Обзор выходных данных и файлов для изготовления при проектировании печатных плат

Прежде чем ваша плата будет передана в производство и подготовлена к сборке, необходимо создать набор файлов, которые помогут вашему производителю. Это выходные файлы проектирования печатной платы, которые также называются файлами для производства, данными для изготовления, файлами сборки и разными другими терминами. Изготовители и сборщики при производстве вашей печатной платы будут пользоваться различными наборами выходных файлов, и прежде чем продукт будет оценен и запущен в производство, команда разработчиков должна будет эти файлы создать.

Перед отправкой файла проекта производителю по электронной почте обязательно уточните перечень файлов, необходимых для изготовления и сборки. Если вы начинающий конструктор, уделите немного времени знакомству с приведенными ниже основными типами файлов для производства печатных плат.

Перечень выходных файлов при проектировании печатных плат

Ниже приводится перечень распространенных типов файлов для изготовления печатных плат. Возможно, вам не потребуется формировать файлы по всем пунктам этого перечня для каждого производителя, но рекомендуется создать их все просто для того, чтобы быть уверенным в том, что ваше устройство можно будет изготовить практически везде.

• Файлы для изготовления. Форматы файлов, используемые для создания трафаретов для производства пустых плат, включают в себя Gerber RS-274-X/X2, IPC-2581 и ODB++. Файлы для сверления NC используются при программировании сверлильных станков с ЧПУ для создания отверстий в пустой плате.
• Файлы сборки. Два основных файла, которые требуются для сборки, это спецификация материалов (BOM) и файл pick-and-place для манипулятора. Оба используются для подбора деталей и их размещения в процессе сборки. Вместе с файлами для изготовления будет создан файл паяльной маски, используемый при сборке.
• Графика и чертежи. Чертежи для изготовления и сборки похожи на рабочие схемы вашей конструкции и содержат огромное количество информации. Обычно эта информация указывается в бланке заявки, но наличие чертежа для изготовления позволяет гарантировать, что любой производитель поймет, как именно вы хотите изготовить плату.
• Файлы STEP и 3D-графика. Эти два набора файлов используются вместе и позволяют сборщику понять ориентацию некоторых компонентов с нестандартными корпусами.
• Перечень контрольных точек Этот файл включает в себя набор узлов, в которых проводятся электрические измерения, либо для контроля целостности, либо для более конкретного внутрисхемного тестирования.
• Прочие файлы. Отдельные производители могут запросить некоторые дополнительные файлы. Это могут быть ваши схемы, списки цепей, photoplot-файлы механических слоев (например, Gerber-файлы) или другие документы с комментариями и требованиями к сверлению.
• Двоичные файлы и документация по тестированию. При больших объемах производства некоторым изделиям может потребоваться прошивка двоичных файлов прямо на производстве и последующее функциональное тестирование, чтобы обеспечить полную работоспособность каждого выпускаемого изделия. Эти требования должны быть оговорены, а для автоматизированного функционального тестирования может потребоваться поставка испытательного стенда.

Все начинается с файлов и документации для изготовления

Прежде чем ваш проект может быть передан в производство и сборку, файлы для изготовления должны быть отправлены на проверку технологичности и оценку. Ваш изготовитель изучит эти файлы, чтобы убедиться в том, что конструкция соответствует его производственным возможностям. Для этого используется специализированное программное обеспечение CAM, с помощью которого ваши файлы для изготовления проверяются на предмет зазоров, размеров элементов, расстояния между элементами и любых других аспектов механической конструкции, которые могут вызвать трудности при производстве. На этом этапе процесса обычно используются Gerber-файлы, но любой изготовитель должен быть в состоянии использовать другие стандартные форматы файлов для изготовления (ODB++ или IPC-2581).

• Подробнее о форматах файлов для изготовления печатных плат и о том, как они используются.

Указания по изготовлению также важны, поскольку в них содержится вся прочая информация, используемая при изготовлении пустой печатной платы. В чертеже изготовления печатной платы указываются такие вещи, как конформные покрытия, отделка поверхности, конкретные используемые материалы (паяльная маска LPI и т. д.), требования к импедансу, спецификации слоев/материалов и многое другое. Полные и четкие указания по изготовлению позволят гарантировать возможность производства вашей конструкции в любом месте.

• Подробнее о подготовке указаний по изготовлению печатных плат.

Возможно, вашему сборщику также потребуется ознакомиться с вашей конструкцией, чтобы убедиться, что ее можно надежно изготовить без дефектов. Ваш сборочный чертеж и спецификация используются для оценки платы и обеспечения точности сборки после того, как сборщик получит пустые платы и компоненты. На сборочных чертежах присутствуют свои указания, которые призваны облегчить этот процесс и устранить любую двусмысленность в процессе производства.

Дополнительные выходные данные проекта

К дополнительным данным, которые могут потребоваться в ходе производства, относятся механические модели или трехмерные изображения, а также данные MCAD для корпуса. Требуемые данные зависят от уровня обслуживания, запрашиваемого у производителя, и объема работ. Например, при монтаже некоторых конденсаторов с радиальными или осевыми выводами может потребоваться нагнуть их в определенной ориентации; это можно наглядно показать на трехмерных изображениях и в STEP-файле.

Еще одно особое требование к сборке — запрессованные или обжимные разъемы, которые не используются в стандартной процедуре сборки печатных плат. Необходимо также предоставить документацию по этим компонентам; для этого лучше всего использовать сборочный чертеж или отдельный документ с требованиями. Если вы не уверены или работаете с новым производителем, обязательно запросите эту информацию и предоставьте нужные данные.

Если отсутствует какая-то документация или четко не сформулированы важные требования к изготовлению или сборке, ваш производитель, скорее всего, будет ориентироваться на определенные «стандартные» возможности и требования, применимые к большинству базовых конструкций. Если вас не беспокоят такие моменты, как покрытие поверхности или требования к паяльной маске, то просто подготовьте основные файлы для изготовления, а остальные вопросы предоставьте решать производителю. Различные компании предлагают разные уровни обслуживания и с готовностью помогут вам успешно изготовить вашу первую печатную плату.

Заключение

Раньше проектировщикам приходилось готовить выходные файлы проекта печатной платы и данные для производства вручную, что требовало сбора информации из множества проектных документов и ручной подготовки окончательных результатов. Современные инструменты проектирования помогут вам подготовить этот пакет данных автоматически, чтобы сэкономить время и быстро проверить проект. Когда вы будете планировать свой следующий проект, используйте лучшие инструменты САПР, которые помогут вам быстро создать макет печатной платы и подготовить ее к производству.

После компоновки печатной платы и тщательного анализа конструкции можно легко создать выходные файлы вашего проекта в Altium Designer®. Файловая функция OutJob позволяет создавать шаблоны файлов для производства и быстро формировать группы файлов из макета печатной платы и схематических данных. Когда вы будете готовы выпустить эти файлы для своего производителя, платформа Altium 365™ упростит совместную работу и обмен проектами.

Мы лишь поверхностно рассмотрели некоторые возможности Altium Designer на Altium 365. Начните использование бесплатной пробной версии Altium Designer + Altium 365 сегодня .