Проектирование для производства (DFM) означает проектирование платы так, чтобы завод мог построить её надёжно. Большинство отказов DFM не экзотичны. Это те же двенадцать ошибок, сделанных людьми в спешке. Статья проходит по 25 проверкам, которые запускаются, когда Вы загружаете файлы, сгруппированным по тому, о чём они. Для каждого семейства она говорит, что идёт не так, почему оно отказывает в производстве и что делать.
Ограничения, против которых проверки измеряют, находятся на странице производственных возможностей. Статья не даёт чисел для них, потому что они установлены там.
Каждый ряд показывает одно семейство как маленькое до и после. Янтарное — ошибка, а картинка после стрелки — исправление.
- Семейство 1: слой отсутствует в наборе.
- Семейство 2: контур не замыкается.
- Семейство 3: отверстие вне своей площадки.
- Семейство 4: медь тоньше и ближе, чем делает процесс.
- Семейство 5: слишком мало меди осталось вокруг отверстия.
- Семейство 6: шелкография над площадкой.
- Семейство 7: файлы и заказ не согласны, здесь в числе слоёв.
Семейство 1. Файлы должны быть читаемыми и полными
Проверки: архив нельзя открыть безопасно; не хватает слоя; слой пустой или встречается дважды; файл не читается.
Ошибка. Zip-файл с повреждённым членом, отсутствующим слоем маски или сверловки, слоем меди, экспортированным дважды под двумя именами, или файлом в формате, который не Gerber.
Почему отказывает. Завод не может построить то, что не может прочитать. Отсутствующий слой хуже ошибки: если отсутствующий слой — нижняя маска, плата могла бы быть построена без маски на одной стороне.
Исправление. Экспортируйте снова из Вашего инструмента проектирования со списком построения, который называет каждый слой. Откройте результат в просмотрщике и посчитайте слои. См. Файлы для изготовления и монтажа.
Семейство 2. Контур платы и единицы должны иметь смысл
Проверки: контур платы отсутствует или не замкнут; единицы или масштаб выглядят неверно; нижняя сторона выглядит зеркальной.
Ошибка. Контур, сделанный из отдельных отрезков линий, которые не встречаются, или нарисованный на механическом слое в другой настройке единиц; плата, которая выглядит в десять раз больше; нижний слой, экспортированный зеркально.
Почему отказывает. Фрезе нужен один замкнутый путь для резки. Неверный масштаб делает неверную плату. Зеркальный слой означает, что медь внизу не соответствует отверстиям или маске.
Исправление. Нарисуйте контур как одну замкнутую форму на собственном слое. Установите единицы и десятичные знаки явно при экспорте. Экспортируйте все слои с одинаковыми опциями.
Семейство 3. Отверстия должны попадать на свои площадки
Проверки: отверстия не попадают на контактные площадки.
Ошибка. Файл сверловки имеет другое начало, чем файлы Gerber, или был экспортирован в других единицах.
Почему отказывает. Отверстия сверлятся в неверных местах, а плата — брак.
Исправление. Используйте то же начало (обычное — нижний левый угол платы) и единицы для всех файлов. Проверьте наложение в просмотрщике.
Семейство 4. Медные признаки должны быть в пределах того, что делает процесс
Проверки: дорожки тоньше, чем мы изготавливаем; медь ближе, чем мы изготавливаем; медь слишком близко к краю платы; отверстие слишком близко к другой меди; плата слишком большая или слишком маленькая.
Ошибка. Дорожки, зазоры или расстояния до края, взятые из правила проектирования, которое свободнее заводского. Медные заливки с острыми осколками. Плата вне размеров панелей, которые завод может обрабатывать.
Почему отказывает. Травление удаляет медь вбок, поэтому признаки тоньше предела ломаются или сливаются. Медь рядом с краем режется фрезой и открывает медь. Где отверстия или медь слишком близко, свёрла прорываются или изоляция отказывает.
Исправление. Загрузите правила завода в Ваш инструмент проектирования до трассировки. Оставьте запас над минимумом, где можете. Для плотной платы спросите, прежде чем идти к пределу.
Семейство 5. Отверстия должны сверлиться и покрываться
Проверки: размер отверстия, который мы не сверлим; слишком мало меди вокруг отверстия; отверстия слишком близко друг к другу; отверстие слишком мало для этой толщины платы; паз или неметаллизированное отверстие, которое нельзя изготовить по чертежу.
Ошибка. Отверстия меньше самого маленького сверла; площадки со слишком маленьким гарантийным пояском; отверстия со стенками слишком тонкими между ними; маленькое отверстие в толстой плате; паз, нарисованный так, что фреза не может следовать; монтажное отверстие, у которого есть площадка и поэтому оно металлизируется по ошибке.
