يبني المصنع من الملفات، لا من مشروع التصميم الخاص بكم. ما تصدّرونه هو ما تحصلون عليه، لذا فإن التصدير خطوة من التصميم، لا فكرة لاحقة. يسرد هذا المقال ما يجب أن يحتويه كل ملف، وكيفية تصديره من الأدوات الشائعة، وما يحدث خطأ في أغلب الأحيان.
الملفات، واحدًا تلو الآخر
ملفات Gerber (صور النحاس وقناع اللحام والطباعة)
ملف Gerber هو صورة ثنائية الأبعاد لطبقة واحدة. ترسلون ملفًا واحدًا لكل طبقة:
- كل طبقة نحاس (العلوية والسفلية وكل طبقة داخلية)،
- قناع اللحام العلوي والسفلي (الفتحات التي يُترك فيها النحاس مكشوفًا)،
- الطباعة أو الطباعة الحريرية العلوية والسفلية (النص والمحيطات المطبوعة)،
- عجينة اللحام العلوية والسفلية، إذا كان الاستنسل مصنوعًا من ملفاتكم،
- محيط اللوحة.
استخدموا الصيغة الحالية RS-274X (Gerber الموسّعة)، أو متغيرها الأحدث Gerber X2، الذي يمكنه حمل وظيفة الطبقة في الملف. الصيغة القديمة دون فتحات مدمجة (RS-274D) غير مقبولة. تأكدوا أن وحدات الملف وعدد المنازل العشرية مضبوطة في الملف؛ ملف يُقرأ بوحدة خاطئة يظهر أكبر أو أصغر بعشر أو خمس وعشرين مرة.
يفصل الرسم لوحة إلى الطبقات التي تصبح ملفات. كل ملف هو صورة لطبقة واحدة وحدها.
- الطباعة (الطباعة الحريرية): المحيطات والعلامات المطبوعة، بعيدة عن الوسادات.
- عجينة اللحام: حيث يسمح الاستنسل للعجينة بالمرور. فتحاتها على الوسادات فقط.
- قناع اللحام: الطلاء. يُظهر الملف أين هو مفتوح، لا أين هو موجود، لذا فإن الفتحات عند الوسادات.
- النحاس: الوسادات والمسارات والحلقة حول فيا. يوجد ملف واحد لكل طبقة نحاس؛ واحدة مرسومة هنا.
- الحفر: موضع وحجم كل ثقب. هي قائمة ثقوب، لا صورة.
- المحيط: شكل مغلق واحد لحافة اللوحة، مع قصوص وشقوق كأشكال بذاتها.
على وسادة واحدة تلتقي هذه الملفات. يُظهر هذا المقطع العرضي زوجًا من الوسادات والطبقات الثلاث التي تلمسها، ولهذا هي ملفات منفصلة.
- الوسادة من النحاس، من ملف النحاس.
- فتحة القناع أكبر من الوسادة، لذا تظهر حلقة من اللوحة العارية حول النحاس.
- القناع بين وسادتين شبكة ضيقة. إذا كانت رقيقة جدًا بحيث لا تثبت، تُفقد ويمكن أن يصل اللحام الوسادات.
- فتحة الاستنسل، من ملف العجينة، أصغر قليلًا من الوسادة، لذا تقع العجينة داخلها.
- الطباعة تقع على القناع، بعيدة عن الوسادات. الحبر على وسادة يوقف اللحام.
ملفات الحفر
تُدرج بيانات الحفر موضع وقطر كل ثقب، عادة بصيغة Excellon. أرسلوا الثقوب المطلية (الفيا وثقوب المكونات) والثقوب غير المطلية (ثقوب التثبيت) منفصلة، أو تأكدوا أن الملف يوضّح أيها من أيها. يجب أن تكون الشقوق في ملف الحفر أو ملف المحيط بصيغة يستطيع المصنع قراءتها؛ قولوا في ملاحظة إن كنتم غير متأكدين.
محيط اللوحة
المحيط هو مسار مغلق واحد يصف حافة اللوحة. القصوص الداخلية مسارات مغلقة منفصلة. محيط غير مغلق، أو مرسوم على عدة طبقات، سبب متكرر للأسئلة. ارسموه على طبقته الخاصة، بعرض خط واحد.
قائمة المواد (BOM)
جدول بالمكونات: مرجع المكونات (R1 وC4 وU2)، الكمية، القيمة، البصمة (footprint)، والشركة المصنّعة ورقم مكوّن الشركة المصنّعة. يتناول كتابة قائمة مواد (BOM) يستطيع مصنع شراءها هذا بالتفصيل.
ملف التموضع
يُسمى أيضًا ملف pick-and-place أو ملف centroid. لكل مرجع مكون: موضع X وY والدوران والجانب الذي يقع عليه المكون. فخّان شائعان. قد تختلف نقطة الأصل عن نقطة أصل Gerber، وقد تتبع دوران البصمة (footprint) اتفاقًا مختلفًا عن الذي تستخدمه مكتبة الآلة. قائمة مواد (BOM) جيدة وملف تموضع سيئ لا يزال يعطي لوحات خاطئة، ولا يستطيع المصنع أن يعرف دون صورة، لذا أرسلوا أيضًا رسم تجميع أو PDF لكل جانب.
