Éviter les retards coûteux : Conseils essentiels pour les concepteurs de PCB

Avez-vous déjà ressenti la frustration de voir votre commande de conception de PCB mise en attente par votre fabricant ? C'est un problème courant auquel de nombreux concepteurs de PCB sont confrontés, en particulier avec les nouveaux circuits flexibles ou les conceptions rigide-flex. Lorsqu'une commande est passée, l'anticipation d'un processus de production fluide peut être rapidement interrompue par une mise en attente inattendue, souvent due à des questions d'ingénierie ou à des demandes de clarification. Ces mises en attente ne sont pas de simples désagréments – elles peuvent entraîner des retards significatifs dans le calendrier de votre projet, perturbant les plannings, augmentant les coûts et tendant les relations avec les clients ou les parties prenantes.

Les retards dans la fabrication de PCB sont souvent évitables et découlent de problèmes dans le package de données soumis. Les informations manquantes ou incomplètes, les incohérences et les détails négligés perturbent fréquemment la production, entraînant des retards. En identifiant et en abordant ces erreurs communes dès le départ, vous pouvez rationaliser votre processus et améliorer le taux de réussite de vos projets de PCB.

Documentation : La Racine de Nombreux Retards

Il est courant que 60 % ou plus des nouveaux designs soient mis "en attente" pour clarification lorsque le fabricant prépare l'outillage et le flux de processus. Ce pourcentage peut être encore plus élevé avec les conceptions flexibles et rigides-flexibles. La bonne nouvelle ? La plupart de ces problèmes sont évitables. Avant de soumettre votre commande, examinez attentivement l'ensemble du dossier de documentation et les exigences du bon de commande. Vérifiez deux fois que tout est inclus et exact.

Domaines clés sur lesquels se concentrer

• Tableaux de perçage : Le tableau de perçage décrit les tailles spécifiques, quantités et emplacements des trous requis dans votre PCB. Une discordance entre le tableau de perçage et les fichiers de perçage fournis est l'une des raisons les plus courantes pour lesquelles un projet est mis en attente. Cette divergence indique que le dessin de fabrication et les données de conception réelles peuvent ne pas être alignés, incitant le fabricant à arrêter le processus pour demander des éclaircissements. Cela peut retarder le processus de FAO (Fabrication Assistée par Ordinateur) dès le départ, prolongeant inutilement le calendrier de votre projet.
• Empilements : Les informations d'empilement détaillent l'agencement des différentes couches de votre PCB, y compris les matériaux utilisés et leurs épaisseurs respectives. Des données d'empilement précises sont essentielles pour obtenir l'impédance correcte et garantir que la carte fonctionne comme prévu. 
• Tables d'impédance : Le contrôle de l'impédance est crucial pour les circuits à haute vitesse, et toute erreur dans la table d'impédance peut entraîner des cartes qui ne répondent pas à la performance électrique requise. Il est important de vérifier que les valeurs d'impédance spécifiées sont cohérentes avec la conception réelle et que tous les calculs nécessaires sont corrects. Toute divergence ici pourrait conduire à un produit qui ne répond pas à vos spécifications électriques, nécessitant une révision ou, pire, une refonte complète.
• Dimensions du PCB : Les dimensions globales du PCB, y compris les tolérances des bords et les emplacements des caractéristiques critiques, doivent être précisément documentées. Toute déviation entre le dessin et les données de conception réelles peut causer des problèmes significatifs lors de la fabrication. Par exemple, des dimensions incorrectes pourraient entraîner un PCB qui ne s'adapte pas correctement dans son boîtier prévu ou qui ne s'aligne pas avec d'autres composants, conduisant à des modifications coûteuses ou à des cartes mises au rebut.

Avant de soumettre votre dessin de fabrication, examinez minutieusement toutes les notes, dimensions et détails pour garantir leur exactitude et leur alignement avec la dernière révision de conception. Confirmez que le jeu de données est complet, incluant les couches de circuit, les fichiers de perçage, les masques de soudure, les légendes, les listes de connexions, les instructions d'assemblage et les dessins, et qu'il correspond à la bonne révision. Une erreur courante — soumettre des fichiers de perçage obsolètes tout en utilisant des couches de circuit mises à jour — peut entraîner d'importants retards. En vérifiant la cohérence et l'exhaustivité, vous pouvez éviter des contretemps coûteux et rationaliser le processus de fabrication.

Exemple : Taille de l'anneau annulaire et distance de perçage au cuivre dans les NFPs

Un exemple courant où la taille des caractéristiques peut impacter la qualité, le coût et le calendrier de livraison est la taille de l'anneau annulaire et la distance de perçage au cuivre, spécifiquement en ce qui concerne les pads non fonctionnels (NFPs). Les matériaux flexibles sont plus difficiles à manipuler que les rigides, rendant plus ardu le maintien de l'enregistrement des couches internes. Lorsque c'est possible, concevez des anneaux annulaires plus grands dans vos couches flexibles pour accommoder ces défis.  Pour les conceptions nécessitant plusieurs cycles de stratification, augmenter la taille de l'anneau annulaire après le premier cycle peut améliorer la fiabilité. 

De plus, résistez à la tentation de retirer les pastilles non fonctionnelles lors du tracé des pistes. Ces pastilles agissent comme une distance de sécurité entre un perçage et un conducteur. Les retirer peut compromettre la fiabilité de votre PCB et peut violer les directives de conception IPC.

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Voici un exemple de ce qui peut mal tourner si vous retirez les pastilles non fonctionnelles :

• Spécification de conception : perçage à .008" du cuivre.
• Tangence permise : un anneau annulaire de .005" permet un perçage à .003" du cuivre avant le retrait par gravure.
• Retrait par gravure : Enlève .0015", réduisant la distance entre le placage de cuivre et un conducteur à .0015".
• Migration CAF : Pourrait ajouter jusqu'à .001" de croissance, ne laissant que .0005" entre eux.
• Exigences IPC-2221/2222 : Un espace minimum de .002" est nécessaire pour 0-50 volts dans le produit fini.

Dans le pire des cas, le trou métallisé pourrait dépasser son budget d'espace de .0015". Bien que cela puisse être acceptable pour les produits de classe 2, cela représente un risque significatif pour les produits de classe 3 et la fiabilité sur le terrain.

En prêtant une attention particulière à votre documentation, à l'ensemble des données de fabrication et à des détails de conception clés comme l'anneau annulaire et la distance de perçage au cuivre, vous pouvez éviter des retards inutiles et garantir que votre conception de PCB répond à toutes les exigences. Prendre ces mesures vous fera non seulement gagner du temps et évitera des frustrations, mais conduira également à un produit final plus fiable.