Ontwerpen voor productie (DFM) betekent een printplaat (PCB) zo ontwerpen dat een fabriek deze betrouwbaar kan bouwen. De meeste DFM-fouten zijn niet exotisch. Het zijn dezelfde twaalf fouten, gemaakt door mensen met haast. Dit artikel loopt door de 25 controles die lopen als u uw bestanden uploadt, gegroepeerd naar waar ze over gaan. Voor elke familie zegt het wat er misgaat, waarom het in productie faalt en wat te doen.
De grenswaarden waartegen de controles meten, staan op de pagina met productiemogelijkheden. Dit artikel geeft hiervoor geen getallen, omdat ze daar zijn vastgesteld.
Elke rij toont een familie als een klein voor en na. Amber is de fout en de afbeelding na de pijl is de correctie.
- Familie 1: een laag ontbreekt in de set.
- Familie 2: de contour sluit niet.
- Familie 3: het gat ligt niet op zijn pad.
- Familie 4: koper dunner en dichter bij elkaar dan het proces maakt.
- Familie 5: te weinig koper rond een gat.
- Familie 6: componentenopdruk over een pad.
- Familie 7: de bestanden en de bestelling verschillen, hier in het aantal lagen.
Familie 1. De bestanden moeten leesbaar en volledig zijn
Controles: het archief kan niet veilig worden geopend; een laag ontbreekt; een laag is leeg of dubbel aanwezig; een bestand kan niet worden gelezen.
De fout. Een zip-bestand met een beschadigd lid, een ontbrekende masker- of boorlaag, een tweemaal onder twee namen geëxporteerde koperlaag of een bestand in een formaat dat geen Gerber is.
Waarom het faalt. De fabriek kan niet bouwen wat zij niet kan lezen. Een ontbrekende laag is erger dan een fout: als de ontbrekende laag het onderste masker is, zou de print zonder masker aan een zijde gebouwd kunnen worden.
De correctie. Exporteer opnieuw uit uw ontwerphulpmiddel met een plotlijst die elke laag noemt. Open het resultaat in een viewer en tel de lagen. Zie Bestanden voor productie en assemblage.
Familie 2. Printcontour en eenheden moeten zinvol zijn
Controles: de contour ontbreekt of is niet gesloten; de eenheden of schaal lijken verkeerd; de onderzijde lijkt gespiegeld.
De fout. Een contour gemaakt van losse lijnsegmenten die niet samenkomen, of getekend op een mechanische laag in andere eenheden; een print die tienmaal te groot lijkt; een gespiegeld geëxporteerde onderlaag.
Waarom het faalt. De frees heeft een gesloten pad nodig om te snijden. Een verkeerde schaal maakt de verkeerde print. Een gespiegelde laag betekent dat het koper onderaan niet bij de gaten of het masker past.
De correctie. Teken de contour als een enkele gesloten vorm op een eigen laag. Stel eenheden en decimalen expliciet in bij de export. Exporteer alle lagen met dezelfde opties.
Familie 3. Gaten moeten op hun pads landen
Controles: gaten landen niet op hun pads.
De fout. Het boorbestand heeft een andere oorsprong dan de Gerber-bestanden of is in andere eenheden geëxporteerd.
Waarom het faalt. De gaten worden op verkeerde plaatsen geboord en de print is afval.
De correctie. Gebruik dezelfde oorsprong (een gangbare is de linkerbenedenhoek van de print) en eenheden voor alle bestanden. Controleer de overlay in een viewer.
Familie 4. Kopereigenschappen moeten binnen wat het proces maakt liggen
Controles: sporen smaller dan wij maken; koper dichter bij elkaar dan wij maken; koper te dicht bij de printrand; een gat te dicht bij ander koper; de print is te groot of te klein.
De fout. Sporen, openingen of afstanden tot de rand uit een ontwerpregel die losser is dan die van de fabriek. Kopervullingen met scherpe splinters. Een print buiten de paneelgroottes die de fabriek kan hanteren.
Waarom het faalt. Etsen verwijdert koper zijdelings, zodat kenmerken dunner dan de limiet breken of samenvloeien. Koper bij de rand wordt door de frees gesneden en legt koper bloot. Waar gaten of koper te dicht bij elkaar liggen, breken boren door of faalt isolatie.
De correctie. Laad de regels van de fabriek in uw ontwerphulpmiddel voordat u routeert. Laat waar u kunt marge boven het minimum. Vraag bij een dichte print voordat u tot de limiet gaat.
Familie 5. Gaten moeten boorbaar en plateerbaar zijn
Controles: een gatgrootte die wij niet kunnen boren; te weinig koper rond een gat; gaten te dicht bij elkaar; een gat te klein voor deze printdikte; een sleuf of niet-doorgemetalliseerd gat dat wij niet kunnen maken zoals getekend.
De fout. Gaten kleiner dan de kleinste boor; pads met een te kleine restrink; gaten met te dunne wanden ertussen; een klein gat in een dikke print; een sleuf zo getekend dat de frees deze niet kan volgen; een montagegat dat een pad heeft en daardoor per vergissing wordt doorgemetalliseerd.