التصدير من الأدوات الشائعة
تتغير أسماء القوائم بين الإصدارات، لذا تعاملوا مع هذا كخريطة، لا كدليل.
| الأداة | ملفات Gerber والحفر | ملف التموضع | قائمة المواد (BOM) |
|---|---|---|---|
| KiCad | حوار Plot في محرر PCB (File، Fabrication Outputs، Gerbers)، ثم Generate Drill Files | File، Fabrication Outputs، Component Placement | التصدير من محرر المخطط؛ أضيفوا حقول الشركة المصنّعة ورقم المكون إلى الرموز أولًا |
| Altium Designer | File، Fabrication Outputs: Gerber Files وNC Drill Files | File، Assembly Outputs: Generate pick and place files | Reports، Bill of Materials |
| Eagle (والمحرر Fusion electronics) | CAM Processor مع مهمة Gerber ومهمة Excellon | ULP أو برنامج نصي يكتب قائمة تموضع | ULP أو تصدير BOM |
| EasyEDA | Export، PCB Fabrication File (Gerber) | Export، Pick and Place File | Export، BOM |
بعد التصدير، افتحوا الملفات في عارض Gerber ليس جزءًا من أداة التصميم الخاصة بكم، وقارنوا ما ترونه بالتصميم. عارض مجاني يكفي. تكتشف هذه الخطوة الوحيدة معظم الأخطاء أدناه.
أخطاء الملفات العشرة الأكثر شيوعًا
- طبقة مفقودة. على سبيل المثال قناع الأسفل، أو ملف الحفر، أو طبقة داخلية واحدة.
- المحيط مفتوح أو في مكان خاطئ. على المصنع تخمين حافة اللوحة.
- وحدات أو مقياس خاطئ. تظهر اللوحة بحجم خاطئ.
- الجانب السفلي معكوس. بعض إعدادات التصدير تعكس الطبقات السفلية، ومزيج من طبقات معكوسة وغير معكوسة في مجموعة واحدة يعطي لوحة نحاسها السفلي لا يطابق قناعها السفلي أو ثقوب حفرها. صدّروا كل الطبقات بالإعدادات نفسها وانظروا إلى الناتج في عارض.
- الثقوب لا تقع على وساداتها. يستخدم ملف الحفر نقطة أصل مختلفة أو صيغة مختلفة عن ملفات Gerber.
- مسارات أو فجوات أرقّ مما تصنعه العملية. لكل شركة مصنّعة حد أدنى لعرض المسار والتباعد وحجم الثقب والحلقة النحاسية (حلقة النحاس حول ثقب).
- نحاس قريب جدًا من حافة اللوحة. يقطع مسار حافة اللوحة النحاس القريب جدًا.
- طباعة على الوسادات. يُزال النص فوق وسادة، أو يوقف الحبر على وسادة اللحام عن البلل.
- غياب قناع اللحام بين وسادات دقيقة الخطوة. شبكة القناع بين الوسادات قد تكون رقيقة جدًا بحيث لا تثبت وتُترك، وهذا يدعو إلى جسور لحام.
- قائمة المواد (BOM) وملف التموضع غير متفقين. مرجع مكون في واحد وليس في الآخر، أو البصمة (footprint) في قائمة المواد ليست البصمة على اللوحة.
سمّوا الأشياء بحيث لا يضطر أحد للتخمين
استخدموا أسماء ملفات واضحة أو أرشيفًا واحدًا فيه لكل ملف الطبقة في اسمه أو امتداده. اذكروا ملاحظة قصيرة فيها سماكة اللوحة وعدد الطبقات والتشطيب المطلوب، وما تريدونه لأي أمر غير معتاد: أصابع ذهبية، فيا عمياء، معاوقة مضبوطة.
ما الذي يستطيع فحص الملفات أن يخبركم به وما لا يستطيع
يمكن لفحص آلي قراءة الملفات وإيجاد ما هو مفقود أو غير متسق أو خارج العملية: محيط مفتوح، طبقة معكوسة، ثقب بلا وسادته. لا يمكنه معرفة ما إذا كانت الدائرة تعمل، أو ما إذا كان المكون الذي اخترتموه صحيحًا، أو ما إذا كان المخطط يطابق اللوحة. هذا يبقى عملكم وعمل مراجعة تصميمكم.
كيف يظهر هذا عند الطلب هنا
ارفعوا أرشيفًا واحدًا في صفحة الرفع؛ ما يغطيه الفحص موجود في صفحة فحص الملفات. تُسمى عمليات الفحص الـ25 بلغة بسيطة في النتيجة، مع عدد المواضع التي يحدث فيها كل مشكلة والحد الذي قيس مقابله. الحدود السارية موجودة في صفحة إمكانات التصنيع. إذا لم يستطِع فحص أن يعمل، على سبيل المثال لأن ملفات التجميع لم تُرفع بعد، تقول النتيجة ذلك بدل إظهار علامة خضراء. يؤكد مهندس كل طلب قبل الإنتاج.
للحصول على قائمة أخطاء التصميم منظمة بحسب الفحص، اقرؤوا التصميم للتصنيع: الأخطاء التي نراها.