Design för tillverkning (DFM) betyder att designa ett mönsterkort (PCB) så att en fabrik kan bygga det tillförlitligt. De flesta DFM-fel är inte exotiska. Det är samma dussin fel, gjorda av folk i brådska. Den här artikeln går igenom de 25 kontroller som körs när du laddar upp dina filer, grupperade efter vad de handlar om. För varje familj sägs vad som går fel, varför det misslyckas i produktion och vad du ska göra.
Gränsvärdena som kontrollerna mäter mot finns på sidan om tillverkningskapacitet. Den här artikeln ger inga siffror för dem, eftersom de sätts där.
Varje rad visar en familj som ett litet före och efter. Bärnsten är felet, och bilden efter pilen är rättningen.
- Familj 1: ett lager saknas i uppsättningen.
- Familj 2: konturen sluter sig inte.
- Familj 3: hålet ligger inte på sin pad.
- Familj 4: koppar tunnare och tätare än processen gör.
- Familj 5: för lite koppar kvar runt ett hål.
- Familj 6: komponenttryck över en pad.
- Familj 7: filerna och beställningen skiljer sig, här i antal lager.
Familj 1. Filerna måste vara läsbara och fullständiga
Kontroller: arkivet kan inte öppnas säkert; ett lager saknas; ett lager är tomt eller finns två gånger; en fil kan inte läsas.
Felet. En zip-fil med en skadad medlem, ett saknat mask- eller borrlager, ett kopparlager exporterat två gånger under två namn, eller en fil i ett format som inte är Gerber.
Varför det misslyckas. Fabriken kan inte bygga det den inte kan läsa. Ett saknat lager är värre än ett fel: om det saknade lagret är den undre masken skulle kortet kunna byggas utan mask på en sida.
Rättningen. Exportera igen från ditt designverktyg med en plotlista som namnger varje lager. Öppna resultatet i en visare och räkna lagren. Se Filer för tillverkning och bestyckning.
Familj 2. Kortkontur och enheter måste vara rimliga
Kontroller: konturen saknas eller är inte sluten; enheterna eller skalan ser fel ut; undersidan ser speglad ut.
Felet. En kontur gjord av separata linjesegment som inte möts, eller ritad på ett mekaniskt lager i annan enhetsinställning; ett kort som ser tio gånger för stort ut; ett undersideslager exporterat speglat.
Varför det misslyckas. Fräsen behöver en sluten bana att skära. Fel skala ger fel kort. Ett speglat lager betyder att kopparn på undersidan inte matchar hålen eller masken.
Rättningen. Rita konturen som en enda sluten form på sitt eget lager. Ställ in enheter och decimaler explicit vid export. Exportera alla lager med samma alternativ.
Familj 3. Hål måste landa på sina pads
Kontroller: hål landar inte på sina pads.
Felet. Borrfilen har annat origo än Gerber-filerna, eller exporterades i andra enheter.
Varför det misslyckas. Hålen borras på fel ställen, och kortet blir skrot.
Rättningen. Använd samma origo (ett vanligt är kortets nedre vänstra hörn) och enheter för alla filer. Kontrollera överlagringen i en visare.
Familj 4. Kopparformer måste vara inom vad processen gör
Kontroller: ledarbanor smalare än vi tillverkar; koppar tätare än vi tillverkar; koppar för nära kortkanten; ett hål för nära annan koppar; kortet är för stort eller för litet.
Felet. Ledarbanor, avstånd eller distanser till kanten tagna från en designregel som är lösare än fabrikens. Kopparhällar med vassa flisor. Ett kort utanför panelstorlekarna fabriken kan hantera.
Varför det misslyckas. Etsning tar bort koppar sidledes, så former tunnare än gränsvärdet bryts eller flyter ihop. Koppar nära kanten skärs av fräsen och exponerar koppar. Där hål eller koppar är för nära bryter borrar igenom, eller isolering misslyckas.
Rättningen. Ladda fabrikens regler i ditt designverktyg innan du routar. Lämna marginal över minimum där du kan. För ett tätt kort, fråga innan du går till gränsvärdet.
Familj 5. Hål måste kunna borras och pläteras
Kontroller: en hålstorlek vi inte kan borra; för lite koppar runt ett hål; hål för nära varandra; ett hål för litet för den här korttjockleken; ett spår eller opläterat hål vi inte kan göra som ritat.
Felet. Hål mindre än minsta borr; pads med för liten kopparring; hål med för tunna väggar mellan sig; ett litet hål i ett tjockt kort; ett spår ritat så att fräsen inte kan följa det; ett monteringshål som har en pad och därför pläteras av misstag.
