Progettare e posizionare la serigrafia sui PCB con Altium Designer

Zachariah Peterson
|  Creato: July 29, 2021
Make Readable Silkscreen Layouts in Altium Designer

La pianificazione della produzione e dell'assemblaggio del tuo prossimo circuito stampato richiede la stesura di tutta la documentazione per il tuo produttore. Uno degli aspetti più importanti di questa pianificazione è garantire che chi si occuperà di assemblare il tuo PCB disponga di tutte le istruzioni necessarie per posizionare i componenti in modo corretto e con il giusto orientamento. Utilizzando il giusto editor PCB, dotato di strumenti CAD di qualità, è possibile posizionare la grafica per la serigrafia direttamente nel layout del tuo PCB e utilizzare un controllo delle regole di progettazione per verificare le spaziature opportune. Altium Designer ti offre queste e molte altre funzionalità per prepararti alla produzione e all'assemblaggio.

ALTIUM DESIGNER®

Un pacchetto di progettazione PCB unificato dotato dei migliori strumenti CAD per il layout PCB e il posizionamento serigrafico.

Con grafica serigrafica si fa riferimento a una serie di etichette impresse sullo strato superficiale del circuito stampato. La serigrafia PCB comprende ciascun designatore di riferimento per i tuoi componenti, gli identificatori, i loghi aziendali, le impostazioni degli interruttori, i punti di prova, la numerazione delle parti e qualsiasi altra informazione necessaria per il corretto posizionamento dei componenti. La serigrafia può anche includere profili dei componenti o punti utilizzati per indicare il corretto orientamento dei DIP (Dual In-line Package) o dei circuiti integrati montati su BGA.

Se il circuito stampato che stai progettando include componenti con pacchetti simili, identici, o multipli dello stesso circuito integrato con orientamento diverso, ti consigliamo d'includere la grafica serigrafica sul tuo PCB, in modo che il produttore e l'assemblatore non commettano errori durante la fabbricazione. Il tuo produttore si occuperà probabilmente della grafica serigrafica per te, ma posizionandola tu stesso potrai scongiurare qualunque fraintendimento.

La serigrafia PCB trasmette una quantità significativa d'informazioni necessarie per assemblare correttamente la scheda. Per questo è importante includerla nel layout del tuo PCB. Con gli appositi strumenti CAD del tuo editor PCB, potrai facilmente posizionare la grafica serigrafica nel layout PCB una volta completata l'organizzazione della scheda. Questa è una delle fasi finali della progettazione prima di pianificare la produzione.

Errori comuni con la serigrafia PCB

La grafica serigrafica viene posizionata a livello dei componenti o sul layer inferiore del PCB. Un comune errore nel posizionamento della nomenclatura è quello di posizionarla troppo vicina a un pad, o addirittura sotto di esso. Il miglior software di progettazione PCB visualizzerà la dimensione del pad nel tuo editor PCB, assicurando il corretto posizionamento della tua grafica serigrafica. È fondamentale mantenere le giuste spaziature tra la serigrafia e i pad esposti. Una buona prassi è quella di mantenere almeno 3 (mils) millesimi di pollice di spazio tra un pad e la serigrafia.

Gli standard IPC richiedono ai produttori di PCB di apporre il marchio del produttore e il numero di lotto utilizzando la grafica serigrafica. Ciò consente il tracciamento della scheda lungo tutta la catena di approvvigionamento in caso di richiamo del prodotto. I produttori posizionano generalmente queste nomenclature lontano dalle aree critiche, come sul retro di una scheda o vicino al bordo. Un altro errore comune è quello di non specificare dove si vogliono posizionati questi riferimenti: assicurati di comunicare al produttore il giusto posizionamento e le eventuali aree critiche.

