Tổng quan về Đầu ra Thiết kế PCB và Các Tệp Sản xuất

Trước khi bo mạch của bạn có thể được đưa vào sản xuất và chuẩn bị cho việc lắp ráp, bạn cần phải tạo ra một bộ tệp hỗ trợ nhà sản xuất của mình. Đây là các tệp xuất thiết kế PCB của bạn, còn được biết đến với các tên gọi khác như tệp sản xuất, dữ liệu chế tạo, tệp lắp ráp, và nhiều tên gọi khác nữa. Các nhà chế tạo và lắp ráp sẽ sử dụng các bộ tệp xuất khác nhau để sản xuất PCBA của bạn, và nhóm thiết kế sẽ phải tạo ra những tệp này trước khi sản phẩm có thể được báo giá và đưa vào chế tạo.

Trước khi bạn gửi tệp thiết kế của mình cho nhà sản xuất qua email, hãy chắc chắn lấy được danh sách các tệp chế tạo và lắp ráp mà họ yêu cầu trước tiên. Nếu bạn là một nhà thiết kế mới, hãy dành thời gian để đọc qua các phần mở rộng tệp sản xuất PCB cơ bản dưới đây.

Danh sách Tệp Xuất Thiết Kế PCB

Dưới đây là danh sách các tệp sản xuất PCB phổ biến. Bạn có thể không cần phải tạo ra tất cả những tệp này cho mọi nhà sản xuất, nhưng việc tạo ra tất cả chúng là một thực hành tốt để bạn có thể đảm bảo thiết bị của mình có thể được sản xuất gần như ở bất cứ đâu.

• Tệp sản xuất - Các định dạng tệp được sử dụng để tạo khuôn cho việc sản xuất bảng mạch trống bao gồm Gerber RS-274-X/X2, IPC-2581 và ODB++. Tệp khoan NC được sử dụng để lập trình máy khoan CNC để đặt các lỗ khoan trên bảng mạch trống.
• Tệp lắp ráp - Hai tệp chính cần thiết cho việc lắp ráp là danh sách vật liệu (BOM) và tệp chọn và đặt. Cả hai đều được sử dụng để phối hợp các bộ phận và vị trí trong quá trình lắp ráp. Tệp mặt nạ hàn được sử dụng cho việc lắp ráp sẽ được tạo ra cùng với tệp sản xuất của bạn.
• Bản vẽ và hình vẽ - Bản vẽ sản xuất và lắp ráp giống như bản vẽ kỹ thuật cho thiết kế của bạn và sẽ chứa đựng một lượng thông tin lớn. Bình thường bạn sẽ đặt thông tin này trong một biểu mẫu báo giá, nhưng việc tạo một bản vẽ sản xuất giúp đảm bảo rằng các nhà sản xuất ở bất cứ đâu cũng sẽ hiểu chính xác bạn muốn bảng mạch được sản xuất như thế nào.
• Tệp STEP và in 3D - Hai bộ tệp này đi cùng nhau và chúng cho phép người lắp ráp có khả năng nhìn rõ ràng hướng của một số linh kiện với bao bì không chuẩn.
• Báo cáo điểm kiểm tra - Tệp này bao gồm một tập hợp các nút được chỉ định cho các phép đo điện, hoặc cho kiểm tra liên tục hoặc các kiểm tra trong mạch cụ thể.
• Các tệp linh tạp - Có một số tệp linh tạp có thể được yêu cầu bởi một số nhà sản xuất. Những tệp này có thể bao gồm sơ đồ mạch của bạn, netlist, các lớp cơ khí, tệp photoplot (ví dụ, Tệp Gerber), hoặc các báo cáo khác với nhận xét và yêu cầu khoan lùi.
• Nhị phân và tài liệu kiểm tra - Trong sản xuất số lượng lớn, một số sản phẩm có thể yêu cầu việc nạp nhị phân trực tiếp trên dây chuyền và kiểm tra chức năng sau đó để đảm bảo mỗi sản phẩm ra khỏi dây chuyền sản xuất đều hoạt động đầy đủ. Những yêu cầu này cần được chỉ định và có thể cần cung cấp bộ dụng cụ kiểm tra để hỗ trợ kiểm tra chức năng tự động.

Quá trình Bắt Đầu Từ Tệp và Tài liệu Chế tạo

Trước khi thiết kế của bạn được chuyển vào quá trình chế tạo và lắp ráp, các tệp chế tạo của bạn phải được gửi đi để đánh giá DFM và báo giá. Nhà chế tạo của bạn sẽ kiểm tra các tệp này để đảm bảo thiết kế nằm trong khả năng của họ. Điều này được thực hiện với phần mềm CAM chuyên biệt hơn, sẽ kiểm tra các tệp chế tạo của bạn về khoảng cách, kích thước đặc điểm, khoảng cách giữa các đặc điểm, và bất kỳ khía cạnh nào khác của thiết kế vật lý có thể gây thách thức trong quá trình sản xuất. Tệp Gerber là loại tệp phổ biến nhất được sử dụng trong giai đoạn này của quá trình, nhưng bất kỳ nhà chế tạo nào cũng nên có khả năng sử dụng các định dạng tệp chế tạo tiêu chuẩn khác (ODB++ hoặc IPC-2581).

• Đọc thêm về các định dạng tệp sản xuất PCB và cách chúng được sử dụng.