Varför det misslyckas. En borr har en minsta diameter och ett positionsfel; ringen måste vara stor nog att felet inte bryter ut hålet. Ett hål vars djup är många gånger diametern (högt aspektförhållande) kan inte pläteras hela vägen igenom. För tunna väggar mellan hål bryts. Ett hål ritat som pläterat eller opläterat på fel sätt blir inte som du menade.
Rättningen. Använd minsta borr och ringen fabriken ger. Kontrollera korttjockleken mot minsta hål. Håll hål isär. Markera opläterade hål tydligt och rita spår som spår.
Familj 6. Lödmask och komponenttryck måste kunna tryckas
Kontroller: lödmask mellan pads för tunn för att hålla; komponenttryck på pads eller för fint för att trycka.
Felet. Pads med fin delning vars maskväv är tunnare än processen kan trycka; text över pads eller linjer för fina för att tryckas.
Varför det misslyckas. En tunn maskväv lossnar eller tas bort, och lödbryggor bildas mellan pads. Bläck på pads blockerar lod. Tunna trycklinjer smetar eller bryts.
Rättningen. Krymp masköppningar lite, eller acceptera ingen väv mellan pads på en komponent där det är enda alternativet och berätta för fabriken. Flytta text från pads och använd tjockare streck. Se Lödmask, komponenttryck och via-behandlingar.
- Paden är koppar.
- Masköppningen är större än paden.
- Maskväven mellan två pads. Om den är för tunn går den förlorad och lod kan förbinda pads.
- Stencilöppningen är lite mindre än paden.
- Komponenttrycket sitter på masken, bort från pads.
Familj 7. Filerna måste matcha beställningen
Kontroller: filerna har annat antal lager än beställt; filerna har annan storlek än beställd; filerna behöver en process som inte är beställd; en beställd process finns inte i filerna; impedanskontroll behöver en lageruppbyggnad.
Felet. Att beställa ett tvålagerskort med fyralagersfiler, eller beställa med andra dimensioner än kortet. Filer med guldfingrar, via i pad eller blinda vior på en beställning som inte bad om dem. En beställning som ber om impedanskontroll men inte ger någon lageruppbyggnad.
Varför det misslyckas. Antingen bygger fabriken det du beställde och det fungerar inte med dina filer, eller så måste en ingenjör stanna och fråga, och beställningen väntar. De upptäckta egenskaper kontrollen rapporterar är: pläterade halvhål på kortkanten, en kantkontakt (guldfingrar), vior i pads, blinda eller begravda vior, en BGA-footprint och flera kort i en fil.
Rättningen. Jämför kontrollens resultat med alternativen du valde och ändra det ena eller andra. För impedans, ge målvärden och en lageruppbyggnad. Se Koppartjocklek, lageruppbyggnad och impedans.
Kontrollen känner inte din krets
Allt detta handlar om huruvida kortet kan byggas från filerna. Inget säger att kortet är rätt. Ett kort med fel footprint för en komponent, en bytt pin, en saknad pull-up eller fel kraftskena klarar varje kontroll här. Kontrollen visar att filer är fullständiga, konsekventa och byggbara; den kan inte visa att en krets fungerar. En granskning av schemat och ett test av de första korten är ditt.
Vissa kontroller kan inte köras på varje uppladdning: till exempel en kontroll som behöver en nätlista, eller bestyckningsfiler, eller en kontur. Resultatet säger vilka kontroller som kördes och vilka som inte gjorde det, och varför. Ett resultat ”Inga problem hittades i de kontroller som kördes” är inte samma som att alla kontroller kördes.
En kort rutin före uppladdning
- Kör designregelkontrollen med fabrikens regler.
- Exportera alla lager med en plotlista.
- Öppna utdata i en separat visare; jämför med designen.
- Kontrollera lagerantal, storlek och kontur.
- Notera något ovanligt i en kort text för ingenjören.
- Ladda upp, läs resultatet och åtgärda fel före varningar.
Hur detta visar sig när du beställer här
Kontrollerna körs vid uppladdning, innan du betalar. För varje problem ger resultatet antalet platser, det uppmätta värdet mot gränsvärdet och en föreslagen åtgärd: välj alternativet som täcker det, rätta filerna och ladda upp igen, acceptera en föreslagen rättning, eller skicka det till en ingenjör med beställningen. En ingenjör bekräftar varje beställning före produktion. Ladda upp på uppladdningssidan, eller läs vad filkontrollen täcker.