Jak provádět inženýrské práce PCB CAM?

Desky plošných spojů jsou kritickou součástí moderních elektronických zařízení a jejich přesné zhotovení je nezbytné pro funkčnost a spolehlivost těchto zařízení. Výrobci desek plošných spojů využívají řadu procesů výroby podporované počítačem (CAM), aby zajistili, že desky plošných spojů odpovídají původním konstrukčním specifikacím. V této obsáhlé příručce se ponoříme do složitosti nástrojů PCB CAM, pokryjeme kritické kroky, úvahy a osvědčené postupy spojené s přípravou návrhu pro výrobu.

PCB CAM: Význam důkladných kontrol v procesu vytváření inženýrských souborů

Když obdržíme kresbu pro desku s plošnými spoji (PCB), náš proces vytváření souboru s plošnými spoji začíná důkladnými kontrolami a úpravami, abychom zajistili, že konečný produkt bude co nejpřesněji odpovídat původnímu návrhu. Náš zkušený tým pečlivě zkoumá každý aspekt návrhu, a pokud jsou zjištěny nějaké nesrovnalosti, podnikneme nezbytné kroky k objasnění záměrů konstruktéra, než se pohneme kupředu, abychom zajistili přesnost v celém výrobním procesu.

Od návrhy desek plošných spojů někdy obsahují prvky, které není možné vyrobit, nabízíme bezplatný návrh pro výrobu (DFM) zkontrolujte každou objednávku před jejím uvolněním do výroby. Využitím našich rozsáhlých zkušeností s různými sadami návrhových pravidel a softwarovými balíčky pracujeme na identifikaci a řešení potenciálních problémů. Náš technický tým obvykle stráví přibližně 3 hodiny pečlivým přezkoumáním, zarovnáním a úpravou každého návrhu během procesu vytváření souboru s plošnými spoji, aby se zajistilo, že vaše deska bude co nejpřesněji odpovídat zamýšleným specifikacím, což vede k vysoce kvalitním plošným spojům, které splňují nebo překračují očekávání.

PCB CAM: CAM Recenze Celkový kontrolní seznam pro výrobu holých desek

Váš kontrolní seznam pro kontrolu CAM při výrobě holých desek je komplexním průvodcem pro zajištění vyrobitelnosti desek s plošnými spoji (PCB). Zde je rozpis každé položky v kontrolním seznamu:

1. Hodnocení výroby:
   • