Dọn dẹp Bố cục PCB Trước khi Sản xuất

| Created: Tháng Sáu 25, 2022 | Updated: Tháng Mười Một 25, 2024

Sau khi bạn hoàn thành việc đặt vị trí và định tuyến trong bố cục PCB của mình, có thể bạn sẽ muốn kết thúc bố cục và gửi tất cả trực tiếp đến nhà sản xuất. Thực tế là bảng mạch có thể vẫn cần một số công việc trước khi được coi là hoàn thành. Việc dọn dẹp bạn thực hiện ở giai đoạn cuối của bố cục PCB sẽ giúp bạn phát hiện bất kỳ lỗi nào còn tồn đọng mà không thể lập trình vào trong máy kiểm tra DRC của bạn, và nó cung cấp cho bạn cơ hội để thêm bất kỳ chi tiết nào còn thiếu vào các lớp bề mặt.

Phần cuối cùng của khóa học nhanh chóng về chi tiết sản xuất PCB này nêu ra những gì cần được thực hiện để hoàn thiện bố cục PCB trước khi tạo ra các sản phẩm cuối cùng cần thiết cho việc sản xuất. Quá trình bắt đầu với việc dọn dẹp các lớp bề mặt trong bố cục PCB của bạn, nơi các yếu tố silkscreen được làm sạch và các yếu tố đồng được xác minh cho sự phù hợp với các quy tắc thiết kế. Một khi bố cục PCB được làm sạch, bạn tạo ra các tệp sản phẩm cuối cùng và chuẩn bị mọi thứ cho sản xuất.

Dọn Dẹp Bố Cục PCB Của Bạn

Việc dọn dẹp bố cục PCB cung cấp cho bạn cơ hội để thêm vào tất cả các điểm hoàn thiện cần thiết cho dữ liệu CAD của bạn. Điều này liên quan đến việc thực hiện một số điều chỉnh cuối cùng cho bố cục PCB sao cho thiết kế tuân thủ với các yêu cầu DFM/DFA. Một số điểm quan trọng cần kiểm tra trong bố cục PCB của bạn được hiển thị trong bảng dưới đây.

Định tuyến và vias	Điều chỉnh bất kỳ đường dẫn nào để loại bỏ lỗi khoảng cách Kiểm tra vias về yêu cầu kích thước khoan, dung sai và kích thước pad Nếu cần, áp dụng giọt nước mắt nếu chưa được áp dụng
Lớp phủ	Di chuyển các chỉ dẫn sao cho chúng không chồng chéo Di chuyển bất kỳ yếu tố lớp phủ nào ra khỏi pad hàn và lỗ Đặt bất kỳ dấu hiệu chú giải nào như logo công ty, số phần, v.v. Kiểm tra xem các đường viền lớp phủ của linh kiện (nếu có) không nằm dưới các đường viền thân linh kiện
Đa giác	Nếu có thể, vẽ lại các đa giác chồng chéo để ngăn các quy tắc khoảng cách mở bất kỳ kết nối mạng nào Kiểm tra xem tất cả các đa giác có gán mạng Tái tạo tất cả các đa giác và xác minh thứ tự đổ không mở bất kỳ kết nối mạng nào Kiểm tra sự phân bố đồng đều của đồng trên các lớp và thêm đa giác trên các lớp trống khi cần thiết
Kiểm tra cơ khí	Đảm bảo bất kỳ yếu tố nào trong bố cục PCB phù hợp với bản vẽ cơ khí của bạn Kiểm tra vị trí của bất kỳ linh kiện quan trọng nào như kết nối Đặt lỗ gắn và điểm định vị nếu cần Đảm bảo thân linh kiện 3D không va chạm hoặc chồng chéo

Nhiều điểm này có thể được lập trình vào DRC của bạn và sẽ được áp dụng tự động khi bạn tạo bố cục PCB. Tuy nhiên, việc kiểm tra nhiều điểm này một cách thủ công vẫn rất quan trọng vì công cụ DRC tự động trong phần mềm thiết kế PCB của bạn có thể không đánh dấu các điểm này một cách trực quan. Thực hiện một DRC thủ công cuối cùng và kiểm tra một cách trực quan sẽ giúp bạn xác định bất kỳ điểm nào trong bảng này bị bỏ qua.

Cấu hình Yêu cầu Điểm Kiểm Tra của Bạn

Định rõ các điểm kiểm tra phù hợp trên bố cục bảng mạch trong quá trình thiết kế của bạn là rất quan trọng để PCB của bạn được kiểm tra và xác minh bởi nhà sản xuất trước khi PCBA được gửi đến bạn. Bằng cách thêm các điểm kiểm tra phù hợp trên bảng, bạn sẽ tăng đáng kể khả năng phát hiện bất kỳ lỗi liên quan đến sản xuất nào trong quá trình xác nhận sau sản xuất. Vì mỗi thiết kế có những hạn chế và ràng buộc vật lý độc đáo của riêng mình, nên luôn được khuyến khích tham khảo ý kiến của nhà sản xuất để xác định vị trí lý tưởng của các điểm kiểm tra.

Trước khi đi vào chi tiết cụ thể của yêu cầu điểm kiểm tra và pad, có một số hướng dẫn chung cần ghi nhớ.

Mỗi nút trên bảng mạch của bạn nên có ít nhất một điểm kiểm tra bằng sonda.
Không khuyến khích sử dụng chân linh kiện làm điểm kiểm tra.
Khuyến khích phân bổ các điểm kiểm tra của bạn trên toàn bộ bảng mạch.

