Progettazione per la produzione (DFM) significa progettare una scheda in modo che una fabbrica possa costruirla in modo affidabile. La maggior parte dei fallimenti di progettazione per la produzione non è esotica. Sono la stessa dozzina di errori, commessi da persone di fretta. Questo articolo esamina i 25 controlli che vengono eseguiti quando Lei carica i Suoi file, raggruppati per argomento. Per ogni famiglia indica cosa va storto, perché fallisce in produzione e cosa fare.
I limiti rispetto ai quali i controlli misurano sono nella pagina delle capacità produttive. Questo articolo non fornisce numeri per essi, perché sono stabiliti lì.
Ogni riga mostra una famiglia come un piccolo prima e dopo. L'ambra è l'errore e l'immagine dopo la freccia è la correzione.
- Famiglia 1: manca uno strato dall'insieme.
- Famiglia 2: il contorno non si chiude.
- Famiglia 3: il foro è fuori dal suo pad.
- Famiglia 4: rame più sottile e più vicino di quanto il processo realizzi.
- Famiglia 5: troppo poco rame lasciato intorno a un foro.
- Famiglia 6: legenda su un pad.
- Famiglia 7: i file e l'ordine sono in disaccordo, qui nel numero di strati.
Famiglia 1. I file devono essere leggibili e completi
Controlli: l'archivio non può essere aperto in sicurezza; manca uno strato; uno strato è vuoto o presente due volte; un file non può essere letto.
L'errore. Un file zip con un elemento danneggiato, uno strato di maschera o di foratura mancante, uno strato di rame esportato due volte con due nomi, o un file in un formato che non è Gerber.
Perché fallisce. La fabbrica non può costruire ciò che non può leggere. Uno strato mancante è peggiore di un errore: se lo strato mancante è la maschera inferiore, la scheda potrebbe essere costruita senza maschera su un lato.
La correzione. Esporti di nuovo dal Suo strumento di progettazione con un elenco di stampa che nomini ogni strato. Apra il risultato in un visualizzatore e conti gli strati. Veda File per fabbricazione e montaggio.
Famiglia 2. Il contorno della scheda e le unità devono avere senso
Controlli: il contorno della scheda manca o non è chiuso; le unità o la scala sembrano sbagliate; il lato inferiore sembra specchiato.
L'errore. Un contorno fatto di segmenti di linea separati che non si incontrano, o disegnato su uno strato meccanico con un'impostazione di unità diversa; una scheda che sembra dieci volte troppo grande; uno strato inferiore esportato specchiato.
Perché fallisce. Il router ha bisogno di un percorso chiuso per tagliare. Una scala errata produce la scheda errata. Uno strato specchiato significa che il rame sul lato inferiore non corrisponde ai fori o alla maschera.
La correzione. Disegni il contorno come una singola forma chiusa sul suo strato. Imposti unità e decimali esplicitamente nell'esportazione. Esporti tutti gli strati con le stesse opzioni.
Famiglia 3. I fori devono cadere sui loro pad
Controlli: i fori non cadono sui loro pad.
L'errore. Il file di foratura ha un'origine diversa dai file Gerber, o è stato esportato in unità diverse.
Perché fallisce. I fori vengono forati nei posti sbagliati e la scheda è da scartare.
La correzione. Usi la stessa origine (una comune è l'angolo inferiore sinistro della scheda) e le stesse unità per tutti i file. Controlli la sovrapposizione in un visualizzatore.
Famiglia 4. Le caratteristiche in rame devono rientrare in ciò che il processo realizza
Controlli: piste più sottili di quanto produciamo; rame più vicino di quanto produciamo; rame troppo vicino al bordo della scheda; un foro troppo vicino ad altro rame; la scheda è troppo grande o troppo piccola.
L'errore. Piste, spaziature o distanze dal bordo prese da una regola di progettazione più permissiva di quella della fabbrica. Colate di rame con sottili schegge. Una scheda al di fuori delle dimensioni di pannello che la fabbrica può gestire.
Perché fallisce. L'incisione rimuove il rame lateralmente, quindi le caratteristiche più sottili del limite si rompono o si uniscono. Il rame vicino al bordo viene tagliato dal router ed espone il rame. Dove fori o rame sono troppo vicini, le punte si rompono, o l'isolamento fallisce.
La correzione. Carichi le regole della fabbrica nel Suo strumento di progettazione prima dell'instradamento. Lasci margine rispetto al minimo dove Lei può. Per una scheda densa, chieda prima di andare al limite.
Famiglia 5. I fori devono essere forabili e metallizzabili
Controlli: una misura di foro che non possiamo forare; troppo poco rame intorno a un foro; fori troppo vicini tra loro; un foro troppo piccolo per questo spessore di scheda; un'asola o un foro non metallizzato che non possiamo realizzare come disegnato.
L'errore. Fori più piccoli della punta più piccola; pad con un anello anulare troppo piccolo; fori con pareti troppo sottili tra loro; un foro piccolo in una scheda spessa; un'asola disegnata in un modo che il router non può seguire; un foro di montaggio che ha un pad e quindi viene metallizzato per errore.
