Fertigungsgerechtes Design (DFM) bedeutet, eine Platine so zu entwerfen, dass ein Werk sie zuverlässig bauen kann. Die meisten DFM-Fehler sind nicht exotisch. Es sind dieselben zwölf Fehler, gemacht von Leuten in Eile. Dieser Artikel geht durch die 25 Prüfungen, die laufen, wenn Sie Ihre Dateien hochladen, gruppiert nach dem, worum es geht. Für jede Familie sagt er, was schiefgeht, warum es in der Produktion scheitert und was zu tun ist.
Die Grenzwerte, gegen die die Prüfungen messen, stehen auf der Seite zu den Fertigungsmöglichkeiten. Dieser Artikel gibt keine Zahlen dafür, weil sie dort festgesetzt sind.
Jede Zeile zeigt eine Familie als kleines Vorher und Nachher. Bernstein ist der Fehler, und das Bild nach dem Pfeil ist die Korrektur.
- Familie 1: eine Lage fehlt im Satz.
- Familie 2: die Kontur schließt nicht.
- Familie 3: die Bohrung liegt nicht auf ihrem Pad.
- Familie 4: Kupfer dünner und enger, als der Prozess macht.
- Familie 5: zu wenig Kupfer um eine Bohrung herum.
- Familie 6: Bestückungsdruck über einem Pad.
- Familie 7: die Dateien und die Bestellung weichen voneinander ab, hier in der Lagenzahl.
Familie 1. Die Dateien müssen lesbar und vollständig sein
Prüfungen: das Archiv kann nicht sicher geöffnet werden; eine Lage fehlt; eine Lage ist leer oder zweimal vorhanden; eine Datei kann nicht gelesen werden.
Der Fehler. Eine Zip-Datei mit einem beschädigten Element, eine fehlende Masken- oder Bohrlage, eine zweimal unter zwei Namen exportierte Kupferlage oder eine Datei in einem Format, das nicht Gerber ist.
Warum es scheitert. Das Werk kann nicht bauen, was es nicht lesen kann. Eine fehlende Lage ist schlimmer als ein Fehler: wenn die fehlende Lage die untere Maske ist, könnte die Platine ohne Maske auf einer Seite gebaut werden.
Die Korrektur. Exportieren Sie erneut aus Ihrem Entwurfswerkzeug mit einer Plot-Liste, die jede Lage benennt. Öffnen Sie das Ergebnis in einem Viewer und zählen Sie die Lagen. Siehe Dateien für Fertigung und Bestückung.
Familie 2. Platinenkontur und Einheiten müssen sinnvoll sein
Prüfungen: die Kontur fehlt oder ist nicht geschlossen; die Einheiten oder der Maßstab wirken falsch; die Unterseite wirkt gespiegelt.
Der Fehler. Eine Kontur aus getrennten Liniensegmenten, die nicht aufeinandertreffen, oder auf einer mechanischen Lage in anderen Einheiten gezeichnet; eine Platine, die zehnmal zu groß wirkt; eine gespiegelt exportierte untere Lage.
Warum es scheitert. Der Fräser braucht einen geschlossenen Pfad zum Schneiden. Ein falscher Maßstab ergibt die falsche Platine. Eine gespiegelte Lage bedeutet, dass das Kupfer unten nicht zu den Bohrungen oder zur Maske passt.
Die Korrektur. Zeichnen Sie die Kontur als eine geschlossene Form auf ihrer eigenen Lage. Setzen Sie Einheiten und Dezimalstellen im Export ausdrücklich. Exportieren Sie alle Lagen mit denselben Optionen.
Familie 3. Bohrungen müssen auf ihren Pads landen
Prüfungen: Bohrungen landen nicht auf ihren Pads.
Der Fehler. Die Bohrdatei hat einen anderen Ursprung als die Gerber-Dateien oder wurde in anderen Einheiten exportiert.
Warum es scheitert. Die Bohrungen werden an falschen Stellen gebohrt, und die Platine ist Ausschuss.
Die Korrektur. Verwenden Sie denselben Ursprung (ein gängiger ist die linke untere Ecke der Platine) und dieselben Einheiten für alle Dateien. Prüfen Sie die Überlagerung in einem Viewer.