Các điểm kiểm tra có thể đơn giản là những phần đồng tiếp xúc trên PCB, có thể đơn giản như việc đặt một pad và kết nối nó với một mạch. Kích thước pad tiêu biểu trong trường hợp này có thể nhỏ đến 1 mm và nó có thể nhánh ra từ pad của linh kiện, đường dẫn, hoặc kết nối. Việc kết nối vias với pads hoặc đường dẫn cũng là một lựa chọn để sử dụng làm điểm kiểm tra trong bố cục PCB, chỉ cần đảm bảo chúng không được che phủ. Một ví dụ được hiển thị dưới đây.

PCB test point placement — Điểm kiểm tra TP14 và TP15 được đặt để nhánh ra từ một tiêu đề chân. Những điểm kiểm tra này cho phép một tín hiệu được kiểm tra trước khi nó vào mạch và sau khi nó ra khỏi mạch.

Một chiến lược phổ biến để tăng tốc độ kiểm tra trong quá trình sản xuất, cũng như kiểm tra điện trong PCBA, là đặt các điểm kiểm tra thành một hàng giống như bạn sẽ đặt các pad gắn kết cho một tiêu đề pin xuyên lỗ. Khoảng cách giữa các pad kiểm tra (tâm đến tâm) sẽ được duy trì ở 100 mils nếu bạn đi theo hướng này. Điều này cho phép một thiết bị kiểm tra dễ dàng kiểm tra tất cả các điểm cùng một lúc.

Khi đặt và chọn điểm kiểm tra, bạn có thể xác định liệu chúng nên được kiểm tra trong quá trình sản xuất, lắp ráp, hoặc cả hai. Điều này sẽ được thực hiện trong ứng dụng thiết kế PCB của bạn, và công cụ tạo báo cáo của bạn sẽ tạo ra một báo cáo điểm kiểm tra từ dữ liệu bố cục của bạn.

Tìm hiểu thêm về việc đặt và chọn điểm kiểm tra

Tạo Báo Cáo

Gói tài liệu cuối cùng bao gồm mọi thứ mà nhà sản xuất PCB cần để xây dựng và lắp ráp PCB. Dữ liệu thiết kế cuối cùng hiếm khi được nhà sản xuất sử dụng trừ khi bạn hợp đồng với họ để sản xuất tài liệu thay mặt bạn. Trong phần lớn các trường hợp, bạn sẽ cần tự sản xuất các tài liệu này và gửi chúng cho nhà sản xuất của mình. Danh sách điển hình của các tài liệu cần thiết cho việc sản xuất và lắp ráp bao gồm:

Tệp sản xuất (tệp Gerber, tệp ODB++, và/hoặc tệp IPC-2581)
Tệp khoan NC cho thiết bị khoan tự động
Một tệp chọn và đặt cho máy móc lắp ráp tự động
Một danh sách mạch dây cho việc kiểm tra (định dạng danh sách mạch IPC-D-356A)
Một báo cáo điểm kiểm tra chi tiết các điểm kiểm tra sản xuất và lắp ráp trong bố cục PCB
Một BOM đầy đủ với thông tin nguồn cung cấp cho từng thành phần
Bản vẽ sản xuất và lắp ráp chi tiết cách thức bảng mạch sẽ được sản xuất

Một số nhà sản xuất cũng có thể yêu cầu bạn tạo một bảng mạch cho PCB của mình. Một bản vẽ bảng mạch cho thấy sự sắp xếp của các PCB sẽ được sản xuất trong một bảng mạch kích thước tiêu chuẩn. Một khi bảng mạch được sản xuất, các bảng mạch riêng lẻ sẽ được lắp ráp trong quy trình hàn tiêu chuẩn.

PCB panelization — *Ví dụ về bảng mạch PCB.*

Phần mềm thiết kế PCB của bạn có thể tăng tốc việc tạo ra những sản phẩm giao hàng này với một số công cụ tự động. Hãy chắc chắn rằng bạn hiểu đầy đủ danh sách các sản phẩm giao hàng mà nhà sản xuất của bạn cần khi bạn làm việc để dọn dẹp bố cục PCB và hoàn thiện thiết kế.

Tìm hiểu thêm về đầu ra thiết kế PCB và cách tạo chúng

Khi bạn sẵn sàng bắt đầu thiết kế và muốn đảm bảo bạn đáp ứng mọi yêu cầu DFM, hãy sử dụng các tính năng thiết kế và bố cục trong Altium Designer®. Khi thiết kế của bạn đã sẵn sàng cho một cuộc xem xét thiết kế kỹ lưỡng và sản xuất, nhóm của bạn có thể chia sẻ và hợp tác theo thời gian thực thông qua nền tảng Altium 365™. Các nhóm thiết kế có thể sử dụng Altium 365 để chia sẻ dữ liệu sản xuất, tệp dự án, và xem xét thiết kế thông qua một nền tảng đám mây an toàn và trong Altium Designer.

Chúng tôi chỉ mới 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.

About Author

Zachariah Peterson has an extensive technical background in academia and industry. He currently provides research, design, and marketing services to companies in the electronics industry. Prior to working in the PCB industry, he taught at Portland State University and conducted research on random laser theory, materials, and stability. His background in scientific research spans topics in nanoparticle lasers, electronic and optoelectronic semiconductor devices, environmental sensors, and stochastics. His work has been published in over a dozen peer-reviewed journals and conference proceedings, and he has written 2500+ technical articles on PCB design for a number of companies. He is a member of IEEE Photonics Society, IEEE Electronics Packaging Society, American Physical Society, and the Printed Circuit Engineering Association (PCEA). He previously served as a voting member on the INCITS Quantum Computing Technical Advisory Committee working on technical standards for quantum electronics, and he currently serves on the IEEE P3186 Working Group focused on Port Interface Representing Photonic Signals Using SPICE-class Circuit Simulators.