Perché fallisce. Una punta ha un diametro minimo e ha un certo errore di posizione; l'anello deve essere abbastanza grande da fare in modo che l'errore non rompa il foro. Un foro la cui profondità è molte volte il suo diametro (un rapporto d'aspetto elevato) non può essere metallizzato per tutta la lunghezza. Le pareti tra fori troppo sottili si rompono. Un foro disegnato come metallizzato o non metallizzato nel modo sbagliato non è come Lei intendeva.
La correzione. Usi la punta più piccola e l'anello che la fabbrica fornisce. Controlli lo spessore della scheda rispetto al foro più piccolo. Mantenga i fori distanziati. Contrassegni chiaramente i fori non metallizzati e disegni le asole come asole.
Famiglia 6. La maschera di saldatura e la legenda devono essere stampabili
Controlli: maschera di saldatura tra pad troppo sottile per reggere; serigrafia sui pad o troppo sottile da stampare.
L'errore. Pad a passo fine la cui nervatura di maschera è più sottile di quanto il processo possa stampare; testo sopra i pad o linee troppo fini da stampare.
Perché fallisce. Una nervatura di maschera sottile si stacca o viene rimossa e si formano ponti di saldatura tra i pad. L'inchiostro sui pad blocca la saldatura. Le linee sottili della legenda sbavano o si rompono.
La correzione. Riduca un poco le aperture della maschera, o accetti nessuna nervatura tra i pad su un componente dove quella è l'unica opzione e lo comunichi alla fabbrica. Sposti il testo fuori dai pad e usi tratti più spessi. Veda Maschera di saldatura, serigrafia e trattamenti delle vie.
- Il pad è rame.
- L'apertura della maschera è più grande del pad.
- La nervatura di maschera tra due pad. Se è troppo sottile viene persa e la saldatura può unire i pad.
- L'apertura dello stencil è un poco più piccola del pad.
- La legenda si trova sulla maschera, lontano dai pad.
Famiglia 7. I file devono corrispondere all'ordine
Controlli: i file hanno un numero di strati diverso da quello ordinato; i file hanno una dimensione diversa da quella ordinata; i file richiedono un processo che non è stato ordinato; un processo ordinato non è nei file; il controllo di impedenza richiede uno stack-up.
L'errore. Ordinare una scheda a due strati con file a quattro strati, o ordinare con dimensioni diverse dalla scheda. File con contatti dorati, via nel pad o vie cieche su un ordine che non li ha richiesti. Un ordine che richiede il controllo di impedenza ma non fornisce uno stack-up.
Perché fallisce. O la fabbrica costruisce ciò che Lei ha ordinato e non funziona con i Suoi file, o un ingegnere deve fermarsi e chiedere e l'ordine attende. Le caratteristiche rilevate che il controllo segnala sono: mezzi fori metallizzati sul bordo della scheda, un connettore di bordo (contatti dorati), vie dentro i pad, vie cieche o interrate, un footprint BGA e più schede in un solo file.
La correzione. Confronti il risultato del controllo con le opzioni che Lei ha scelto e modifichi l'una o le altre. Per l'impedenza, fornisca i valori obiettivo e uno stack-up. Veda Peso del rame, stack-up e impedenza.
Il controllo non conosce il Suo circuito
Tutti questi riguardano se la scheda può essere costruita dai file. Nessuno dice che la scheda è corretta. Una scheda con il footprint sbagliato per un componente, un pin scambiato, un pull-up mancante o una linea di alimentazione sbagliata supera ogni controllo qui. Il controllo mostra che i file sono completi, coerenti e realizzabili; non può mostrare che un circuito funziona. Una revisione dello schema e un collaudo delle prime schede sono Suoi.
Alcuni controlli non possono essere eseguiti a ogni caricamento: per esempio, un controllo che richiede una netlist, o file di montaggio, o un contorno. Il risultato indica quali controlli sono stati eseguiti e quali no, e perché. Un risultato di «nessun problema trovato nei controlli eseguiti» non è lo stesso di tutti i controlli eseguiti.
Una breve routine prima del caricamento
- Esegua il controllo delle regole di progettazione con le regole della fabbrica.
- Esporti tutti gli strati con un unico elenco di stampa.
- Apra l'output in un visualizzatore separato; lo confronti con il progetto.
- Controlli il numero di strati, la dimensione e il contorno.
- Annoti qualsiasi cosa insolita in un breve testo per l'ingegnere.
- Carichi, legga il risultato e corregga gli errori prima degli avvisi.
Come si presenta quando Lei ordina qui
I controlli vengono eseguiti al caricamento, prima che Lei paghi. Per ogni problema il risultato fornisce il numero di punti, il valore misurato rispetto al limite e un'azione suggerita: scelga l'opzione che lo copre, corregga i file e li carichi di nuovo, accetti una correzione proposta, o lo invii a un ingegnere con l'ordine. Un ingegnere conferma ogni ordine prima della produzione. Carichi nella pagina di caricamento, o legga cosa copre il controllo dei file.