Ghi chú sản xuất cũng quan trọng vì chúng cung cấp tất cả các thông tin khác được sử dụng để sản xuất một PCB trống. Những điều như lớp phủ tuân thủ, hoàn thiện bề mặt, vật liệu cụ thể được sử dụng (LPI soldermask, v.v.), yêu cầu về trở kháng, thông số kỹ thuật lớp/chất liệu của bạn, và nhiều hơn nữa được chỉ định trong bản vẽ sản xuất PCB của bạn. Ghi chú sản xuất đầy đủ và rõ ràng sẽ giúp đảm bảo thiết kế của bạn có thể được sản xuất ở bất cứ đâu.

• Đọc thêm về cách chuẩn bị ghi chú sản xuất PCB của bạn.

Thiết kế của bạn cũng có thể cần được người lắp ráp xem xét để đảm bảo thiết kế có thể được sản xuất một cách đáng tin cậy mà không có lỗi. Bản vẽ lắp ráp và BOM được sử dụng để báo giá bo mạch và để đảm bảo lắp ráp chính xác một khi bo mạch trống và linh kiện được nhận bởi người lắp ráp. Bản vẽ lắp ráp chứa bộ ghi chú riêng của chúng giúp quá trình này và loại bỏ bất kỳ sự mơ hồ nào trong sản xuất.

Dữ liệu Đầu ra Thiết kế Bổ sung

Một số dữ liệu bổ sung có thể cần thiết trong quá trình sản xuất bao gồm mô hình cơ khí hoặc in 3D, cũng như dữ liệu MCAD cho vỏ bảo vệ. Dữ liệu yêu cầu phụ thuộc vào mức độ dịch vụ được yêu cầu từ nhà sản xuất và phạm vi công việc. Ví dụ, trong quá trình lắp ráp, một số tụ điện có chân dẫn hình trụ hoặc trục có thể cần được uốn cong sang một bên theo một hướng cụ thể rất chính xác; in 3D và một tệp STEP của bạn có thể hiển thị rõ ràng điều này.

Trong một số trường hợp, việc xem dữ liệu thiết kế trong một tệp STEP hoặc dưới dạng mô hình 3D trong công cụ bố trí PCB của bạn cho phép bạn phát hiện một số vi phạm DFM có thể không được cảnh báo bởi công cụ DRC trực tuyến. Trong ví dụ được hiển thị bên dưới, đường viền của bộ kết nối trên lớp silkscreen vượt ra ngoài mép bảng mạch. Khi làm việc trong chế độ 2D trong trình biên tập bố trí, những loại lỗi này đôi khi có thể bị bỏ qua, nhưng chúng có thể dễ dàng được phát hiện hơn trong chế độ xem 3D.

Một yêu cầu lắp ráp chuyên biệt khác là với các loại kết nối press-fit hoặc kết nối bấm, những loại này không được áp dụng trong quy trình lắp ráp PCB tiêu chuẩn. Tài liệu về những linh kiện này cũng cần được cung cấp; bản vẽ lắp ráp hoặc một tài liệu yêu cầu cụ thể có thể là nơi tốt nhất cho việc này. Nếu bạn không chắc chắn hoặc đang làm việc với một nhà sản xuất mới, hãy chắc chắn yêu cầu thông tin này và cung cấp dữ liệu chính xác theo yêu cầu.

Bất cứ khi nào tài liệu bị thiếu hoặc một yêu cầu quan trọng về chế tạo/lắp ráp không được nêu cụ thể, nhà sản xuất của bạn có thể sẽ áp dụng một số “khả năng” và yêu cầu “tiêu chuẩn” phù hợp với hầu hết các thiết kế cơ bản. Nếu bạn không lo lắng về những vấn đề như phủ bề mặt hoặc yêu cầu về mặt nạ hàn, thì chỉ cần tập trung vào việc tạo ra các tệp chế tạo chính và để phần còn lại cho nhà sản xuất của bạn. Các công ty khác nhau cung cấp các mức độ dịch vụ khác nhau và sẽ sẵn lòng giúp bạn chế tạo thành công PCBA đầu tiên của mình.

Tóm tắt

Trong quá khứ, các nhà thiết kế phải tự tay chuẩn bị các tệp đầu ra thiết kế PCB và dữ liệu sản xuất, điều này đòi hỏi phải tổng hợp thông tin từ nhiều tài liệu thiết kế và chuẩn bị thủ công các sản phẩm cuối cùng. Công cụ thiết kế ngày nay có thể giúp bạn tự động chuẩn bị gói dữ liệu này để bạn có thể tiết kiệm thời gian và nhanh chóng vượt qua các buổi xem xét thiết kế. Lần sau khi bạn đang lên kế hoạch cho một dự án mới, hãy sử dụng các công cụ CAD tốt nhất để giúp bạn nhanh chóng tạo ra bố cục PCB và chuẩn bị nó cho sản xuất.

Sau khi bạn hoàn thành bố cục PCB và đã hoàn thành một cuộc xem xét thiết kế kỹ lưỡng, việc tạo ra các tệp đầu ra thiết kế PCB cho thiết kế của bạn trong Altium Designer® trở nên dễ dàng. Tính năng OutJob file cho phép bạn tạo các mẫu tệp sản xuất cho các dự án của mình và nhanh chóng tạo ra các nhóm tệp từ bố cục PCB và dữ liệu sơ đồ của bạn. Khi bạn sẵn sàng phát hành các tệp này cho nhà sản xuất của mình, nền tảng Altium 365™ làm cho việc hợp tác và chia sẻ các dự án của bạn trở nên dễ dàng.

Chúng ta mới chỉ khám phá bề mặt của những gì có thể thực hiện với Altium Designer trên Altium 365. Bắt đầu dùng thử miễn phí Altium Designer + Altium 365 ngay hôm nay.