Nettoyage de la mise en page PCB avant la fabrication

Zachariah Peterson
|  Créé: Juin 25, 2022  |  Mise à jour: Novembre 25, 2024
Nettoyage de PCB

Une fois que vous avez terminé le placement et le routage dans votre agencement de PCB, il peut être tentant de finaliser l'agencement et d'envoyer directement le tout à la fabrication. La réalité est que la carte peut encore nécessiter un peu de travail avant d'être considérée comme terminée. Le nettoyage que vous effectuez à l'étape finale de l'agencement de PCB vous aidera à détecter toutes les erreurs restantes qui ne peuvent pas être programmées dans votre moteur de DRC, et cela vous donne l'occasion d'ajouter tous les détails restants aux couches de surface.

Cette dernière section de notre cours accéléré sur les détails de fabrication de PCB explique ce qui doit être fait pour finaliser un agencement de PCB avant de générer les livrables finaux nécessaires à la fabrication. Le processus commence par le nettoyage des couches de surface dans votre agencement de PCB, où les éléments de sérigraphie sont nettoyés et les éléments en cuivre sont vérifiés pour leur conformité aux règles de conception. Une fois l'agencement de PCB nettoyé, vous générez les fichiers livrables finalisés et préparez tout pour la production.

Nettoyage de votre agencement de PCB

Le nettoyage de l'agencement de PCB vous donne l'occasion d'ajouter toutes les touches finales requises à vos données CAO. Cela implique de faire quelques ajustements finaux à l'agencement de PCB afin que la conception soit conforme aux exigences DFM/DFA. Certains des points importants à vérifier dans votre agencement de PCB sont présentés dans le tableau ci-dessous.

Routage et vias

  • Ajustez tout routage pour éliminer les erreurs de dégagement
  • Vérifiez les vias pour les exigences de taille de perçage, les tolérances et la taille des pads
  • Si nécessaire, appliquez des larmes si elles n'ont pas déjà été appliquées

Sérigraphie

  • Déplacez les désignateurs pour qu'ils ne se chevauchent pas
  • Déplacez tout élément de sérigraphie hors des pads de soudure et des trous
  • Placez toute marque de légende comme les logos d'entreprise, les numéros de pièce, etc.
  • Vérifiez que les contours de sérigraphie des composants (si présents) ne tombent pas sous les contours du corps des composants

Polygones

  • Si possible, redessinez les polygones qui se chevauchent pour éviter que les règles de dégagement n'ouvrent aucune connexion de réseau
  • Vérifiez que tous les polygones ont des affectations de réseau
  • Repassez tous les polygones et vérifiez que l'ordre de remplissage n'ouvre aucune connexion de réseau
  • Vérifiez la distribution uniforme du cuivre à travers les couches et ajoutez des polygones sur les couches vides si nécessaire

Vérification mécanique arrière

  • Assurez-vous que tous les éléments dans la disposition du PCB correspondent à vos dessins mécaniques
  • Vérifiez les positions de tout composant critique comme les connecteurs
  • Placez des trous de montage et des fiduciaux si nécessaire
  • Assurez-vous que les corps des composants 3D ne se heurtent pas ou ne se chevauchent pas

Beaucoup de ces points peuvent être programmés dans vos DRC et seront appliqués automatiquement lorsque vous créez le layout du PCB. Cependant, il est toujours important de vérifier manuellement de nombreux points car le moteur de DRC automatisé de votre logiciel de conception de PCB pourrait ne pas signaler visuellement ces points. Effectuer un DRC manuel final et vérifier visuellement vous aidera à identifier tout point de ce tableau qui aurait été manqué.

Configurer vos exigences de points de test

Définir correctement les points de test sur un layout de carte pendant votre processus de conception est crucial pour que votre PCB soit testé et vérifié par votre fabricant avant que le PCBA ne vous soit envoyé. En ajoutant des points de test appropriés sur une carte, vous augmenterez considérablement la probabilité de détecter toute erreur liée à la fabrication pendant le processus de validation post-production. Étant donné que chaque conception a ses limitations et contraintes physiques uniques, il est toujours recommandé de consulter votre fabricant pour déterminer l'emplacement idéal des points de test.

Avant d'entrer dans les spécificités des exigences de points de test et de pads, il y a plusieurs lignes directrices générales à garder à l'esprit.

