Preparare la Documentazione PCB per Andare in Produzione - Chi ha Bisogno di Cosa?

Creato: aprile 22, 2019
Aggiornato: aprile 16, 2020

È un equivoco molto comune per progettisti di circuiti alle prime armi (ed anche per alcuni più esperti) che bastasse premere solo i “pulsanti” o i “comandi” del menu nel the software per eseguire l’ìoutput dei dati di assemblaggio e fabbricazione. In ogni caso, ci sono impostazioni che devono essere fatte prima che tu possa utilizzare quei pulsanti e comandi. (I comandi Altium Designer^® evidenziati in ROSSO in basso.)

Mentre ci sono molti modi per sviluppare la documentazione PCB , è importante realizzare la necessità di fornire informazioni separate per ogni processo di produzione. I dati necessari per produrre la tua basetta dal Costruttore sono differenti da quelli di cui ha bisogno l’Assemblatore. Quindi, primo, definiamo di che tipi di dati ognuno di questi produttori ha bisogno realmente. Si prega di notare che l’impostazione per i dati deve essere fatta nel pacchetto del progetto anche se crei un file ODB++ o utilizzi gli output IPC-2581 Ricorda - GIGO. (Garbage In, Garbage Out)(Robaccia Dentro, Robaccia Fuori)

Il Costruttore ha bisogno dei seguenti dettagli

Sono presentati in un FABRICATION DRAWING (disegno costruttivo) ed accompagnati da un set di file di elaborazione. Il FABRICATION DRAWING può essere fatto utilizzando Draftsman^® ed i file di elaborazione possono essere impostati in Outjob. Tutto ciò può essere ZIPPATO in un unico pacchetto per il COSTRUTTORE. ( Una rapida ricerca su AltiumLive ti fornirà molte opzioni per dettagli nell’utilizzare questi comandi.)

Dimensione della Basetta e posizione degli elementi

Ciò include la definizione di un’ORIGINE (punto 0,0) dove tutte le dimensioni possono essere misurate e verificate. I file NC Drill non lo faranno per te. Neanche creare un file route NC (sebbene questi possano tornare utili al costruttore).

Dimensioni per limiti generali for the overall boundaries
Dimensioni per sagome & incavi
Dimensione dello spessore complessivo del circuito
Utilizzo delle metodologie di tolleranza GDT.

Fori & Slot

Meglio illustrato con una Tavola di Foratura e prodotto con un File NC Drill (Verifica la dimensione dei fori con Panels/PCB/Hole Size Editor.)

Quantità di dimensioni del foro differenti. Dovrebbero essere in incremento di 2 mils (0.05mm) per risultati economicamente vantaggiosi.
Definizioni per Plated, Non-Plated, e profonde (Blind, Buried, e back drilled).

^{Figura 1. Vista del Disegno di foratura in una documentazione PCB}

Quantità e definizione di Layers

Questo include un GERBER per ogni strato del processo - rame, placcatura in oro (se presente), maschera di saldatura, e serigrafia. (Il Setup va fatto in Layer Stack.)

Mostra un impilaggio Strati e definisci dove sono gli strati di segnale e piani. Numera gli strati di rame per prevenire confusione. Nomina TOP & Bottom della maschera di saldatura & della serigrafia e ciascun strato di processo aggiuntivo.
Spessore e materiale possono essere generici o specifici dipende dalle tue esigenze.
Alcune compagnie mostrano inoltre una vista per ciascun strato di rame.
- Ciò non è realmente necessario, ma può aiutare ad identificare rapidamente la natura “positiva o negativa” del file GERBER. Molti programmi produrranno strati “PLANE” come immagine “positiva” o “negativa”.
- Può inoltre essere una referenza rapida per il progettista o la squadra di progetto per essere sicuri che tutte le funzionalità attese siano state definite correttamente in ogni strato.

^{Figura 2. Layer Stack in una documentazione PCB}

^{Figure 3. Vista Gerber, utilizzata durante la fase di assemblaggio PCB}

Posizione del Punto di Test per produzione o una lista dei file inclusi con la documentazione.

Dopo aver definito gli elementi nel layout come un Test Point Di Fabbricazione, puoi esportarli nel file Netlist IPC-D-356a. (Impostazione in Outjob/Fabrication Outputs.)

A volte il fabbricatore vorrà avere una copia dello Schematico per verificare alcune delle reti. Dipende da quali requisiti sono richiesti dal fabbricatore per assicurare elementi elettronici come accoppiamenti differenziali e continuità attraverso net-ties.