Familie 4. Kupfermerkmale müssen innerhalb dessen liegen, was der Prozess macht
Prüfungen: Leiterbahnen schmaler, als wir fertigen; Kupfer enger beieinander, als wir fertigen; Kupfer zu nah am Platinenrand; eine Bohrung zu nah an anderem Kupfer; die Platine ist zu groß oder zu klein.
Der Fehler. Leiterbahnen, Abstände oder Distanzen zum Rand aus einer Designregel, die lockerer ist als die des Werks. Kupfer-Pours mit scharfen Splittern. Eine Platine außerhalb der Nutzengrößen, die das Werk handhaben kann.
Warum es scheitert. Ätzen entfernt Kupfer seitlich, sodass Merkmale dünner als der Grenzwert brechen oder zusammenlaufen. Kupfer nahe dem Rand wird vom Fräser geschnitten und liegt frei. Wo Bohrungen oder Kupfer zu nah sind, brechen Bohrer durch oder die Isolierung versagt.
Die Korrektur. Laden Sie die Regeln des Werks vor dem Routen in Ihr Entwurfswerkzeug. Lassen Sie, wo Sie können, Reserve über dem Minimum. Fragen Sie bei einer dichten Platine, bevor Sie an den Grenzwert gehen.
Familie 5. Bohrungen müssen bohr- und beschichtbar sein
Prüfungen: eine Bohrungsgröße, die wir nicht bohren können; zu wenig Kupfer um eine Bohrung; Bohrungen zu nah beieinander; eine Bohrung zu klein für diese Plattendicke; ein Schlitz oder eine nicht durchkontaktierte Bohrung, die wir wie gezeichnet nicht machen können.
Der Fehler. Bohrungen kleiner als der kleinste Bohrer; Pads mit zu kleinem Restring; Bohrungen mit zu dünnen Wänden dazwischen; eine kleine Bohrung in einer dicken Platine; ein Schlitz, so gezeichnet, dass der Fräser ihm nicht folgen kann; eine Montagebohrung, die ein Pad hat und deshalb irrtümlich durchkontaktiert wird.
Warum es scheitert. Ein Bohrer hat einen Mindestdurchmesser und einen Positionsfehler; der Ring muss groß genug sein, dass der Fehler die Bohrung nicht aufbricht. Eine Bohrung, deren Tiefe ein Vielfaches ihres Durchmessers ist (ein hohes Aspektverhältnis), kann nicht durchgängig beschichtet werden. Zu dünne Wände zwischen Bohrungen brechen. Eine Bohrung, die falsch als durchkontaktiert oder nicht durchkontaktiert gezeichnet ist, ist nicht wie von Ihnen gemeint.
Die Korrektur. Verwenden Sie den kleinsten Bohrer und den Ring, die das Werk angibt. Prüfen Sie die Plattendicke gegen die kleinste Bohrung. Halten Sie Bohrungen auseinander. Markieren Sie nicht durchkontaktierte Bohrungen deutlich und zeichnen Sie Schlitze als Schlitze.
Familie 6. Lötstopplack und Bestückungsdruck müssen druckbar sein
Prüfungen: Lötstopplack zwischen Pads zu schmal, um zu halten; Bestückungsdruck auf Pads oder zu fein zum Drucken.
Der Fehler. Pads mit feiner Teilung, deren Steg dünner ist, als der Prozess drucken kann; Text über Pads oder Linien zu fein zum Drucken.
Warum es scheitert. Ein dünner Steg löst sich ab oder wird entfernt, und es bilden sich Lötbrücken zwischen Pads. Tinte auf Pads blockiert Lot. Dünne Linien des Bestückungsdrucks verschmieren oder brechen.
Die Korrektur. Verkleinern Sie die Maskenöffnungen etwas oder akzeptieren Sie keinen Steg zwischen Pads bei einem Teil, bei dem das die einzige Option ist, und sagen Sie es dem Werk. Bewegen Sie Text von Pads weg und verwenden Sie dickere Striche. Siehe Lötstopplack, Bestückungsdruck und Via-Behandlung.
- Das Pad ist Kupfer.
- Die Maskenöffnung ist größer als das Pad.
