Các Khía Cạnh Chính Của Tài Liệu Đặc Tả PCB

Trong tất cả các lớp học và hoạt động tư vấn cũng như nhiều bài viết mà chúng tôi tạo ra, chúng tôi luôn nhấn mạnh tầm quan trọng của việc tài liệu hóa PCB. Cùng với Thông Số Kỹ Thuật Sản Xuất PCB, tài liệu này rất quan trọng để đảm bảo rằng một PCB được xây dựng đúng cách ngay từ lần đầu tiên và mỗi lần sau đó. Bởi vì việc tạo ra tài liệu này diễn ra sau trong quá trình thiết kế, bước này thường được coi nhẹ và/hoặc không được chú ý đủ. Khi xây dựng các PCB phức tạp, đa lớp, PCB mật độ cao, việc đi kèm tài liệu phù hợp với PCB đến giai đoạn sản xuất của dự án là điều bắt buộc.

Bài viết này mô tả các bản vẽ, tệp và ghi chú sản xuất phải đi kèm với mỗi PCB được đưa vào sản xuất.

Khách hàng và Những Gì Họ Nên Nhận

Quá trình thiết kế PCB có ba khách hàng chính:

• Nhà sản xuất PCB.
• Nhà lắp ráp PCB.
• Tổ chức kiểm tra sản xuất.

Mỗi khách hàng trên đều yêu cầu dữ liệu được trích xuất từ cơ sở dữ liệu thiết kế và in ra định dạng phù hợp với thiết bị cụ thể của họ. Cũng có nhu cầu tạo ra một bộ tài liệu chứa các quy tắc thiết kế và dữ liệu liên quan đến từng thiết kế PCB. Các loại tài liệu và nội dung được phân phối bao gồm:

• Bản vẽ chế tạo và dữ liệu chế tạo đã ghi lại.
• Bộ tệp thiết kế được sử dụng để tạo ra phim và các thông tin công cụ chế tạo khác (đôi khi được gọi là dữ liệu Gerber).
• Bản vẽ lắp ráp và thông tin lắp ráp cần thiết.
• Bộ tệp lắp ráp cùng với danh sách vật liệu và thông tin chọn và đặt.
• Bộ các điểm kiểm tra sẽ được kỹ sư kiểm tra sử dụng để chuẩn bị các bộ dụng cụ kiểm tra cần thiết.

Thông tin bổ sung về các hạng mục trên được mô tả dưới đây. Cần lưu ý rằng danh sách sau đây cũng bao gồm bản vẽ kỹ thuật, nhưng nó được giữ lại trong nhà. Đây là một phần quan trọng của quá trình, vì vậy nó được mô tả dưới đây.

Bản Vẽ Kỹ Thuật

Bản vẽ kỹ thuật trông giống như bản vẽ chế tạo ngoại trừ việc nó chứa thông tin thiết kế thay vì thông tin chế tạo. Như đã nói ở trên, tài liệu này được giữ lại trong nhà và không được gửi cho nhà chế tạo. Nguồn cho bản vẽ này là bản vẽ phác thảo xác định kích thước và hình dạng của PCB. Thông tin được ghi trên bản vẽ này bao gồm:

• Bảng khoan, bao gồm kích thước khoan và số lượng ước lượng cần thiết.
• Cấu trúc xếp chồng PCB.
• Danh sách các ghi chú chế tạo.
• Bảng công nghệ định nghĩa các quy tắc định tuyến.
• Danh sách tất cả các tệp thiết kế cần được chuẩn bị cho nhà sản xuất.
• Bản vẽ đường viền PCB.
• Bảng biểu thị điện áp nguồn cung cấp sẽ được gán cho mỗi lớp nguồn của PCB.
• Các ghi chú phù hợp, liên quan khác.