Fornisci Note per:

Tolleranze, processi di produzione e classificazione prodotto IPC (aiuta a definire le tolleranze).
Esigenze di placcatura
Registrazione
Materiale & colore della maschera di saldatura
Materiale & colore della serigrafia
Qualsiasi rivestimento o finitura speciale (Materiali conformi di rivestimento, doratura, HASL, etc)

^{Figura 4. Note di Fabbricazione}

Cosa Necessita di Conoscere l’Assemblatore

Tutte le informazioni che l’assemblatore necessita di conoscere sono presentate in un ASSEMBLY DRAWING (disegno di assemblaggio) ed accompagnato da un set di file di elaborazione. L’ASSEMBLY DRAWING può essere fatto utilizzando Draftsman^® ed i file di elaborazione possono essere impostati in Outjob. Questi possono anche essere ZIPPATI in un unico pacchetto per l’Assemblatore.

Vista dell’Assemblaggio previsto della basetta dalla parte Superiore, Inferiore e laterale

Se ci sono varianti di assemblaggio, dovrebbero essere notati nella vista(e). Qui è dove tu MOSTRI quali componenti non vengono installati e quali sì.
Inoltre, una referenza rapida della dimensione generale (X & Y) della basetta e una dimensione dell’altezza del componente(i) più alto su ciascun lato del circuito.
Ciò da all’assemblatore una buona referenza rapida al tipo di macchinario di cui avrà bisogno per produrre le tue basette.
Una vista 3D è interessante, ma non sempre necessaria. Una vista 3D è per chiarificare l’intento di assemblaggio e facilitare una buona comunicazione.

^{Figura 5. Vista Assemblaggio PCB}

^{Figura 6. Vista assemblaggio PCB dal lato}

Definisci il posizionamento/allineamento variabili/tolleranze per i componenti che devono interfacciarsi con altre funzioni meccaniche nella parte completata (come un pannello di comando, switch o pulsante interfaccia, o impedimenti).
Utilizza la stessa origine utilizzata nel disegno di fabbricazione per definire queste tolleranze di posizione.
Utilizza metodologie di tollerance GDT per posizioni X, Y, & Z.
Utilizza i dettagli per assistere con la precisione dell’allineamento se necessario.

Fornisci un file Pick & Place dal layout

Questo è un documento di testo generato con posizioni d’origine di ciascun componente. È usato nell’impostazione del macchinario di assemblaggio. Il file elenca le posizioni del componente relative all’origine del PCB.
NOTA: Tutti i componenti SM (surface-mount) sono posizionati (e quindi menzionati per la posizione) utilizzando il CENTRO della parte, non il bordo! Ciò è dovuto al tipo di macchinario di posizionamento utilizzato - un braccio robotico di aspirazione. Molti componenti TH (o componenti pesanti) sono piazzati utilizzando un tipo di braccio robotico “grabber”. La loro posizione di referenza potrebbe essere “Pin 1” oppure “body center”. Per testate & connettori TH, utilizza “Pin 1”. Quando c’è un mix di SM & TH nella stessa parte, utilizza il body center.

Fornire una distinta base con secondo e terzo approvvigionamento approvati per i componenti

Questo può essere incluso nel disegno dell'Assemblea o come documento separato. L'output della distinta base può essere eseguito sia dallo schema che dal layout. Esistono molti modi per produrre una DBA.

Non lasciare componenti alla scelta dell’’Assemblatore. Molti componenti sembrano gli stessi ed invece NON lo sono. Tutti i componenti alternati dovrebbero avere la stessa FORMA, ADATTAMENTO e FUNZIONE!!

^{FigurA 7. Distinta dei materiali}

Fornisci NOTE per:

Tolleranze, processi di produzione e classificazione prodotto IPC (aiuta a definire le tolleranze).
Programmazione dei requisiti di componente speciale.
Procedure addizionali di assemblaggio PCB DOPO la saldatura.

^{Figura 8. Note di Assemblaggio}

Definisci Procedure Test di Assemblaggio PCB

Anche questo può essere incluso nel disegno di Assemblaggio o come documento separato. Le opzioni possono includere:

Includi requisiti di Test Funzionale come necessario.
Fornisci un file di programma di test se necessario.
Definisci punti di test d’assemblaggio.
Questi dovrebbero essere posizionati lontano dalle giunture di saldatura del componente e al di fuori di tutti i corpi del componente.
Dovrebbero essere su una griglia se si utilizzano procedure di test a “bed of nails” (letto d’aghi). Specifica la griglia usata.

I problemi che affrontiamo mentre impostiamo file e documenti per Fabbricazione ed Assemblaggio PCB spesso risiedono in giusto pochi posti. Bada alle soluzioni alternative rispetto alle “buone pratiche” che sono utilizzate nell’ambiente e considera cosa può essere migliorato.

Overview of PCB Design Output Files Generating Gerber Files Push to Manufacturing with Altium 365 Project Release Design Documentation Features in Altium Designer