Parte 2: Documentação de Especificação de PCB para o Seu Desenho Mestre

Zachariah Peterson
|  Criada: Fevereiro 16, 2022  |  Atualizada: Agosto 7, 2024
Parte 2: Documentando Seu Desenho Mestre

O desenho mestre é a parte mais crítica da sua documentação de projeto e transmitirá todos os detalhes finos necessários para fabricar sua placa. Embora esses requisitos de documentação mudem com base nas especificações de design da sua PCB, o objetivo geral ainda é esclarecer sua intenção de design e evitar quaisquer atrasos na fabricação.

Se você quiser pular para diferentes capítulos desta série, use os links do Índice abaixo:

O desenho mestre é como o livro de receitas para sua PCB, inclui todos os detalhes e instruções sobre como fabricar sua placa. Existem requisitos específicos que você deve incluir em cada desenho mestre.

Requisitos da Classe de Desenho Mestre

Comunicar informações básicas sobre o seu projeto tanto para o seu fabricante quanto para os stakeholders mitiga riscos de má comunicação da intenção de design. É altamente recomendado utilizar os blocos opcionais que melhor se ajustem às necessidades específicas do seu projeto para facilitar a organização da sua documentação de design. Uma documentação organizada facilitará a conexão da intenção de design através da sua documentação. Agora que abordamos a nomeação e organização dos nossos documentos, vamos dar uma olhada no conteúdo do desenho mestre.

  • Classe 1 - Tudo o que é necessário aqui é o layout da placa, que atua como o desenho mestre. Notas ainda precisarão ser adicionadas para fornecer as informações necessárias ao seu fabricante. No entanto, notas não são necessárias para passar qualquer tipo de inspeção da Classe 1.
  • Classe 2 - Todos os produtos da Classe 2 requerem um desenho mestre que descreva claramente as dimensões físicas da placa e inclua os seguintes detalhes:
    • Características do padrão não referenciadas pelo tamanho ou localização do furo precisam ser explicitamente dimensionadas através de notas ou referenciadas por um sistema de grade.
    • A espessura do revestimento e a placação da placa precisam ser especificadas.
    • Se necessário, marcas de teste de conformidade de qualidade podem ser incluídas no desenho mestre.
  • Classe 3 - Estes tipos de placas requerem a maior documentação e precisarão incluir os detalhes listados na tabela abaixo. Os processos de fabricação também devem ser incluídos, como perfuração, galvanização ou gravação.

Detalhes da Placa

  • Tipo, tamanho e forma
  • Espessura da placa
  • Empeno e torção, incluindo tolerâncias
  • Tabela de empilhamento das camadas da placa

Materiais

  • Tipo e grau do material; se aplicável incluir cor
  • Tintas para marcação

Detalhes dos Furos

  • Tabela de perfuração
  • Padrão de perfuração
  • Vias

Marcações

  • Marcações de segurança (UL, ESD, etc...)
  • Descarga eletrostática
    • Classe 1 - Dispositivos sensíveis a tensões de 2.000 ou menos
    • Classe 2 - Dispositivos sensíveis a tensões entre 2.001 e 4.000
    • Classe 3 - Dispositivos sensíveis a tensões superiores a 4.000
  • Tintas para marcação

Condições de Processamento

  • Localização dos cupons de conformidade de qualidade ou circuitos
  • Especificações e tolerâncias do processo

Conceitos de Design

  • Inclua a localização dos pontos de teste
  • Inclua o sistema de grade utilizado, seja ele métrico ou em polegadas
  • Datums

Documentação

  • Inclua notas e coloque-as na primeira folha ou inclua a localização delas na primeira folha
  • Revisão da arte
  • Chamadas
  • Inclua desenhos de padrão para cada camada da placa

As informações na tabela acima serão apresentadas em detalhes nas seções para lhe dar um entendimento completo dos requisitos para cada entrada.

Detalhes da Placa

Os detalhes da placa definem a complexidade e a estrutura da placa.