Waarom het faalt. Een boor heeft een minimale diameter en enige positiefout; de ring moet groot genoeg zijn dat de fout het gat niet uitbreekt. Een gat waarvan de diepte vele malen de diameter is (een hoge aspectratio) kan niet helemaal door worden geplateerd. Te dunne wanden tussen gaten breken. Een gat dat verkeerd als doorgemetalliseerd of niet-doorgemetalliseerd is getekend, is niet zoals u bedoelde.
De correctie. Gebruik de kleinste boor en de ring die de fabriek geeft. Controleer de printdikte tegen het kleinste gat. Houd gaten uit elkaar. Markeer niet-doorgemetalliseerde gaten duidelijk en teken sleuven als sleuven.
Familie 6. Soldeermasker en componentenopdruk moeten drukbaar zijn
Controles: soldeermasker tussen pads te dun om te houden; componentenopdruk op pads of te fijn om te drukken.
De fout. Pads met fijne steek waarvan de dam dunner is dan het proces kan drukken; tekst over pads of lijnen te fijn om gedrukt te worden.
Waarom het faalt. Een dunne dam laat los of wordt verwijderd en er vormen zich soldeerbruggen tussen pads. Inkt op pads blokkeert soldeer. Dunne lijnen van de opdruk smeren uit of breken.
De correctie. Verklein maskeropeningen een beetje, of accepteer geen dam tussen pads bij een component waar dat de enige optie is en vertel het de fabriek. Verplaats tekst van pads en gebruik dikkere lijnen. Zie Soldeermasker, componentenopdruk en via-behandelingen.
- De pad is koper.
- De maskeropening is groter dan de pad.
- De maskerdam tussen twee pads. Als deze te dun is, gaat deze verloren en kan soldeer de pads verbinden.
- De stencilopening is iets kleiner dan de pad.
- De componentenopdruk zit op het masker, weg van de pads.
Familie 7. De bestanden moeten bij de bestelling passen
Controles: de bestanden hebben een ander aantal lagen dan besteld; de bestanden hebben een andere afmeting dan besteld; de bestanden hebben een proces nodig dat niet is besteld; een besteld proces staat niet in de bestanden; impedantiecontrole heeft een laagopbouw nodig.
De fout. Een tweelaags print met vierlaags bestanden bestellen, of bestellen met andere afmetingen dan de print. Bestanden met gold fingers, via in pad of blinde via's bij een bestelling die er niet om vroeg. Een bestelling die om impedantiecontrole vraagt maar geen laagopbouw geeft.
Waarom het faalt. Of de fabriek bouwt wat u bestelde en het werkt niet met uw bestanden, of een ingenieur moet stoppen en vragen en de bestelling wacht. De gedetecteerde kenmerken die de controle meldt, zijn: gemetalliseerde halve gaten aan de printrand, een randconnector (gold fingers), via's in pads, blinde of begraven via's, een BGA-footprint en meerdere printen in een bestand.
De correctie. Vergelijk het resultaat van de controle met de opties die u koos en wijzig het een of het ander. Geef voor impedantie de doelwaarden en een laagopbouw. Zie Koperdikte, laagopbouw en impedantie.
De controle kent uw schakeling niet
Dit alles gaat over of de print uit de bestanden gebouwd kan worden. Niets zegt dat de print correct is. Een print met de verkeerde footprint voor een component, een verwisselde pin, een ontbrekende pull-up of een verkeerde voedingsrail slaagt voor elke controle hier. De controle laat zien dat bestanden volledig, consistent en bouwbaar zijn; zij kan niet laten zien dat een schakeling werkt. Een beoordeling van het schema en een test van de eerste printen zijn uw werk.
Sommige controles kunnen niet bij elke upload lopen: bijvoorbeeld een controle die een netlijst nodig heeft, of assemblagebestanden, of een contour. Het resultaat zegt welke controles liepen en welke niet, en waarom. Een resultaat „Bij de uitgevoerde controles zijn geen problemen gevonden“ is niet hetzelfde als alle controles liepen.
Een korte routine voor het uploaden
- Voer de ontwerpregelcontrole uit met de regels van de fabriek.
- Exporteer alle lagen met een plotlijst.
- Open de uitvoer in een aparte viewer; vergelijk met het ontwerp.
- Controleer het aantal lagen, de afmeting en de contour.
- Noteer iets ongewoons in een korte tekst voor de ingenieur.
- Upload, lees het resultaat en herstel fouten voor waarschuwingen.
Hoe dit eruitziet als u hier bestelt
De controles lopen bij het uploaden, voordat u betaalt. Voor elk probleem geeft het resultaat het aantal plaatsen, de gemeten waarde tegen de grenswaarde en een voorgestelde actie: kies de optie die dit dekt, corrigeer de bestanden en upload opnieuw, accepteer een voorgestelde correctie of stuur het met de bestelling naar een ingenieur. Een ingenieur bevestigt elke bestelling voor productie. Upload op de uploadpagina of lees wat de bestandscontrole dekt.