Siguiendo la receta para el diseño de PCB: el diagrama de fabricación de la PCB

Hace unos años sorprendí a mi esposa con una crème brûlée para su cumpleaños. Se quedó asombrada: mi nivel de cocina en ese momento se limitaba a huevos cocidos y tostadas quemadas. Antes de intentarlo, pasé un tiempo buscando una receta con instrucciones claras para seguir. Con la receta en mis manos en cada paso del camino, me convertí en el héroe del día.

En retrospectiva, no había mucho que perder si lo echaba a perder; estaríamos decepcionados y sin crème brûlée, pero todavía podríamos celebrar. En el mundo de la fabricación de tarjetas de circuito impreso, hay mucho más en juego. Una mala construcción de la tarjeta puede aumentar los costos, e incluso poner en riesgo su trabajo. Una vez que su tarjeta sale de sus manos, tiene que confiar en su fabricante de PCB. Si no le gusta la confianza ciega, entonces puede tomar medidas para facilitar su éxito y comunicar instrucciones claras a través del diagrama de fabricación.

Un diagrama de fabricación pobre tiene la posibilidad de retrasar su proceso de fabricación, e incluso cancelar la tarjeta directamente. De la misma manera que una receta se inicia con ingredientes básicos, su dibujo fabuloso también necesitará de algunos ingredientes básicos. A partir de ahí, requerirá algunas características adicionales que son exclusivas de la tarjeta que está diseñando. Así como un buen cocinero usa las herramientas de cocina para crear sus obras maestras, veremos cómo puede hacer lo mismo con las herramientas CAD que utiliza para diseñar su tarjeta. Entonces, sin más demora, abramos este horno y echemos un vistazo por dentro para ver lo que se está cocinando.

^{Tarjetas de circuito impreso fuera de la línea de fabricación listas para el ensamble}

Ingredientes básicos de muestra para la fabricación de la PCB

Al igual que la crème brûlée es solo huevos, crema y azúcar, un diagrama de fabricación se puede reducir a un puñado de instrucciones básicas. Estas son algunas de las cosas más directas y claves para transmitir con su diagrama: 

Esquema de la tarjeta: este es el esquema de su PCB junto con ranuras, recortes u otras características que el fabricante tendrá que crear. Recuerde que no se trata de un dibujo para el ensamble de la tarjeta, por lo que no es necesario mostrar ninguna característica mecánica que utilicen las ranuras y recortes.

Ubicación de los orificios de perforación: cada orificio que se perforará en la tarjeta debe mostrarse dentro del esquema de la tarjeta y estar representado por símbolos únicos. Si bien su fabricante usará el archivo de perforación que usted le envía para las ubicaciones reales de los orificios, los símbolos de perforación aquí son necesarios como referencia.

Tabla de perforación: esta tabla, también conocida como "programa de perforación", identificará cada símbolo de perforación con su tamaño y cantidad de orificios terminados. Esto le permitirá al fabricante encontrar fácilmente tamaños de orificios específicos en el dibujo.

Dimensiones: usted querrá agregar dimensiones en el dibujo de fabricación para mostrar la longitud total y el ancho de la tarjeta. También querrá dimensionar la ubicación y el tamaño de las ranuras, recortes u otras características exclusivas del contorno de la tarjeta.

Vista de apilado de capas: esta es una vista lateral de la tarjeta para mostrar el apilamiento de capas real de la tarjeta. Usará punteros para detallar el acabado y el ancho de las capas de la tarjeta, así como el preimpregnado y los núcleos entre las capas.

Notas de fabricación: estas son las instrucciones de construcción reales que usted añadirá al diagrama de fabricación en forma de texto. Incluirán instrucciones básicas de fabricación, referencias a estándares y especificaciones de la industria y ubicaciones para características especiales.

Diagramas de identificación: por lo general, su esquema de dibujo tendrá ubicaciones en él para que pueda agregar el número de dibujo de fabricación, el estado de revisión, el nombre de la tarjeta, la información corporativa y la fecha de creación.

Elementos avanzados: glaseado, salteado y exhibición

Ya sea quemando el azúcar encima para caramelizarlo o permitiendo que la crema se refrigere y se asiente antes de servirlo, los elementos avanzados de cualquier proceso realmente le dan su sabor. Estas son algunas maneras en las que usted puede añadir aún más claridad a su dibujo de fabricación:

• Vistas ampliadas: puede optar por incluir una instantánea ampliada de las características específicas de la tarjeta fuera del esquema con un puntero que muestre su ubicación en ella. La vista ampliada le dará la oportunidad de mostrar más detalles a sus dimensiones de esta característica que lo que podría en el esquema regular de la tarjeta.
• Esquemas adicionales de la tarjeta: es posible que desee mostrar imágenes adicionales del esquema de la tarjeta para mostrar las ubicaciones de los orificios de perforación enterrados. En las tarjetas densas, y en los casos en que las perforaciones enterradas pueden estar encima una de la otra, puede ser confuso mostrar todas estas perforaciones en el esquema de la tarjeta principal. Según el tamaño de su tarjeta, estos esquemas secundarios pueden mostrarse en páginas adicionales del dibujo.

^{Cree sus dibujos de fabricación directamente desde su software de diseño de PCB}

Cómo pueden ayudarle sus herramientas de diseño de PCB

Cuando empecé a diseñar tarjetas de circuito, las utilidades de dibujo en los sistemas CAD más antiguos que usaba eran extremadamente primitivas. Algunos de los datos de la tarjeta, como las ubicaciones de las perforaciones, estaban disponibles, pero la mayoría de los elementos de dibujo tenían que crearse manualmente. Esto significó que pasé mucho tiempo creando esquemas de tarjetas, vistas detalladas y otros elementos de dibujo. Afortunadamente, con las utilidades de dibujo en los sistemas CAD de PCB actuales, usted puede crear fácilmente su dibujo de fabricación.

Usted parte de un formato de dibujo en blanco que puede extraer de una biblioteca o generar automáticamente, y luego combinarlo con su base de datos de diseño. Se pueden componer y añadir fácilmente notas para el fabricante al dibujo o importarlas desde un archivo. Se crearán y rellenarán automáticamente las tablas de perforación con los tamaños de perforación utilizados en la tarjeta. Además, se pueden añadir fácilmente diversos modos de dimensionamiento al señalar y hacer clic con el mouse en las características deseadas.

Si todavía está creando manualmente su dibujo de fabricación, debe investigar el software de diseño con utilidades avanzadas de creación de dibujos. Con los dibujos vinculados a la base de datos del diseño, cualquier cambio que se realizara en el diseño se actualizaría de inmediato en el dibujo. Esto no solo ayudaría en la reducción de su carga de trabajo, sino que también ayudaría a eliminar los errores de dibujo creados manualmente.

Con estas ideas sobre el dibujo de fabricación en mente, puede trabajar más eficazmente y crear dibujos más precisos. Como complemento, incluso recibió parte de una receta de crème brûlée (aunque todavía recomiendo seguir una receta). Altium Designer es un software de diseño de PCB que tiene una utilidad avanzada para la creación de dibujos incorporada. Draftsman le ayudará a crear un dibujo de fabricación libre de errores que hará que su tarjeta se construya correctamente desde el principio.

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