Se usi la grafica serigrafica sullo strato superiore della tua scheda, è facile sbagliare utilizzando simboli ambigui, caratteri strani o testi troppo piccoli. Ciò aumenta significativamente la difficoltà delle verifiche manuali e dell'assemblaggio. Le grafiche serigrafiche sono la principale fonte d'informazioni per l'assemblatore per il corretto posizionamento e la saldatura dei componenti. La polarità, l'orientamento e il primo pin su un pacchetto IC devono essere chiaramente contrassegnati.

ISTRUZIONI DI FABBRICAZIONE E MONTAGGIO

Oltre alla serigrafia PCB e alle istruzioni di assemblaggio, il produttore avrà bisogno di una distinta base che elenchi i componenti, inclusi i designatori di riferimento. Questi designatori di riferimento devono corrispondere ai testi serigrafici per garantire che i componenti siano posizionati correttamente. Ciò previene errori banali durante l'assemblaggio, semplificando i test e l'eventuale risoluzione di problemi della scheda.

The IPC Compliant Footprint Wizard in Altium DesignerCome creare componenti proprietari conformi in Altium Designer

Come creare layout serigrafici leggibili con Altium Designer

La creazione di un layout serigrafico con Altium Designer richiede strumenti di layout che semplifichino l'aggiunta di un livello serigrafico al layout. Lavorare con un editor PCB con più modalità di visualizzazione ti consente di mostrare e nascondere la grafica serigrafica durante il layout. Ti consigliamo di utilizzare i DRC serigrafici nel tuo editor PCB per verificare che la nomenclatura non appaia su conduttori, nei fori e che abbia le spaziature specificate nelle regole di progettazione.

Tutto questo avviene durante la fase di layout, dopo il posizionamento dei componenti. È buona prassi finalizzare il layout e simularne accuratamente il comportamento prima di posizionare la grafica serigrafica. Qualsiasi modifica alla disposizione dei componenti potrebbe richiedere la modifica del livello serigrafico, quindi assicurati di essere prima di tutto soddisfatto del layout del tuo PCB.

DEFINIRE LA SPAZIATURA DELLA SERIGRAFIA NELLE REGOLE DI PROGETTAZIONE

Con un programma di progettazione basato su regole, è facile definire le spaziature necessarie e verificarle durante la progettazione della scheda. Il miglior software di progettazione PCB ti consentirà di definire la maschera di saldatura e la spaziatura per la serigrafia come regole di progettazione, senza che il tuo produttore debba perdere tempo nel modificare il tuo progetto prima della fabbricazione. I produttori apprezzeranno la possibilità di poter prevedere se e come la serigrafia si sovrapporrà a un pad nel tuo layout.

Sfortunatamente, non tutti i programmi di progettazione sono in grado di fornirti le informazioni necessarie per verificare queste spaziature fondamentali. Idealmente, gli anular rings sui fori di via e i pad sui componenti SMD dovrebbero apparire direttamente nel layout, in modo da non dover calcolare manualmente queste spaziature. Con i giusti strumenti di progettazione per fori di via e pad, nonché con strumenti di layout capaci d'implementare le regole di progettazione già durante la progettazione della scheda, sarai certo che la tua serigrafia e la maschera di saldatura abbiano le giuste spaziature prima di mandare il tuo PCB in produzione.

Screenshot showing the PCB Rules and Constraints editor in Altium DesignerImpostare regole e vincoli della maschera di saldatura in Altium Designer

Progettare e preparare il PCB alla produzione nell'ambiente unificato di Altium Designer

La serigrafia PCB è solo uno degli importanti elementi di progettazione necessari per pianificare un efficiente ciclo di produzione. Dovrai inoltre posizionare eventuali marchi fiduciari per far sì che la tua scheda possa essere processata con apparecchiature di posizionamento SMT e altri strumenti di produzione automatizzati. Dovrai quindi procurarti i componenti, assicurandoti di ottenere i più aggiornati e di qualità per la tua scheda.

