Pulizia del Layout PCB Prima della Produzione

Zachariah Peterson
|  Creato: giugno 25, 2022  |  Aggiornato: novembre 25, 2024
Pulizia della PCB

Una volta terminato il posizionamento e il routing nel layout del tuo PCB, può essere allettante concludere il layout e inviare tutto direttamente alla produzione. La realtà è che la scheda potrebbe ancora necessitare di qualche lavoro prima di essere considerata finita. La pulizia che esegui nella fase finale del layout del PCB ti aiuterà a individuare eventuali errori residui che non possono essere programmati nel tuo motore DRC, e ti dà l'opportunità di aggiungere eventuali dettagli mancanti agli strati superficiali.

Questa sezione finale del nostro corso intensivo sui dettagli della produzione di PCB spiega cosa deve essere fatto per finalizzare un layout di PCB prima di generare i deliverable finali necessari per la produzione. Il processo inizia con la pulizia degli strati superficiali nel layout del tuo PCB, dove gli elementi del serigrafato vengono puliti e gli elementi in rame vengono verificati per la conformità alle regole di progettazione. Una volta pulito il layout del PCB, generi i file deliverable finalizzati e prepari tutto per la produzione.

Pulizia del Tuo Layout di PCB

La pulizia del layout del PCB ti dà l'opportunità di aggiungere tutti i ritocchi finali necessari ai tuoi dati CAD. Questo comporta apportare alcune regolazioni finali al layout del PCB in modo che il design sia conforme ai requisiti DFM/DFA. Alcuni dei punti importanti da controllare nel tuo layout di PCB sono mostrati nella tabella qui sotto.

Routing e vie

  • Adeguare qualsiasi routing per eliminare gli errori di distanza
  • Controllare le vie per i requisiti di dimensione della foratura, tolleranze e dimensione del pad
  • Se necessario, applicare le lacrime se non già applicate

Serigrafia

  • Spostare i designatori in modo che non si sovrappongano
  • Spostare qualsiasi elemento di serigrafia fuori dai pad di saldatura e dai fori
  • Posizionare qualsiasi marcatura leggendaria come loghi aziendali, numeri di parte, ecc.
  • Controllare che i contorni della serigrafia dei componenti (se presenti) non cadano sotto i contorni del corpo dei componenti

Poligoni

  • Se possibile, ridisegnare i poligoni sovrapposti per prevenire che le regole di distanza aprano qualsiasi connessione di rete
  • Controllare che tutti i poligoni abbiano assegnazioni di rete
  • Riversare tutti i poligoni e verificare che l'ordine di versamento non apra nessuna connessione di rete
  • Controllare la distribuzione uniforme del rame tra gli strati e aggiungere poligoni sugli strati vuoti secondo necessità

Controllo meccanico di retroazione

  • Assicurarsi che qualsiasi elemento nel layout del PCB corrisponda ai disegni meccanici
  • Controllare le posizioni di componenti critici come i connettori
  • Posizionare fori di montaggio e fiduciali se richiesto
  • Assicurarsi che i corpi dei componenti 3D non collidano o si sovrappongano

Molti di questi punti possono essere programmati nei vostri DRC e verranno applicati automaticamente mentre create il layout del PCB. Tuttavia, è ancora importante controllare manualmente molti di questi punti poiché il motore DRC automatizzato nel vostro software di progettazione PCB potrebbe non segnalare visivamente questi punti. Eseguire un ultimo DRC manuale e controllare visivamente vi aiuterà a identificare eventuali punti in questa tabella che sono stati trascurati.

Configurare i Requisiti dei Vostri Punti di Test

Definire correttamente i punti di test su un layout di scheda durante il vostro processo di progettazione è fondamentale per avere il vostro PCB testato e verificato dal vostro produttore prima che l'assemblaggio del PCB vi sia inviato. Aggiungendo i punti di test appropriati su una scheda, aumenterete significativamente la probabilità di rilevare eventuali errori legati alla produzione durante il processo di validazione post-produzione. Dato che ogni progetto ha le sue limitazioni e vincoli fisici unici, è sempre consigliato consultarsi con il vostro produttore per determinare il posizionamento ideale dei punti di test.

Prima di entrare nei dettagli specifici dei requisiti di punti di test e pad, ci sono diverse linee guida generali da tenere a mente.

  • Ogni nodo sulla vostra scheda dovrebbe avere almeno un punto di prova per il test.
  • Non è consigliato utilizzare i terminali dei componenti come punti di test.
  • Si raccomanda di distribuire i vostri punti di test in tutta la scheda.

I punti di test possono semplicemente essere parti esposte di rame sul PCB, che possono essere semplici come posizionare un pad e collegarlo a una rete. La dimensione tipica del pad in questo caso può essere piccola fino a 1 mm e può diramarsi da un pad del componente, da una traccia o da un connettore. Anche le vie collegate ai pad o alle tracce sono un'opzione da selezionare per l'uso come punti di test in un layout di PCB, assicurati solo che non siano coperte. Un esempio è mostrato di seguito.

PCB test point placement
I punti di test TP14 e TP15 sono posizionati per diramarsi da un connettore a pin. Questi punti di test permettono di sondare un segnale prima che entri in un circuito e dopo che esce dal circuito.

Una strategia comune per accelerare i test durante la fabbricazione, così come i test elettrici nel PCBA, è posizionare i punti di test in fila proprio come si farebbe per i pad di montaggio per un'intestazione a pin passante. La distanza tra i pad di test (da centro a centro) sarebbe mantenuta a 100 mils se si sceglie questa strada. Ciò consente a un dispositivo di prova di sondare facilmente tutti i punti contemporaneamente.

Quando si posizionano e selezionano i punti di test, è possibile definire se devono essere sondati durante la fabbricazione, l'assemblaggio o entrambi. Questo verrà fatto nella tua applicazione di progettazione PCB, e i tuoi strumenti di consegna genereranno un rapporto sui punti di test dai tuoi dati di layout.

Genera Consegne

Il pacchetto dei deliverable finali include tutto ciò di cui un produttore di PCB ha bisogno per costruire e assemblare il PCB. I dati di progettazione finali sono raramente utilizzati da un produttore a meno che non lo si incarichi di produrre i deliverable per tuo conto. Nella stragrande maggioranza dei casi, dovrai produrre tu stesso i deliverable e inviarli al tuo produttore. L'elenco tipico dei deliverable richiesti per la fabbricazione e l'assemblaggio include:

  • File di fabbricazione (file Gerber, file ODB++, e/o file IPC-2581)
  • File di foratura NC per attrezzature di foratura automatizzate
  • Un file pick-and-place per macchinari di assemblaggio automatico
  • Una netlist dei fili per i test (formato della netlist IPC-D-356A)
  • Un rapporto sui punti di test che dettaglia i punti di fabbricazione e assemblaggio nella disposizione del PCB
  • Un BOM completo con informazioni di approvvigionamento per ogni componente
  • Disegni di fabbricazione e assemblaggio che dettagliano come deve essere prodotta la scheda

Alcuni produttori potrebbero anche richiedere di creare un pannello per il tuo PCB. Un disegno del pannello mostra l'arrangiamento dei PCB che verranno fabbricati in un pannello di dimensione standard. Una volta fabbricato il pannello, le singole schede verranno assemblate in un processo di saldatura standard.

PCB panelization
Esempio di pannello PCB.

Il tuo software per la progettazione di PCB può accelerare la creazione di questi documenti con alcuni strumenti automatizzati. Assicurati di comprendere l'elenco completo dei documenti che il tuo produttore necessita mentre lavori per perfezionare il layout del tuo PCB e finalizzare il design.

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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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