- Der Maskensteg zwischen zwei Pads. Ist er zu dünn, geht er verloren und Lot kann die Pads verbinden.
- Die Schablonenöffnung ist etwas kleiner als das Pad.
- Der Bestückungsdruck sitzt auf der Maske, weg von den Pads.
Familie 7. Die Dateien müssen zur Bestellung passen
Prüfungen: die Dateien haben eine andere Lagenzahl als bestellt; die Dateien haben eine andere Größe als bestellt; die Dateien brauchen einen Prozess, der nicht bestellt ist; ein bestellter Prozess ist nicht in den Dateien; Impedanzkontrolle braucht einen Lagenaufbau.
Der Fehler. Eine zweilagige Platine mit vierlagigen Dateien bestellen oder mit anderen Abmessungen als die Platine bestellen. Dateien mit Goldfingern, Durchkontaktierung im Pad oder Blind-Vias zu einer Bestellung, die sie nicht verlangt hat. Eine Bestellung, die Impedanzkontrolle verlangt, aber keinen Lagenaufbau angibt.
Warum es scheitert. Entweder baut das Werk, was Sie bestellt haben, und es funktioniert nicht mit Ihren Dateien, oder ein Ingenieur muss stoppen und fragen, und die Bestellung wartet. Die erkannten Merkmale, die die Prüfung meldet, sind: metallisierte Halbbohrungen an der Platinenkante, ein Kantenstecker (Goldfinger), Durchkontaktierungen in Pads, Blind- oder Buried-Vias, ein BGA-Footprint und mehrere Platinen in einer Datei.
Die Korrektur. Vergleichen Sie das Ergebnis der Prüfung mit den von Ihnen gewählten Optionen und ändern Sie das eine oder das andere. Geben Sie für Impedanz die Zielwerte und einen Lagenaufbau an. Siehe Kupferdicke, Lagenaufbau und Impedanz.
Die Prüfung kennt Ihre Schaltung nicht
All dies betrifft, ob die Platine aus den Dateien gebaut werden kann. Nichts davon sagt, dass die Platine richtig ist. Eine Platine mit falschem Footprint für ein Teil, einem vertauschten Pin, einem fehlenden Pull-up oder einer falschen Versorgungsschiene besteht jede Prüfung hier. Die Prüfung zeigt, dass Dateien vollständig, konsistent und baubar sind; sie kann nicht zeigen, dass eine Schaltung funktioniert. Eine Durchsicht des Schaltplans und ein Test der ersten Platinen sind Ihre Aufgabe.
Einige Prüfungen können nicht bei jedem Upload laufen: zum Beispiel eine Prüfung, die eine Netzliste oder Bestückungsdateien oder eine Kontur braucht. Das Ergebnis sagt, welche Prüfungen liefen und welche nicht, und warum. Ein Ergebnis „Bei den durchgeführten Prüfungen wurden keine Probleme gefunden“ ist nicht dasselbe wie alle Prüfungen liefen.
Eine kurze Routine vor dem Hochladen
- Führen Sie die Designregel-Prüfung mit den Regeln des Werks aus.
- Exportieren Sie alle Lagen mit einer Plot-Liste.
- Öffnen Sie die Ausgabe in einem separaten Viewer; vergleichen Sie mit dem Entwurf.
- Prüfen Sie Lagenzahl, Größe und Kontur.
- Notieren Sie Ungewöhnliches in einem kurzen Text für den Ingenieur.
- Laden Sie hoch, lesen Sie das Ergebnis und beheben Sie Fehler vor Warnungen.
Wie dies beim Bestellen hier erscheint
Die Prüfungen laufen beim Hochladen, bevor Sie zahlen. Für jedes Problem gibt das Ergebnis die Anzahl der Stellen, den gemessenen Wert gegen den Grenzwert und eine vorgeschlagene Handlung: Wählen Sie die Option, die dies abdeckt, korrigieren Sie die Dateien und laden Sie erneut hoch, übernehmen Sie eine vorgeschlagene Korrektur oder senden Sie es mit der Bestellung an einen Ingenieur. Ein Ingenieur bestätigt jede Bestellung vor der Produktion. Hochladen auf der Upload-Seite oder lesen Sie, was die Dateiprüfung abdeckt.