Bestanden voor productie en assemblage

Een fabriek bouwt uit bestanden, niet uit uw ontwerpproject. Wat u exporteert, is wat u krijgt, dus de export is een stap van het ontwerp, geen nabeschouwing. Dit artikel somt op wat elk bestand moet bevatten, hoe het uit de gangbare tools wordt geëxporteerd en wat het vaakst misgaat.

De bestanden, een voor een

Gerber-bestanden (de afbeeldingen van koper, masker en componentenopdruk)

Een Gerber-bestand is een 2D-afbeelding van een laag. U stuurt een bestand per laag:

elke koperlaag (boven, onder en elke binnenlaag),
soldeermasker boven en onder (de openingen waar koper onbedekt blijft),
componentenopdruk boven en onder (de gedrukte tekst en omtrekken),
soldeerpasta boven en onder, als het stencil uit uw bestanden wordt gemaakt,
de printcontour.

Gebruik het huidige formaat, RS-274X (uitgebreide Gerber), of de nieuwere variant Gerber X2, die laagfunctie in het bestand kan dragen. Het oude formaat zonder ingebedde apertures (RS-274D) is niet aanvaardbaar. Controleer dat de bestandseenheden en het aantal decimalen in het bestand zijn ingesteld; een bestand dat in een verkeerde eenheid wordt gelezen, lijkt tien- of vijfentwintigvoudig te groot of te klein.

De tekening trekt een print uiteen in de lagen die bestanden worden. Elk bestand is een afbeelding van een laag alleen.

Componentenopdruk (silkscreen): de gedrukte omtrekken en markeringen, weggehouden van de pads.
Soldeerpasta: waar het stencil pasta doorlaat. De openingen zitten alleen op pads.
Soldeermasker: de coating. Het bestand toont waar het open is, niet waar het is, dus de openingen zitten bij de pads.
Koper: pads, sporen en de ring rond een via. Er is een bestand voor elke koperlaag; een is hier getekend.
Boor: de positie en grootte van elk gat. Het is een lijst van gaten, geen afbeelding.
Contour: een gesloten vorm voor de printrand, met uitsparingen en sleuven als eigen vormen.

Bij een pad komen deze bestanden samen. Deze doorsnede toont een paar pads en de drie lagen die ze raken, daarom zijn het aparte bestanden.

De pad is koper, uit het koperbestand.
De maskeropening is groter dan de pad, zodat een ring kale print rond het koper zichtbaar is.
Het masker tussen twee pads is een smalle dam. Als deze te dun is om te houden, gaat deze verloren en kan soldeer de pads verbinden.
De stencilopening uit het pastabestand is iets kleiner dan de pad, zodat de pasta erin landt.
De componentenopdruk zit op het masker, weg van de pads. Inkt op een pad stopt soldeer.

Boorbestanden

Boorgegevens sommen de positie en diameter van elk gat op, meestal in Excellon-formaat. Stuur doorgemetalliseerde gaten (via's, componentgaten) en niet-doorgemetalliseerde gaten (montagegaten) apart, of zorg dat het bestand zegt welke welke is. Sleuven moeten in het boor- of contourbestand staan in een vorm die de fabriek kan lezen; zeg het in een notitie als u twijfelt.

De printcontour

De contour is een gesloten pad dat de printrand beschrijft. Interne uitsparingen zijn aparte gesloten paden. Een contour die niet gesloten is of op meerdere lagen is getekend, is een frequente oorzaak van vragen. Teken deze op een eigen laag, met een enkele lijnbreedte.

De stuklijst (BOM)

Een tabel van de componenten: referentieaanduidingen (R1, C4, U2), aantal, waarde, footprint en de fabrikant en het fabrikantonderdeelnummer. Een stuklijst schrijven die een fabriek kan kopen behandelt dit in detail.

Het plaatsingsbestand

Ook pick-and-place- of centroidbestand genoemd. Voor elke referentieaanduiding: X- en Y-positie, rotatie en aan welke zijde het component zit. Twee valkuilen zijn gangbaar. De oorsprong kan verschillen van de Gerber-oorsprong en de rotatie van een footprint kan een andere conventie volgen dan de machinebibliotheek. Een goede stuklijst en een slecht plaatsingsbestand geven toch verkeerde printen en de fabriek kan het zonder afbeelding niet zien, dus stuur ook een assemblagetekening of een PDF van elke zijde.

