verbessern. Im folgenden Kapitel werden dann die Besonderheiten der Stammzeichnung erläutert. Wenn Sie zu verschiedenen Kapiteln in dieser Reihe springen möchten, verwenden Sie die Links im Inhaltsverzeichnis unten:

Zeichnungsgrößen

Der erste Schritt beim Erstellen einer Stammzeichnung ist die Auswahl eines geeigneten Zeichenbereichs für alle Ihre Zeichnungen. Die Abmessungen Ihres Zeichenbereichs werden als Zeichnungsgröße bezeichnet und sollten den Standardgrößen gemäß ANSI-Y 14.1[6-1] entsprechen, wie unten gezeigt. Wenn möglich, sollten für die gesamte Dokumentation die gleichen Zeichnungsgrößen verwendet werden, wobei Sie gleichzeitig die Dokumentationsrichtlinien Ihres Unternehmens einhalten sollten.

Zeichnungsgrößen A (8.5''/11''), B (17''x11''), C (17''x22''), D (22''x34''), E (34''x44'')

Sobald die Zeichnungsgröße ausgewählt ist, müssen mehrere Blöcke in die Leiterplattenzeichnung aufgenommen werden. Ein Block enthält zusätzliche Details und Spezifikationen, die die Designanforderungen für die Fertigung klar definieren, und sollte alle Details enthalten, um mögliche Produktionsverzögerungen oder -fehler zu vermeiden.

Zoneneinteilung

Die Zoneneinteilung dient als Referenz zu einer Zeichnung und ist besonders nützlich bei mehrseitigen Zeichnungen. Obwohl man eine Zeichnung auf verschiedene Arten in Zonen einteilen kann, wird aus Gründen der Einheitlichkeit empfohlen, eine Methode zu wählen und sie designübergreifend anzuwenden. Wir werden die folgenden Richtlinien implementieren, während wir mit diesem Tutorial fortfahren:

  • Die horizontalen Ränder (oben und unten) des Zeichenblatts müssen beginnend mit "A" ganz oben links in der Zeichnung beschriftet werden und nach rechts alphabetisch zunehmen.
  • An den vertikalen Rändern (links und rechts) beginnt man mit "1" oben und fährt bei numerischer Zunahme nach unten fort.
  • Alle Buchstaben sollten großgeschrieben werden.
Beispiel für Zoneneinteilungsdokument wie oben beschrieben
Beispiel für eine Zoneneinteilungsmethode.

Titel- und Revisionsblöcke

Der Titelblock ist ein wichtiger Bestandteil Ihres Leiterplattendesigns, da er dem Hersteller grundlegende Informationen übermittelt, die für die Fertigung der Leiterplatte erforderlich sind. In den Titelblock gehören mehrere Abschnitte, darunter:

  • Zeichnungstitel und Untertitel
  • Zeichnungsmaßstab
  • Zeichnungsnummer
  • Genehmigungsblock
Blanke Leiterplatten-Zeichenfläche mit Titelblock
Blanke Leiterplatten-Zeichenfläche mit Titelblock

Die folgenden Abbildungen zeigen diese Abschnitte auf dem Titelblock detaillierter mit einigen zusätzlichen Informationen.

Titelbereich

Platzieren Sie hier einen beschreibenden Titel, damit Ihre Mitarbeiter, Kunden und Hersteller den Überblick über das Dokument und die jeweilige Leiterplatte behalten können.

Titelbereich mit Feld für Zeichnungstitel hervorgehoben

Maßstab

Der Maßstab ist das Größenverhältnis der tatsächlichen Konstruktion zur Zeichnung und sollte als Quotient geschrieben werden.

Titelbereich mit Feld für Maßstab hervorgehoben

Zeichnungsnummer (DWG.- NO.)

Eine Zeichnungsnummer hilft allen Projektbeteiligten, den Überblick über die Dokumentation zu behalten. Einige Dokumente können eine Teilenummer oder Revisionsnummer enthalten, die in die Zeichnungsnummer integriert ist.

Titelbereich mit Feld für Zeichnungsnummer hervorgehoben

Firmennummer (falls zutreffend)

Die Firmennummer ist eine fünfstellige Zeichenkette, die von der US-Bundesregierung zur Identifizierung eines Unternehmens verwendet wird. Sie wird normalerweise nicht in Fertigungszeichnungen benötigt, die nicht zu staatlichen oder militärischen PCBAs gehören.

Titelbereich mit Feld für Firmennummer hervorgehoben

Genehmigungsblock

Der Zweck des Genehmigungsblocks besteht darin, Personen (Zeichnern, Designern, Prüfern usw.) die Freigabe eines Designs zu ermöglichen. Dieser Block dient für Genehmigungen in mehreren Phasen des Design- und Produktionsprozesses.

