Os Aspectos Chave da Documentação de Especificação de PCB

Em todas as nossas aulas e atividades de consultoria, bem como nos numerosos artigos que criamos, sempre enfatizamos a importância da documentação de PCB. Junto com a Especificação de Fabricação de PCB, essa documentação é crucial para garantir que um PCB seja construído corretamente na primeira vez e em todas as vezes subsequentes. Como a criação dessa documentação ocorre mais tarde durante o processo de design, essa etapa é dada pouca importância e/ou não recebe atenção suficiente. Ao construir PCBs complexos, de múltiplas camadas, de alta densidade, é imperativo que a documentação apropriada acompanhe o PCB até a fase de fabricação do projeto.

Este artigo descreve os vários desenhos, arquivos e notas de fabricação que devem acompanhar cada PCB que entra em fabricação.

Os Clientes e o Que Eles Devem Receber

O processo de design de PCB tem três principais clientes:

• O fabricante de PCB.
• O montador de PCB.
• A organização de teste de produção.

Cada um dos clientes anteriores requer dados que são extraídos do banco de dados de design e impressos em um formato que é aplicável ao seu equipamento específico. Há também a necessidade de criar um conjunto de documentos que contém as regras de design e dados pertinentes a cada design de PCB. Os tipos de documentos e seus conteúdos que são distribuídos incluem:

• O desenho de fabricação e os dados de fabricação registrados.
• O conjunto de arquivos de design usados para criar o filme e outras informações de ferramentas de fabricação (às vezes referido como os dados Gerber).
• O desenho de montagem e as informações de montagem necessárias.
• O conjunto de arquivos de montagem junto com a lista de materiais e informações de colocação e retirada.
• O conjunto de pontos de teste que serão usados pela engenharia de teste para preparar os dispositivos de teste necessários.

Informações adicionais sobre os itens anteriores são descritas abaixo. Deve-se notar que a lista a seguir também inclui o desenho de engenharia, mas ele é retido internamente. É uma parte importante do processo, por isso é descrito abaixo.

O Desenho de Engenharia

O desenho de engenharia se parece muito com um desenho de fabricação, exceto que contém informações de design em vez de informações de fabricação. Como mencionado acima, este documento é retido internamente e não é enviado ao fabricante. A fonte para este desenho é o desenho de contorno que define o tamanho e a forma da PCB. As informações registradas neste desenho compreendem:

• A tabela de furação, incluindo os tamanhos de furação e a quantidade estimada necessária.
• O empilhamento da PCB.
• A lista de notas de fabricação.
• A tabela de tecnologia que define as regras de roteamento.
• A lista de todos os arquivos de design que devem ser preparados para o fabricante.
• O desenho do contorno da PCB.
• Uma tabela que mostra as tensões de alimentação que serão atribuídas a cada camada de potência da PCB.
• Outras notas apropriadas e pertinentes.

O Desenho de Fabricação

O desenho de fabricação é derivado do desenho de engenharia mencionado acima. A contagem final de furos é adicionada a ele, e a tabela de tecnologia é removida. A camada final 1 da PCB é adicionada ao desenho do contorno. Nota: No passado, um desenho mostrando a localização e o tamanho de todos os furos perfurados era desenhado neste desenho. Os fabricantes não usam mais essa informação e ela perdeu seu valor. A arte da camada 1 mostra como a PCB acabada deve parecer e é usada em vez disso.

O desenho de fabricação contém o empilhamento e mostra cada camada da PCB pelo nome, juntamente com os dados Geber por camada. Um problema que ocorre é que as informações entre essas duas fontes não são as mesmas. Isso pode criar problemas para o fabricante que tenta combinar os arquivos de design com as camadas no empilhamento. O resultado é que as camadas são empilhadas na ordem errada. Portanto, os mesmos rótulos devem ser usados tanto para os arquivos de design quanto para os nomes no desenho de empilhamento. A Figura 1 mostra como um desenho de fabricação é organizado.

Figura 2. Layout de um Desenho de Fabricação Típico

Tabela 1 é a lista de notas de fabricação que são necessárias para construir uma PCB de alta contagem de camadas e impedância controlada.

Tabela 1. Um Conjunto Típico de Notas de Fabricação

Tabela 2 contém a lista de arquivos de design necessários para fabricar uma PCB multicamada. 

Tabela 2. Uma Lista de Arquivos de Design Necessários por um Fabricante

Anexado à lista de redes CAD, que é designada como IPC-356, estão a localização X-Y de todos os pinos dos componentes. A lista de redes CAD é usada na preparação do dispositivo de teste da placa nua, que é então comparado à lista de redes que foi sintetizada a partir dos dados Gerber.

O Desenho de Montagem

O desenho de montagem contém as informações necessárias para montar todos os componentes eletrônicos na PCB. Ele também contém informações sobre como anexar todas as partes mecânicas. Dada a amplitude de informações contidas dentro da informação de montagem, ela é frequentemente várias páginas em comprimento.

Os Arquivos de Montagem

Os arquivos de montagem contêm a localização X-Y de todos os componentes; a lista de materiais; o código a ser carregado nas partes programáveis juntamente com qualquer outra informação necessária pela manufatura para montar a PCB.

Os Arquivos de Pontos de Teste

Os arquivos de pontos de teste são a lista de pontos de teste que foram projetados na PCB para fornecer acesso de teste em circuito à PCB.

Resumo

A documentação que é criada para acompanhar a PCB projetada até a fabricação pode parecer muito direta e até ser vista como algo "óbvio". No entanto, é por essas razões que se deve ter cuidado ao criar essas informações. Também é recomendado que todas as diversas peças de documentação, que são acumuladas ao longo das várias operações de design que entram na criação de uma PCB, sejam cuidadosamente revisadas e aprovadas antes de acompanharem a PCB em seu caminho para a realização do produto final.

Se você quer saber mais, que tal navegar pela nossa página de produto para uma descrição de recursos mais aprofundada ou ligar para um especialista na Altium.