Tipo de Placa

O Bloco de Continuação de Folha é usado para folhas que não sejam a primeira página. Um Bloco de Continuação de Folha precisa ser colocado no canto inferior direito da página, conforme mostrado no desenho de exemplo abaixo e deve incluir:

  • Tipo 1 - Simples face
  • Tipo 2 - Dupla face
  • Tipo 3 - Placa multicamadas apenas com componentes de furo passante
  • Tipo 4 - Placa multicamadas com vias passantes, cegas e/ou enterradas
  • Tipo 5 - Placa multicamadas com núcleo metálico apenas com componentes de furo passante
  • Tipo 6 - Placa multicamadas com núcleo metálico com vias passantes, cegas e/ou enterradas

Dimensionamento de Placas

O dimensionamento de placas é um assunto amplo que merece seu próprio manual, este guia abordará apenas alguns pontos chave listados abaixo. Para um olhar mais detalhado e completo sobre dimensionamento, por favor, consulte IPC-C-300[7-3] e ASME-Y-14.57-2].

Dimensioned PCB

  • Você deve adicionar uma tolerância a cada dimensão que colocar.
  • Evite sobredimensionar um desenho com dimensões desnecessárias.
  • Dimensione claramente um desenho de modo que haja apenas uma interpretação.
  • Organize suas dimensões para maximizar a legibilidade.
  • Dimensione sem indicar métodos de fabricação, como que tipo de broca usar ao criar um determinado furo.
  • Especifique a origem para dar a si mesmo um ponto de referência.
  • As dimensões lineares devem usar um valor numérico em seu centro com setas em ambas as direções.

Dimensioning Holes

Chamadas

Uma chamada conecta um item com notas detalhadas relevantes. As chamadas são geralmente utilizadas para chamar atenção para um componente especial ou quando se fornece notas com espaço limitado. Um exemplo de uma chamada pode ser visto na Figura 76 abaixo, referenciando as notas do bloco de título.

Callout to Notes from Title Block

Curvatura e Torção

As notas de curvatura e torção informam quão flexível ou durável a placa é, testando quanto ela pode dobrar sem quebrar. Os requisitos de curvatura e torção devem ser anotados no desenho mestre. Um exemplo disso pode ser encontrado nas notas de exemplo (nota número 11) no final desta seção.

Empilhamento das Camadas da Placa

A legenda do empilhamento das camadas da placa inclui detalhes sobre cada camada em sua placa. É recomendado incluir as cinco colunas (Camada, Material, Espessura, Tipo e Gerber) em cada projeto para manter a documentação consistente e simplificada entre os designs.

Layer Stackup Legend

Materiais

A seção de materiais define quais materiais devem ser mencionados na seção de notas do seu desenho mestre e deve especificar:

O material para as tintas de marcação também deve ser mencionado. Se a tinta de marcação for condutiva, então precisa ser devidamente isolada da circuitaria, afastando-a de outros cobres ou recebendo um revestimento.

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Sobre o autor

Sobre o autor

Zachariah Peterson tem vasta experiência técnica na área acadêmica e na indústria. Atualmente, presta serviços de pesquisa, projeto e marketing para empresas do setor eletrônico. Antes de trabalhar na indústria de PCB, lecionou na Portland State University e conduziu pesquisas sobre teoria, materiais e estabilidade de laser aleatório. A experiência de Peterson em pesquisa científica abrange assuntos relacionados aos lasers de nanopartículas, dispositivos semicondutores eletrônicos e optoeletrônicos, sensores ambientais e padrões estocásticos. Seu trabalho foi publicado em mais de uma dezena de jornais avaliados por colegas e atas de conferência, além disso, escreveu mais de dois mil artigos técnicos sobre projeto de PCB para diversas empresas. É membro da IEEE Photonics Society, da IEEE Electronics Packaging Society, da American Physical Society e da Printed Circuit Engineering Association (PCEA). Anteriormente, atuou como membro com direito a voto no Comitê Consultivo Técnico de Computação Quântica do INCITS, onde trabalhou em padrões técnicos para eletrônica quântica e, no momento, atua no grupo de trabalho P3186 do IEEE, que tem como foco a interface de portas que representam sinais fotônicos com simuladores de circuitos da classe SPICE.

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