Меню
Блог

Как устроен процесс проектирования печатных плат

Большинство проблем технологичности возникает до прокладки первого проводника и обнаруживается после отправки Gerber-файлов.

Инженерная редакция Hitech Circuits

Шэньчжэнь, Китай · производство и монтаж плат

2 мин чтения

Опубликовано:

Последнее обновление:

Техническая проверка: Технологические данные сверены с опубликованным листом возможностей.

Взгляд изнутри на процесс проектирования печатных плат

Порядок принятия решений

Изменения в проекте на ранних этапах обходятся дешево, а на поздних – дорого. Приведенная ниже последовательность ставит дорогостоящие решения на первое место, и это единственная причина, по которой процесс вообще имеет определенный порядок.

1. Требования

Название продукта, его среда эксплуатации, срок службы, соответствие стандартам и объем производства. Эти факторы определяют тип ламината, количество слоев, отделку и класс приемки — и обычно они записываются в последнюю очередь.

2. Схема

Электрическое назначение. На последующих этапах важны две проверки: каждая цепь, передающая питание или чувствительный сигнал, должна быть видна на схеме как таковая, и каждый разъем должен иметь определенную распиновку до начала компоновки.

3. Структура

Количество слоев, толщина меди, толщина диэлектрика, целевые значения импеданса. Здесь должен участвовать производитель, поскольку структура также является инструкцией по сборке: толщина диэлектрика, указанная только в CAD-модели, не выдержит ламинирования.

4. Размещение

Размещение определяет возможность трассировки, тепловые характеристики, электромагнитную совместимость и доступ для тестирования. Три правила, которые окупаются: делайте контуры с высокими токами небольшими, размещайте кварцевый резонатор и его нагрузочные конденсаторы вместе и оставляйте доступ для тестирования только для тех цепей, которые вам понадобятся.

5. Трассировка

Трассировка — это та часть, за которой следят все, и та, которая в наибольшей степени ограничена четырьмя вышеуказанными решениями. Две привычки мешают выявлению большинства проблем, связанных с технологичностью производства: никогда не трассируйте ближе к краю платы, чем позволяет технологический процесс, и никогда не оставляйте медный островок неподключенным.

6. Три основных момента

Перед отправкой Gerber — три проверки:

  • Технология производства — можно ли изготовить это в пределах технологического окна? Кольцевое кольцо, тонкие полоски маски, размер элементов, соответствие панели, баланс меди.

  • Технология проектирования — можно ли это собрать? Зазоры, метки полярности, реперные точки, зазор компонентов вокруг разъемов, поддержка панели.

  • Технология проектирования — можно ли это протестировать? Контрольные точки, доступ для щупов, зазор для крепления, силовые шины и заземление.

Первая проверка проводится производителем, вторая и третья — сборочным цехом, и все три обходятся дешевле, чем повторная сборка.

7. Прототипирование и запуск

Первая сборка предназначена для выявления ошибок, которые не были выявлены в ходе последующих проверок. Изготовление прототипов занимает 1–3 дня, что делает двухэтапный подход практичным: изготовление рискованной платы на раннем этапе, изучение материала, а затем запуск серийного производства.

Что передать

  • Набор файлов Gerber (медь, маска, легенда, контур) и файл сверления с указанием единиц измерения.

  • Чертеж многослойной структуры с указанием веса меди на слой и толщины диэлектрика.

  • Примечания по изготовлению: отделка, класс приемки, целевые значения импеданса, указания допусков.

  • Для сборки: спецификация материалов, сборочный чертеж с указанием полярности и запрещенных зон, спецификация тестирования и предпочтительный тип панели, если крепление уже имеется.

Ограничения, лежащие в основе этих решений, зависят от страница возможностей Процедура проверки описана в Примечание по контролю качества и последовательность изготовления в примечание к процессу.

Технические характеристики

Количество слоев
1–38 слоев
Минимальная ширина линии / зазор
0,06 мм
Допуск импеданса
±10 %
Обзоры сборок
DFM, DFA и DFT
Сроки изготовления прототипа
1–3 дня

Часто задаваемые вопросы

  • Когда производителю следует присоединиться к процессу проектирования?

    На этапе фиксации структуры слоев и на этапе фиксации размещения элементов для любых плотных конструкций принимаются два решения: определение количества слоев, диэлектрика, целевых значений импеданса и самой панели, и все четыре параметра дорого менять после завершения трассировки. Ожидание завершения работы над файлом Gerber превращает анализ проекта в цикл доработок.

  • В чём разница между DRC и DFM?

    Проверка DRC (контроль качества сборки) сравнивает конструкцию с правилами, заданными в САПР: зазоры, ширина, размер отверстий, внутренний двор. Проверка DFM (проектирование для производства) сравнивает конструкцию с тем, что может быть фактически изготовлено с помощью конкретного технологического процесса: кольцевой зазор после сверления, толщина печатной платы, баланс меди, соответствие панели и соответствие покрытия требованиям сборки. Плата может пройти проверку DRC, но не пройти проверку DFM.

  • Что требуется от макета при разработке дизайна с учетом требований тестирования?

    Доступ. Контрольные точки на каждой важной цепи, расположенные на достаточном расстоянии от зонда, вдали от высоких компонентов, с расположенным рядом заземляющим контактом и достаточным пространством для измерительного приспособления, если оно будет использоваться. Выбор места размещения контрольных точек зависит от сложности процесса; добавление контрольных точек после трассировки обычно требует добавления дополнительных слоев или перепроектирования.

Поделиться статьёй

← Блог

Похожие технические статьи

Запросите расчёт для вашего проекта печатной платы

Бесплатная инженерная проверка и расчёт для производства печатных плат, монтажа, закупки компонентов и сборки готовых изделий.