Parte 2: Documentazione delle specifiche del PCB per il disegno principale

Zachariah Peterson
|  Creato: February 16, 2022  |  Aggiornato: August 23, 2022
Parte 2: Documentare il tuo disegno principale

Il disegno principale è la parte più critica della tua documentazione di progettazione e trasmetterà tutti i dettagli necessari per produrre la tua scheda. Questi requisiti di documentazione cambiano in base alle caratteristiche di progettazione del tuo PCB, ma l'obiettivo generale è sempre quello di chiarire i tuoi intenti di progettazione ed evitare ritardi nella produzione.

Se desideri passare ai diversi capitoli di questa serie, usa i link dell'indice dei contenuti qui sotto:

Il disegno principale è come un libro di cucina per il tuo PCB, include tutti i dettagli e le istruzioni su come produrre la tua scheda. Ci sono requisiti specifici che dovresti includere in ogni disegno principale.

Requisiti di classe del disegno principale

Una corretta comunicazione delle informazioni di base sulla tua progettazione, sia al tuo produttore che alle parti interessate, riduce i rischi di incomprensioni sugli intenti di progettazione. Ti consigliamo vivamente di utilizzare i blocchi opzionali che si adattano meglio ai requisiti del tuo progetto specifico, così da facilitare l'organizzazione della tua documentazione di progettazione. Una documentazione organizzata renderà più semplice il collegamento tra i tuoi intenti progettuali e la tua documentazione. Ora che abbiamo affrontato la denominazione e l'organizzazione dei nostri documenti, diamo un'occhiata al contenuto del disegno principale.

  • Classe 1: in questa classe è fondamentale inserire il layout della scheda, che funge da disegno principale. È comunque opportuno aggiungere appunti per fornire le informazioni necessarie al produttore. Tuttavia, gli appunti non sono necessari per superare alcun tipo di ispezione di classe 1.
  • Classe 2: tutti i prodotti di classe 2 richiedono un disegno principale che descriva chiaramente le dimensioni fisiche della scheda e includa i seguenti dettagli:
    • Le caratteristiche del modello, a cui non fanno riferimento la dimensione del foro o la posizione, devono essere chiaramente dimensionate tramite appunti o indicate da un sistema a griglia.
    • È necessario specificare lo spessore del rivestimento e la placcatura della scheda.
    • Se necessario, le indicazioni di collaudo della conformità di qualità possono essere incluse nel disegno principale.
  • Classe 3: questi tipi di schede esigono il maggior numero di documenti e devono includere i dettagli elencati nella tabella seguente. Devono essere compresi anche i processi di produzione, come la foratura, la placcatura o l'incisione.

Dettagli della scheda

  • Tipo, dimensione e profilo
  • Spessore della scheda
  • Arco e torsione, comprese le tolleranze
  • Tabella del Layer Stack della scheda

Materiali

  • Tipo e grado del materiale. Se applicabile, includere il colore
  • Inchiostri di stampa

Dettagli del foro

  • Tabella di foratura
  • Modello di foratura
  • Vias

Contrassegni

  • Indicazioni di sicurezza (UL, ESD, ecc...)
  • Scarica elettrostatica
    • Classe 1: dispositivi sensibili a tensioni pari o inferiori a 2.000
    • Classe 2: dispositivi sensibili a tensioni tra 2.001 e 4.000
    • Classe 3: dispositivi sensibili a tensioni superiori a 4.000
  • Inchiostri di stampa

Condizioni di elaborazione

  • La posizione dei lembi campione o delle connessioni di conformità di qualità
  • Specifiche di processo e tolleranze

Concetti di progettazione

  • Includere la posizione dei Test Point
  • Includere il sistema di griglia utilizzato, sia esso metrico o basato sui cm
  • Riferimenti

Documentazione

  • Includi gli appunti e inseriscili sul primo foglio, oppure includi la loro posizione sul primo foglio
  • Revisione del disegno originale
  • Estensioni callout
  • Includi i modelli dei disegni per ogni layer della scheda

Le informazioni nella tabella sopra riportata saranno presentate in dettaglio nelle varie sezioni, per darti una comprensione completa dei requisiti su ciascuna voce.

Dettagli della scheda

I dettagli della scheda definiscono la complessità e la struttura.

Tipo di scheda

Il blocco dei formulari complementari viene utilizzato per tutti gli altri fogli, esclusa la prima pagina. È necessario posizionare un blocco dei formulari complementari nell'angolo in basso a destra della pagina, come mostrato nel disegno di esempio seguente. Questo dovrebbe includere:

  • Tipo 1: a lato singolo
  • Tipo 2: a lato doppio
  • Tipo 3: solo componenti a foro passante per schede multistrato
  • Tipo 4: scheda multistrato con vias passanti, cieche e/o sepolte
  • Tipo 5: solo componenti a foro passante per schede multistrato con anima metallica
  • Tipo 6: scheda multistrato con anima metallica con vias passanti, cieche e/o sepolte

Dimensionamento della scheda

Il dimensionamento della scheda è un argomento molto esteso che merita un manuale a parte. Questo manuale toccherà solo alcuni punti specifici elencati di seguito. Per uno visione più dettagliata e completa sul dimensionamento, ti preghiamo di consultare gli standard IPC-C-300 [7-3] e ASME-Y-14.5[7-2].

PCB dimensionato

  • Dovresti aggiungere una tolleranza per ogni misura che inserisci.
  • Evita di definire eccessivamente un disegno con dimensioni non necessarie.
  • Dimensiona chiaramente un disegno in modo che non possa essere mal interpretato.
  • Organizza le tue misure per renderle meglio leggibili.
  • Dimensiona senza indicare i metodi di produzione, ad esempio il tipo di perforazione da utilizzare per la creazione di un foro specifico.
  • Specifica l'origine per ottenere un punto di riferimento.
  • Le quote lineari devono utilizzare un valore numerico al loro interno, con le frecce in entrambe le direzioni.

Fori dimensionanti

Estensioni callout

Un'estensione callout collega un oggetto con appunti dettagliati e pertinenti. Le estensioni callout sono generalmente utilizzate per richiamare l'attenzione su un componente particolare o quando si forniscono appunti con uno spazio limitato. Un esempio di estensione callout può essere osservato in Figura 76 qui di seguito: in questo caso si fa riferimento agli appunti del cartiglio.

Estensioni callout e appunti dal cartiglio

Arco e torsione

Gli appunti di arco e torsione indicano quanto sia flessibile o resistente la scheda, testando quanto questa può piegarsi senza rompersi. I requisiti di arco e torsione devono essere annotati sul disegno principale. Un esempio di questo problema è riportato nelle note di esempio (nota numero 11) al termine di questa sezione.

Layer Stack della scheda

La legenda del layer stack della scheda include dettagli su ogni layer della tua scheda. Ti consigliamo di includere in ogni tuo progetto le cinque colonne (Layer, Materiale, Spessore, Tipo e File Gerber) per mantenere la documentazione coerente e semplificata tra i progetti stessi.

Legenda stack-up

Materiali

La sezione "Materiali" definisce quali materiali devono essere menzionati nella sezione appunti del tuo disegno principale e dovrebbe specificare:

Dovrebbe essere inoltre menzionato il materiale per gli inchiostri di marcatura. Se l'inchiostro di marcatura è conduttivo deve essere adeguatamente isolato dalle connessioni, distanziandolo da altre parti in rame o rivestite.

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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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