Bản vẽ Chế tạo

Bản vẽ chế tạo được suy ra từ bản vẽ kỹ thuật được nêu ở trên. Số lượng lỗ cuối cùng được thêm vào, và bảng công nghệ được loại bỏ. Lớp PCB cuối cùng 1 được thêm vào bản vẽ đường viền. Lưu ý: Trong quá khứ, một bản vẽ hiển thị vị trí và kích thước của tất cả các lỗ khoan được vẽ trên bản vẽ này. Các nhà sản xuất không còn sử dụng thông tin này và nó đã mất giá trị. Tác phẩm nghệ thuật lớp 1 mô tả cách PCB hoàn thành nên trông và được sử dụng thay thế.

Bản vẽ chế tạo chứa thông tin về cấu trúc xếp chồng và hiển thị từng lớp PCB theo tên, cùng với dữ liệu Geber cho mỗi lớp. Một vấn đề xảy ra là thông tin giữa hai nguồn này không giống nhau. Điều này có thể tạo ra vấn đề cho người chế tạo khi cố gắng phù hợp các tệp thiết kế với các lớp trong cấu trúc xếp chồng. Kết quả là các lớp được xếp chồng không đúng thứ tự. Do đó, cùng một nhãn phải được sử dụng cho các tệp thiết kế cũng như tên trên bản vẽ cấu trúc xếp chồng. Hình 1 cho thấy cách một bản vẽ chế tạo được sắp xếp.

Hình 2. Bố cục của một Bản Vẽ Chế Tạo Tiêu Biểu

Bảng 1 là danh sách các ghi chú chế tạo cần thiết để xây dựng một PCB đa lớp và kiểm soát trở kháng.

Bảng 1. Một Bộ Ghi Chú Chế Tạo Tiêu Biểu

Bảng 2 chứa danh sách các tệp thiết kế cần thiết để chế tạo một PCB đa lớp. 

Bảng 2. Danh Sách Các Tệp Thiết Kế Cần Thiết bởi Người Chế Tạo

Đính kèm vào danh sách mạch CAD, được chỉ định là IPC-356, là vị trí X-Y của tất cả các chân linh kiện. Danh sách mạch CAD được sử dụng trong việc chuẩn bị bộ dụng cụ kiểm tra bảng mạch trần, sau đó được so sánh với danh sách mạch đã được tổng hợp từ dữ liệu Gerber.

Bản vẽ lắp ráp

Bản vẽ lắp ráp chứa thông tin cần thiết để lắp ráp tất cả các linh kiện điện tử vào PCB. Nó cũng chứa thông tin về cách gắn tất cả các bộ phận cơ khí. Do phạm vi thông tin chứa đựng trong thông tin lắp ráp, nó thường có độ dài vài trang.

Các tệp lắp ráp

Các tệp lắp ráp chứa vị trí X-Y của tất cả các linh kiện; bảng vật liệu; mã được tải vào các bộ phận có thể lập trình cùng với bất kỳ thông tin nào khác cần thiết cho việc sản xuất để lắp ráp PCB.

Các tệp điểm kiểm tra

Các tệp điểm kiểm tra là danh sách các điểm kiểm tra đã được thiết kế vào PCB để cung cấp khả năng truy cập kiểm tra trong mạch cho PCB.

Tóm tắt

Tài liệu được tạo ra để đi kèm với PCB được thiết kế để đưa vào sản xuất có vẻ rất rõ ràng và thậm chí được coi là "không cần suy nghĩ." Nhưng, chính vì những lý do này mà cần phải chú ý khi tạo ra thông tin này. Cũng được khuyến nghị rằng tất cả các phần tài liệu khác nhau, được tích lũy qua nhiều hoạt động thiết kế đi vào việc tạo ra một PCB, được xem xét kỹ lưỡng và được phê duyệt trước khi chúng đi kèm với PCB trên con đường thực hiện sản phẩm cuối cùng.

Nếu bạn muốn biết thêm, tại sao không duyệt qua trang sản phẩm của chúng tôi để có một mô tả tính năng sâu hơn hoặc gọi cho chuyên gia tại Altium.