  • Chaque nœud sur votre carte devrait avoir au moins un point de sonde de test.
  • Il n'est pas recommandé d'utiliser les pattes des composants comme points de test.
  • Il est recommandé de distribuer vos points de test sur toute votre carte.

Les points de test peuvent simplement être des morceaux de cuivre exposés sur le PCB, ce qui peut être aussi simple que de placer un pad et de le connecter à un réseau. La taille typique de pad dans ce cas peut être aussi petite que 1 mm et il peut se ramifier à partir d'un pad de composant, d'une trace ou d'un connecteur. Les vias connectés aux pads ou aux traces sont également une option à sélectionner pour être utilisés comme points de test dans une disposition de PCB, assurez-vous simplement qu'ils ne sont pas recouverts. Un exemple est montré ci-dessous.

PCB test point placement
Les points de test TP14 et TP15 sont placés pour se brancher à partir d'un connecteur à broches. Ces points de test permettent de sonder un signal avant qu'il n'entre dans un circuit et après qu'il en sorte.

Une stratégie courante pour accélérer les tests pendant la fabrication, ainsi que les tests électriques dans le PCBA, consiste à placer les points de test en ligne, comme vous le feriez pour des pads de montage pour un connecteur à broches traversantes. L'espacement entre les pads de test (centre à centre) serait maintenu à 100 mils si vous empruntez cette voie. Cela permet à un dispositif de test de sonder facilement tous les points simultanément.

Lorsque vous placez et sélectionnez des points de test, vous pouvez définir s'ils doivent être sondés pendant la fabrication, l'assemblage, ou les deux. Cela sera fait dans votre application de conception de PCB, et vos outils de livrables généreront un rapport de point de test à partir de vos données de disposition.

Générer des Livrables

Le package final de livraison inclut tout ce dont un fabricant de PCB a besoin pour construire et assembler le PCB. Les données finales de conception sont rarement utilisées par un fabricant à moins que vous ne les engagiez pour produire les livrables en votre nom. Dans la grande majorité des cas, vous devrez produire les livrables vous-même et les envoyer à votre fabricant. La liste typique des livrables requis pour la fabrication et l'assemblage comprend :

  • Fichiers de fabrication (fichiers Gerber, fichiers ODB++, et/ou fichiers IPC-2581)
  • Fichiers de perçage NC pour l'équipement de perçage automatisé
  • Un fichier de placement pour la machinerie d'assemblage automatisée
  • Une nomenclature de câblage pour les tests (format de nomenclature IPC-D-356A)
  • Un rapport de points de test détaillant les points de fabrication et d'assemblage de test dans la disposition du PCB
  • Une nomenclature complète avec des informations de sourcing pour chaque composant
  • Des dessins de fabrication et d'assemblage détaillant comment la carte doit être fabriquée

Certains fabricants peuvent également exiger que vous créiez un panneau pour votre PCB. Un dessin de panneau montre l'arrangement des PCB qui seront fabriqués dans un panneau de taille standard. Une fois le panneau fabriqué, les cartes individuelles seront assemblées dans un processus de soudage standard.

PCB panelization
Exemple de panneau de PCB.

Votre logiciel de conception de PCB peut accélérer la création de ces livrables grâce à certains outils automatisés. Assurez-vous de comprendre la liste complète des livrables dont votre fabricant a besoin pendant que vous travaillez à nettoyer votre agencement de PCB et à finaliser la conception.

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A propos de l'auteur

A propos de l'auteur

Zachariah Peterson possède une vaste expérience technique dans le milieu universitaire et industriel. Avant de travailler dans l'industrie des PCB, il a enseigné à la Portland State University. Il a dirigé son M.S. recherche sur les capteurs de gaz chimisorptifs et son doctorat en physique appliquée, recherche sur la théorie et la stabilité du laser aléatoire. Son expérience en recherche scientifique couvre des sujets tels que les lasers à nanoparticules, les dispositifs électroniques et optoélectroniques à semi-conducteurs, les systèmes environnementaux et l'analyse financière. Ses travaux ont été publiés dans diverses revues spécialisées et actes de conférences et il a écrit des centaines de blogs techniques sur la conception de PCB pour de nombreuses entreprises. Zachariah travaille avec d'autres sociétés de PCB fournissant des services de conception et de recherche. Il est membre de l'IEEE Photonics Society et de l'American Physical Society

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