Exporteren uit gangbare tools

De menunamen veranderen tussen versies, dus behandel dit als een kaart, geen handleiding.

Tool	Gerber en boor	Plaatsingsbestand	Stuklijst
KiCad	Plotdialoog in de printeditor (Bestand, Productie-uitvoer, Gerbers), daarna Boorbestanden genereren	Bestand, Productie-uitvoer, Componentplaatsing	Export uit de schema-editor; voeg eerst fabrikant- en onderdeelnummer-velden toe aan de symbolen
Altium Designer	Bestand, Productie-uitvoer: Gerber-bestanden en NC-boorbestanden	Bestand, Assemblage-uitvoer: Pick-and-place-bestanden genereren	Rapporten, Stuklijst
Eagle (en de Fusion electronics-editor)	CAM-processor met een Gerber- en een Excellon-taak	ULP of script dat een plaatsingslijst schrijft	ULP of de stuklijstexport
EasyEDA	Export, Printproductiebestand (Gerber)	Export, Pick-and-place-bestand	Export, Stuklijst

Open de bestanden na het exporteren in een Gerber-viewer die geen deel is van uw ontwerptool en vergelijk wat u ziet met het ontwerp. Een gratis viewer is genoeg. Deze ene stap vangt de meeste fouten hieronder.

De tien meest voorkomende bestandsfouten

Een laag ontbreekt. Bijvoorbeeld het onderste masker, of het boorbestand, of een binnenlaag.
De contour is open of op de verkeerde plaats. De fabriek moet de printrand raden.
Verkeerde eenheden of schaal. De print verschijnt in verkeerde grootte.
De onderzijde is gespiegeld. Sommige exportinstellingen spiegelen de onderlagen en een mix van gespiegelde en niet-gespiegelde lagen in een set geeft een print waarvan het onderkoper niet bij het ondermasker of de boorgaten past. Exporteer alle lagen met dezelfde instellingen en bekijk het resultaat in een viewer.
Gaten landen niet op hun pads. Het boorbestand gebruikt een andere oorsprong of een ander formaat dan de Gerbers.
Sporen of openingen dunner dan het proces maakt. Elke fabrikant heeft een minimum voor spoorbreedte, afstand, gatgrootte en restrink (de koperring rond een gat).
Koper te dicht bij de printrand. Het frezen van de printrand snijdt in te dicht koper.
Componentenopdruk op pads. Tekst over een pad wordt verwijderd, of inkt op een pad stopt het bevochtigen door soldeer.
Geen soldeermasker tussen pads met fijne steek. De maskerdam tussen pads kan te dun zijn om te houden en wordt weggelaten, wat soldeerbruggen uitnodigt.
Stuklijst en plaatsingsbestand verschillen. Een referentieaanduiding staat in het een en niet in het ander, of de footprint in de stuklijst is niet de footprint op de print.

Noem dingen zo dat niemand hoeft te raden

Gebruik duidelijke bestandsnamen of een enkel archief waarin elk bestand de laag in de naam of extensie draagt. Voeg een korte readme toe met printdikte, aantal lagen en de gewenste oppervlakteafwerking en wat u wilt voor iets ongewoons: gold fingers, blinde via's, impedantiecontrole.

Wat een bestandscontrole wel en niet kan vertellen

Een geautomatiseerde controle kan de bestanden lezen en vinden wat ontbreekt, inconsistent is of buiten het proces ligt: een open contour, een gespiegelde laag, een gat zonder pad. Zij kan niet vertellen of de schakeling werkt, of het door u gekozen component correct is, of dat het schema bij de print past. Dat blijft uw taak en die van uw ontwerpbeoordeling.

Hoe dit eruitziet als u hier bestelt

Upload een enkel archief op de uploadpagina; wat de controle dekt, staat op de pagina over bestandscontrole. De 25 controles zijn in het resultaat in gewone taal benoemd, met hoeveel plaatsen elk probleem voorkomt en de grenswaarde waartegen het is gemeten. De geldende grenswaarden staan op de pagina met productiemogelijkheden. Als een controle niet kon lopen, bijvoorbeeld omdat assemblagebestanden nog niet zijn geüpload, zegt het resultaat dat in plaats van een groen vinkje te tonen. Een ingenieur bevestigt elke bestelling voor productie.

Lees voor de lijst van ontwerpfouten geordend per controle Ontwerpen voor productie: de fouten die wij zien.