Titelbereich mit Genehmigungsblock hervorgehoben

Obwohl sich die Anforderungen je nach den etablierten CAD-Standards eines Unternehmens unterscheiden können, gelten die fünf obigen Abschnitte als die Mindestanforderungen für einen Titelblock. Sie sollten daran arbeiten, eigene Titelblockstandards für zukünftige Projekte zu etablieren. Die in den folgenden Abbildungen dargestellten Blöcke enthalten optionale Details, die für die Spezifikationen Ihres Projekts relevant sein könnten.

Applikationsblock

Der Applikationsblock ist optional und in zwei Teile unterteilt, und zwar einen ersten Teil mit der Bezeichnung 'USED ON' und einen zweiten Teil mit der Bezeichnung 'NEXT ASSY'. Der Abschnitt "NEXT ASSY" teilt dem Ingenieur die nächste Baugruppe mit, in der das Bauteil verwendet werden soll, während sich der Abschnitt "USED ON" auf die Hauptbaugruppe bezieht, in der die nächste Baugruppe untergebracht ist.

Titelbereich mit Anwendungsblock hervorgehoben

Revisionsblock

Der Revisionsblock dient zur Verfolgung der Projektrevision und ist in Abbildung 62 unten dargestellt. Achten Sie darauf, sich an das Revisionsschema Ihres Unternehmens zu halten, sofern vorhanden, ansonsten verwenden Sie das unten vorgeschlagene Revisionsschema:

  • Die erste Revision wird als "A" angezeigt.
  • Die zweite Revision wird als "B" angezeigt, und so weiter.
  • Wenn Ihnen die Buchstaben ausgehen, führen Sie einen zweiten Buchstaben ein. „AA“ → „AB“
Titelbereich mit Revisionsblock hervorgehoben

Vertragsnummer

Wenn in einem bestimmten Vertrag oder einem anderen Dokument auf die Zeichnung verwiesen wird, wird das im Vertragsnummernblock angegeben. Dieser kann auch verwendet werden, um eine Auftragsnummer anzugeben.

Titelbereich mit Feld für Vertragsnummer hervorgehoben

Verteilungsschlüssel

Der Verteilungsschlüssel wird für die Verteilung an bestimmte unternehmensinterne Abteilungen verwendet und sollte direkt über dem Titelblock platziert werden.

Titelbereich mit Feld für Verteilungsschlüssel hervorgehoben

Materialblock

Der Materialblock enthält Zahlen, die den Notizen entsprechen, die an anderer Stelle in der Zeichnung enthalten sind. Diese Notizen sollten insbesondere die Materialien angeben, die in bestimmten Teilen des Designs verwendet werden.

Titelbereich mit Materialblock hervorgehoben

Revisionsstatusblock

Der Revisionsstatusblock enthält Informationen, die sich auf der ersten Seite der Stammzeichnung befinden, und zeigt den Revisionsstatus für jedes einzelne Blatt der Zeichnung an. Dieser Block sollte sich in der rechten oberen Ecke Ihrer Leiterplattenvorlage befinden.

Revisionsstatusblock

Fortsetzungsblatt-Block

Der Fortsetzungsblatt-Block wird für die nächsten Blätter nach der ersten Seite verwendet. Ein Fortsetzungsblatt-Block muss in der unteren rechten Ecke der Seite platziert werden, wie unten gezeigt. Dieser Block sollte Folgendes enthalten:

  • Genehmigungsblock (falls erforderlich)
  • Firmennummer
  • Zeichnungsnummer
  • Zeichnungsrevision (optional)
  • Blattnummer
  • Maßstab
  • Größe
Fortsetzungsblattblock

 

Fertigstellung Ihrer grundlegenden Fertigungsdokumentation

Die Kommunikation grundlegender Informationen über das Design sowohl an den Hersteller als auch an die Interessenvertreter verringert das Risiko einer Fehlkommunikation der Designabsichten. Es wird dringend empfohlen, diejenigen optionalen Blöcke zu verwenden, die am besten zu den Anforderungen Ihres Projektes passen, um die Ordnung Ihrer Design-Dokumentation zu erleichtern. Eine gut geordnete Dokumentation macht es einfacher, die Designabsicht dokumentübergreifend widerzuspiegeln. Nachdem wir uns nun mit der Benennung und Ordnung unserer Dokumente beschäftigt haben, werfen wir einen Blick auf den Inhalt der Stammzeichnung.

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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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