Gli strumenti di progettazione integrati direttamente con la tua documentazione, e gli strumenti di pianificazione della produzione ti consentono di creare facilmente un pacchetto completo di documentazione in un formato standard. Sarai anche in grado di gestire la tua catena di approvvigionamento e di prevenire l'utilizzo di componenti obsoleti o contraffatti. Invece di scrivere manualmente una distinta base con le informazioni sull'approvvigionamento, ti sarà possibile importare rapidamente le informazioni del distributore nella distinta base, e abbinare la selezione dei componenti con i designatori di riferimento serigrafici.

ALTIUM DESIGNER UNIFICA PROGETTAZIONE, FABBRICAZIONE E ASSEMBLAGGIO

Solo Altium Designer include le funzionalità di progettazione, documentazione e gestione della catena di approvvigionamento in un unico programma. I tuoi strumenti di progettazione devono poter comunicare utilizzando un'unica struttura dati che integri i tuoi dati con tutte le funzionalità di progettazione, analisi, documentazione e gestione della catena di approvvigionamento.

In altre piattaforme di progettazione PCB queste funzionalità sono ripartite su programmi diversi mentre alcune funzionalità importanti, richieste per posizionare correttamente la serigrafia PCB, potrebbero addirittura non essere presenti nel tuo progetto. Non mettere a repentaglio la tua produttività con potenziali riprogettazioni utilizzando altri programmi di progettazione PCB: Altium Designer ti dà accesso a tutte le funzionalità di progettazione e pianificazione della produzione di cui hai bisogno, in un unico programma.

Sono molti gli aspetti da considerare nella progettazione di un PCB; Altium Designer include tutti gli strumenti necessari per creare schede di massima qualità, in un unico programma. Sarai in grado di operare alla massima efficienza avendo accesso alle funzionalità di progettazione, pianificazione della produzione, verifica e gestione dei dati in un ambiente di progettazione unificato.

Mentre altri programmi di progettazione ti lasciano da solo, Altium ti offre un’infinità di risorse che ti aiuteranno ad iniziare e finire il tuo progetto nel modo giusto. Avrai accesso istantaneo al forum AltiumLive, ai webinar e ai podcast forniti da esperti del settore, ai tutorial di progettazione e a un'ampia knowledge base di suggerimenti ed esempi di progettazione. Nessun'altra azienda di software di progettazione PCB mette a tua disposizione così tante risorse per supportarti nello sviluppo del tuo PCB e contribuire al tuo successo.

Altium Designer è leader del settore nella progettazione PCB e pioniere dell'integrazione nell’ambito della progettazione. Questo ambiente ti offre tutti gli strumenti di cui hai bisogno all'interno di un unico programma, scongiurando errori di dati che possono paralizzare altri software di progettazione. Non accontentarti di piattaforme di progettazione con funzionalità separate che ti costringono a saltare da un programma all’altro. Se vuoi avere a disposizione le migliori funzionalità di progettazione e produzione, allora è il momento di passare ad Altium Designer.

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Sull'Autore

Sull'Autore

Zachariah Peterson ha una vasta esperienza tecnica nel mondo accademico e industriale. Prima di lavorare nel settore dei PCB, ha insegnato alla Portland State University. Ha condotto la sua Fisica M.S. ricerche sui sensori di gas chemisorptivi e il suo dottorato di ricerca in fisica applicata, ricerca sulla teoria e stabilità del laser casuale. Il suo background nella ricerca scientifica abbraccia temi quali laser a nanoparticelle, dispositivi semiconduttori elettronici e optoelettronici, sistemi ambientali e analisi finanziaria. Il suo lavoro è stato pubblicato in diverse riviste specializzate e atti di conferenze e ha scritto centinaia di blog tecnici sulla progettazione di PCB per numerose aziende. Zachariah lavora con altre società del settore PCB fornendo servizi di progettazione e ricerca. È membro della IEEE Photonics Society e dell'American Physical Society.

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