Éliminez les risques de vos prototypes de PCBA

En terminant une conception Rev A et lorsqu'on commande le premier jeu de PCBs auprès d'un fabricant de cartes, on ressent un sentiment très spécial. Bien qu'aucun concepteur au monde ne voudrait probablement pas échanger ce sentiment pour quoi que ce soit, atténuer un peu l'appréhension qui en découle serait appréciable.

Voici des étapes de révision de vos PCBA qui devraient s'avérer plus efficaces pour calmer vos nerfs qu'une visite au bar après le travail, et infiniment plus efficaces pour prévenir les erreurs !

Lorsque vous êtes prêts à commander des services de fabrication et d'assemblage de PCB (PCBA), vous pouvez suivre certaines étapes pour réduire le temps de traitement.

S'impliquer dans la chaîne d'approvisionnement et assurer le DFM/DFA dès le début sont importants, et prendre ces points au sérieux pendant le développement réduira votre temps de révision de conception ainsi que votre temps d'assemblage/fabrication.

Vous pouvez également éliminer certaines conceptions inutiles pour votre PCBA lorsque vous prêtez attention à ces points.

Pas de pièces ? Pas de cartes et donc pas de PCBA

La gestion de la chaîne d'approvisionnement, qui était autrefois une leçon occasionnelle frustrante de patience et de planification, est devenue un paramètre de conception critique même au niveau du prototype. Il n'y a rien de pire que d'avoir un projet de développement de plusieurs millions de dollars retardé d'une semaine parce que 10 microcontrôleurs misérables valant 2 dollars chacun ne peuvent pas être trouvés pour construire des prototypes.

Les composants passifs courants, les diodes/LEDs, ou les CI communs pour un PCBA seront faciles à remplacer et ne nécessiteront probablement pas de changements majeurs dans la disposition du PCB. Par contre, un élément comme un microcontrôleur indisponible, un FPGA, un SoC spécialisé et d'autres composants spécialisés peuvent forcer une refonte presque totale de votre PCBA.

Vous devriez toujours vérifier la disponibilité des composants et les délais de livraison tôt avant d'envoyer une commande pour la fabrication.

Les fonctions de recherche de vos outils de conception jouent ici un rôle majeur en vous aidant à trouver les données d'approvisionnement et des symboles/données de composants avant de produire votre PCB.

La meilleure façon d'y remédier est de commander des quantités de prototypes pour tous les composants dès que le schéma est terminé. Certes, personne n'aime les entasseurs compulsifs qui convoitent des piles de pièces pendant une pénurie comme Smaug refusant de se séparer d’une seule pièce, mais nous ne parlons ici que d'une poignée de pièces.

La déception de gaspiller un quart des composants qui sont conçus avant que les cartes ne soient construites n'est rien comparée à la découverte de ce que font les ingénieurs en firmware pour passer le temps lorsqu'ils n'ont pas de matériel sur lequel travailler.

Note rapide : il est également important de vérifier le MSL (Niveau de Sensibilité à l'Humidité) de chaque pièce. Un fabricant sous contrat peut devoir cuire les pièces avant de les placer sur la carte pour le reflow SMT.

Réduisez le temps de production de PCBA en examinant la chaîne d'approvisionnement dès le début.

Les revues de conception de PCBA sont amusantes !

La plupart des ingénieurs reconnaissent deux choses à propos des revues de conception :

• Celles-ci sont nécessaires pour une sortie en Rev A,
• Compléter une révision peut être une grande faveur à demander à un collègue.

Mais cela ne doit pas être une corvée supplémentaire pour le réviseur.

Comme pour tout, les revues de conception peuvent être rendues plus divertissantes en ajoutant de l'argent et de la compétition ! Par exemple, le concepteur pourrait devoir payer le réviseur pour les erreurs trouvées. Quelque chose comme 20 $ par erreur critique qui aurait déclenché une révision de la carte et 2 $ pour les erreurs non critiques serait raisonnable. Peut-être même faire en sorte que l'entreprise alloue un budget de 200 $ pour permettre au concepteur de garder ce qui reste, encourageant l'excellence de la conception et favorisant une compétition saine.

Aucune liste de vérification pour la révision de conception ne serait complète sans examiner les Gerbers dans un programme tiers. Cela équivaudrait à ce que le fabricant de cartes va faire pour examiner le fichier.

Alors que 99,99 % des erreurs sont des erreurs de conception et/ou de configuration, chaque package eCAD a produit une erreur à un moment donné, il vaut donc la peine de prendre 5 minutes pour vérifier.

Par exemple, GerbV est un outil gratuit et open-source qui permettra au concepteur de réviser chaque couche individuellement et ensemble pour tout ce qui ne semble pas correct, que ce soit à cause d'une erreur de conception ou d'une erreur de sortie CAM.  

Les poupées de papier

Rappelons que l'objectif ultime de la conception de PCBA est de sortir de l'ordinateur et de construire quelque chose dans le monde réel.

Il existe une manière facile et rapide de vérifier les aspects mécaniques : une poupée de papier !

En plus de vérifier les dimensions d'un PCB flexible ou rigide-flexible comme le discute Tara Dunn ici, on peut également inclure les empreintes dans l'impression et placer le composant sur la page pour s'assurer que les pads sont exactement au bon endroit.

Les BGAs et les LGAs peuvent être testés de la même manière si vous disposez de films transparents imprimables. Peut-être aurez-vous de la chance et utiliserez-vous la dernière feuille de transparence afin que personne ne soit tenté de sortir le redouté projecteur à transparences lors de votre prochaine réunion.

Les sensations agréables

Ces étapes peuvent aider à transformer le sentiment d'appréhension après la commande en anticipation pour le retour des cartes. Aussi satisfaisant que cela puisse être de confier une carte à la fabrication, c'est encore mieux lorsque le concepteur sait qu'elle fonctionnera.

Bonne conception (et révision) !

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