Kluczowe aspekty dokumentacji specyfikacji PCB

Wszystkich naszych kursach i działaniach konsultingowych, jak również w licznych artykułach, które tworzymy, zawsze podkreślamy znaczenie dokumentacji PCB. Wraz ze Specyfikacją Fabrykacji PCB, ta dokumentacja jest kluczowa, aby zapewnić, że PCB zostanie zbudowany poprawnie za pierwszym razem i za każdym kolejnym. Ponieważ tworzenie tej dokumentacji następuje później w procesie projektowania, temu etapowi często nie poświęca się wystarczająco dużo uwagi. Podczas budowania skomplikowanych, wielowarstwowych, PCB o wysokiej gęstości, niezbędne jest, aby odpowiednia dokumentacja towarzyszyła PCB w fazie produkcji projektu.

Artykuł opisuje różne rysunki, pliki i notatki produkcyjne, które muszą towarzyszyć każdemu PCB wchodzącemu do produkcji.

Klienci i co powinni otrzymać

Proces projektowania PCB ma trzech głównych klientów:

• Producenta PCB.
• Zgromadzenie PCB.
• Organizację testów produkcyjnych.

Każdy z wymienionych klientów wymaga danych, które są wydobywane z bazy danych projektu i drukowane w formacie odpowiednim do ich konkretnego sprzętu. Istnieje również potrzeba stworzenia zestawu dokumentów zawierających zasady projektowania i dane istotne dla każdego projektu PCB. Typy dokumentów i ich zawartość, które są dystrybuowane, obejmują:

• Rysunek wykonawczy i zarejestrowane dane wykonawcze.
• Zestaw plików projektowych używanych do stworzenia filmu i innych informacji o narzędziach produkcyjnych (czasami określanych jako dane Gerbera).
• Rysunek montażowy i niezbędne informacje montażowe.
• Zestaw plików montażowych wraz z listą materiałów oraz informacjami o pobieraniu i umieszczaniu komponentów.
• Zestaw punktów testowych, które będą używane przez inżynierów testów do przygotowania potrzebnych oprzyrządowań testowych.

Dodatkowe informacje dotyczące wyżej wymienionych elementów są opisane poniżej. Należy zauważyć, że poniższa lista zawiera również rysunek inżynierski, ale jest on przechowywany wewnętrznie. Jest to ważna część procesu, dlatego jest opisana poniżej.

Rysunek Inżynierski

Rysunek inżynierski wygląda bardzo podobnie do rysunku wykonawczego, z tą różnicą, że zawiera informacje projektowe, a nie wykonawcze. Jak wspomniano powyżej, ten dokument jest przechowywany wewnętrznie i nie jest wysyłany do wykonawcy. Źródłem tego rysunku jest rysunek konturowy, który definiuje rozmiar i kształt PCB. Informacje zapisane na tym rysunku obejmują:

• Tabelę wierceń, w tym rozmiary wierceń i szacowaną potrzebną ilość.
• Układ warstw PCB.
• Listę uwag wykonawczych.
• Tabela technologii określająca zasady trasowania.
• Lista wszystkich plików projektowych, które muszą być przygotowane dla producenta.
• Rysunek konturu PCB.
• Tabela przedstawiająca napięcia zasilania, które zostaną przypisane do każdej warstwy zasilającej PCB.
• Inne odpowiednie, należące uwagi.

Rysunek produkcyjny

Rysunek produkcyjny jest opracowany na podstawie wyżej wymienionego rysunku inżynierskiego. Dodaje się do niego ostateczną liczbę otworów, a tabela technologii jest usuwana. Ostateczna warstwa 1 PCB jest dodawana do rysunku konturu. Uwaga: W przeszłości na tym rysunku przedstawiano lokalizację i rozmiar wszystkich wierconych otworów. Producenci już nie używają tych informacji i straciły one na wartości. Grafika warstwy 1 przedstawia, jak powinna wyglądać gotowa płytka PCB i jest zamiast tego używana.

Rysunek technologiczny zawiera układ warstw i pokazuje każdą warstwę PCB po nazwie, wraz z danymi Geber dla każdej warstwy. Jednym z problemów, które mogą wystąpić, jest niezgodność informacji między tymi dwoma źródłami. Może to stwarzać problemy dla producenta, który próbuje dopasować pliki projektowe do warstw w układzie warstw. Skutkiem tego jest układanie warstw w niewłaściwej kolejności. Dlatego należy używać tych samych etykiet dla plików projektowych, jak i nazw na rysunku układu warstw. Rysunek 1 pokazuje, jak rozłożony jest rysunek technologiczny.

Rysunek 2. Układ typowego rysunku technologicznego

Tabela 1 to lista uwag technologicznych wymaganych do budowy PCB o dużej liczbie warstw i kontrolowanej impedancji.

Tabela 1. Typowy zestaw uwag technologicznych

Tabela 2 zawiera listę plików projektowych wymaganych do wytworzenia wielowarstwowej PCB. 

Tabela 2. Lista plików projektowych wymaganych przez producenta

Dołączona do listy połączeń CAD, która jest oznaczona jako IPC-356, jest lokalizacja X-Y wszystkich wyprowadzeń komponentów. Lista połączeń CAD jest używana w przygotowaniu oprzyrządowania do testowania gołej płytki, które następnie jest porównywane z listą połączeń, która została wygenerowana z danych Gerbera.

Rysunek Zgromadzeniowy

Rysunek zgromadzeniowy zawiera informacje potrzebne do montażu wszystkich komponentów elektronicznych na PCB. Zawiera również informacje o tym, jak zamocować wszystkie części mechaniczne. Ze względu na szeroki zakres informacji zawartych w informacjach montażowych, często ma on kilka stron długości.

Pliki Zgromadzeniowe

Pliki zgromadzeniowe zawierają lokalizację X-Y wszystkich komponentów; listę materiałów; kod do załadowania do programowalnych części wraz z wszelkimi innymi informacjami potrzebnymi do montażu PCB przez produkcję.

Pliki Punktów Testowych

Pliki punktów testowych to lista punktów testowych, które zostały zaprojektowane na PCB, aby zapewnić dostęp do testowania w obwodzie PCB.

Podsumowanie

Dokumentacja, która jest tworzona, aby towarzyszyć zaprojektowanej płytce PCB w procesie produkcji, może wydawać się bardzo prosta i być postrzegana jako „oczywistość”. Jednak to właśnie z tych powodów należy zachować ostrożność przy tworzeniu tych informacji. Zaleca się również, aby wszystkie różne elementy dokumentacji, które są gromadzone w trakcie kilku operacji projektowych prowadzących do stworzenia PCB, były dokładnie przeglądane i zatwierdzane, zanim będą towarzyszyć płytce PCB na drodze do realizacji finalnego produktu.

Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, dlaczego nie przejrzeć naszej strony produktowej po bardziej szczegółowy opis funkcji lub zadzwoń do eksperta w Altium.