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Por Dentro do Processo de Projeto de Placa de Circuito Impresso

A maioria dos problemas de fabricabilidade é criada antes do roteamento da primeira pista e descoberta após a saída dos arquivos Gerber.

Redação técnica da Hitech Circuits

Shenzhen, China · Fabricação e montagem de PCB

3 min de leitura

Publicado:

Última atualização:

Revisão técnica: Números de processo verificados com a nossa ficha de capacidades publicada.

Uma visão interna do processo de projeto de PCBs

A ordem das decisões

Alterar o projeto no início é barato, mas alterá-lo no final é caro. A sequência abaixo prioriza as decisões mais caras, que é a única razão pela qual o processo tem uma ordem.

1. Requisitos

O que o produto faz, seu ambiente, sua vida útil, seu regime de conformidade e seu volume. Esses fatores determinam o laminado, a quantidade de camadas, o acabamento e a classe de aceitação — e geralmente são definidos por último.

2. Esquema Elétrico

A intenção elétrica. Duas verificações são importantes posteriormente: toda rede que transporta energia ou um sinal sensível deve estar visível no esquema elétrico como tal, e cada conector deve ter uma pinagem definida antes do início do layout.

3. Configuração das Camadas

Quantidade de camadas, espessura do cobre, espessura do dielétrico, metas de impedância. É aqui que o fabricante deve estar envolvido, pois a configuração das camadas também é a instrução de construção: uma espessura de dielétrico que seja apenas um número CAD não suportará a laminação.

4. Posicionamento

O posicionamento determina a roteabilidade, o comportamento térmico, a EMC e o acesso para testes. Três regras que se pagam por si mesmas: mantenha os loops de alta corrente pequenos, mantenha o cristal e seus capacitores de carga juntos e deixe acesso para testes nas redes que você precisará.

5. Roteamento

O roteamento é a parte que todos observam e a mais limitada pelas quatro decisões acima. Dois hábitos impedem a maioria das descobertas de DFM: nunca rotear mais perto da borda da placa do que o processo permite e nunca deixar uma ilha de cobre desconectada.

6. Os três pontos-chave

Antes de o arquivo Gerber ser enviado, três revisões:

  • DFM — isso pode ser fabricado dentro da janela de processo? Anel anular, fragmentos de máscara, tamanho do recurso, ajuste ao painel, equilíbrio de cobre.

  • DFA — isso pode ser montado? Áreas de contato, marcas de polaridade, fiduciais, folga do componente ao redor dos conectores, suporte do painel.

  • DFT — isso pode ser testado? Pontos de teste, acesso da sonda, folga do dispositivo de fixação, pistas de alimentação e referência de aterramento.

A primeira revisão é feita pelo fabricante, a segunda e a terceira pela empresa de montagem, e todas as três são mais baratas do que uma nova versão.

7. Protótipo e inicialização

Uma primeira construção serve para encontrar os erros que passam despercebidos nas revisões. Os protótipos são produzidos em 1 a 3 dias, o que torna uma abordagem em duas etapas prática: construir a placa com risco de falha no início, aprender com os erros e, em seguida, comprometer-se com a produção em volume.

O que entregar

  • Conjunto Gerber (cobre, máscara, legenda, contorno) e arquivo de furação com as unidades especificadas.

  • Desenho de empilhamento com a espessura do cobre por camada e a composição do dielétrico.

  • Notas de fabricação: acabamento, classe de aceitação, metas de impedância, especificações de tolerância.

  • Para a montagem: lista de materiais (BOM), desenho de montagem com polaridade e áreas de exclusão, especificação de teste e a preferência de painel, caso já exista um dispositivo de fixação.

Os limites por trás dessas decisões estão na página de recursos; os portões de revisão estão descritos na nota de controle de qualidade e a sequência de fabricação na nota de processo.

Especificações técnicas

Contagem de camadas
1–38 camadas
Linha/espaço mínimo
0,06 mm
Tolerância de impedância
±10%
Revisões da Assembleia
DFM, DFA e DFT
Prazo de entrega do protótipo
1 a 3 dias

Perguntas frequentes

  • Quando um fabricante deve participar do processo de projeto?

    No congelamento da configuração de camadas e no congelamento do posicionamento para qualquer componente denso, essas duas decisões definem a quantidade de camadas, o dielétrico, as metas de impedância e o painel, e todas as quatro são caras para alterar depois que o roteamento já foi definido. Esperar até que o arquivo Gerber esteja finalizado transforma uma revisão de projeto em um ciclo de retrabalho.

  • Qual a diferença entre DRC e DFM?

    A verificação de regras de projeto (DRC) compara o projeto com as regras configuradas no CAD: folga, largura, tamanho do furo e espaço entre os furos. Já a verificação de fabricação (DFM) compara o projeto com o que um processo específico pode realmente produzir: tolerância do anel após a furação, lascas na máscara, equilíbrio de cobre, encaixe do painel e se o acabamento suporta a montagem. Uma placa pode passar na verificação de regras de projeto (DRC) e ainda assim falhar na verificação de fabricação (DFM).

  • O que o design para teste precisa do layout?

    Acesso. Teste os pontos em todas as redes relevantes, espaçados para a sonda, livres de componentes altos, com uma referência de aterramento próxima e espaço suficiente para um dispositivo de fixação, se houver. O DFT (Dispositivo de Roteamento de Campo) é uma decisão de posicionamento; adicionar pontos de teste após o roteamento geralmente resulta em mais camadas ou em um redesenho.

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