Почему отказывает. Сверло имеет минимальный диаметр и некоторую позиционную ошибку; поясок должен быть достаточно большим, чтобы ошибка не выломала отверстие. Отверстие, чья глубина во много раз больше его диаметра (высокий коэффициент сторон), нельзя покрыть на всём пути. Стенки между отверстиями, которые слишком тонки, ломаются. Отверстие, нарисованное как металлизированное или неметаллизированное неверным способом, — не то, что Вы имели в виду.
Исправление. Используйте самое маленькое сверло и поясок, которые даёт завод. Проверьте толщину платы против самого маленького отверстия. Держите отверстия порознь. Ясно отмечайте неметаллизированные отверстия и рисуйте пазы как пазы.
Семейство 6. Паяльная маска и шелкография должны печататься
Проверки: паяльная маска между площадками слишком тонкая и не удержится; шелкография на площадках или слишком тонкая для печати.
Ошибка. Площадки с мелким шагом, чья перемычка маски тоньше, чем процесс может напечатать; текст на площадках или линии слишком тонкие для печати.
Почему отказывает. Тонкая перемычка маски отслаивается или удаляется, а перемычки припоя образуются между площадками. Краска на площадках блокирует припой. Тонкие линии шелкографии размазываются или ломаются.
Исправление. Немного уменьшите отверстия маски или примите отсутствие перемычки между площадками на детали, где это единственный вариант, и скажите заводу. Сдвиньте текст с площадок и используйте более толстые штрихи. См. Паяльная маска, шелкография и обработки переходных отверстий.
- Площадка — медь.
- Отверстие маски больше площадки.
- Перемычка маски между двумя площадками. Если она слишком тонкая, она теряется, и припой может соединить площадки.
- Отверстие трафарета немного меньше площадки.
- Шелкография сидит на маске, подальше от площадок.
Семейство 7. Файлы должны соответствовать заказу
Проверки: в файлах другое число слоёв, чем заказано; в файлах другой размер, чем заказано; для файлов нужен процесс, который не заказан; заказанного процесса нет в файлах; для контроля импеданса нужна структура слоёв.
Ошибка. Заказ двухслойной платы с четырёхслойными файлами или заказ с размерами, отличными от платы. Файлы с позолоченными ламелями, переходными отверстиями в площадках или слепыми переходными отверстиями в заказе, который их не просил. Заказ, который просит контроль импеданса, но не даёт структуры слоёв.
Почему отказывает. Либо завод строит то, что Вы заказали, и это не работает с Вашими файлами, либо инженер должен остановиться и спросить, а заказ ждёт. Обнаруженные признаки, о которых сообщает проверка: металлизированные полуотверстия на краю платы, краевой разъём (позолоченные ламели), переходные отверстия в контактных площадках, слепые или скрытые переходные отверстия, посадочное место BGA и несколько плат в одном файле.
Исправление. Сравните результат проверки с выбранными Вами опциями и измените одно или другое. Для импеданса дайте целевые значения и структуру слоёв. См. Толщина меди, структуры слоёв и импеданс.
Проверка не знает Вашу схему
Всё это — о том, можно ли плату построить из файлов. Ничто не говорит, что плата верна. Плата с неверным посадочным местом для детали, поменянным выводом, отсутствующим подтягивающим резистором или неверной шиной питания проходит здесь каждую проверку. Проверка показывает, что файлы полные, согласованные и изготовимые; она не может показать, что схема работает. Проверка схемы и тест первых плат — Ваши.
Некоторые проверки не могут запускаться при каждой загрузке: например, проверка, которой нужен список цепей, файлы монтажа или контур. Результат говорит, какие проверки выполнены, а какие нет, и почему. Результат «проблем не найдено в выполненных проверках» — не то же, что все проверки выполнены.
Короткая процедура перед загрузкой
- Запустите проверку правил проектирования по правилам завода.
- Экспортируйте все слои одним списком построения.
- Откройте вывод в отдельном просмотрщике; сравните с проектом.
- Проверьте число слоёв, размер и контур.
- Отметьте что-либо необычное в коротком тексте для инженера.
- Загрузите, прочитайте результат и исправьте ошибки перед предупреждениями.
Как это выглядит при заказе здесь
Проверки запускаются при загрузке, до оплаты. Для каждой проблемы результат даёт число мест, измеренное значение против предела и предложенное действие: выберите опцию, которая это покрывает, исправьте файлы и загрузите снова, примите предложенное исправление или отправьте это инженеру вместе с заказом. Инженер подтверждает каждый заказ до производства. Загрузите на странице загрузки или прочитайте, что покрывает проверка файлов.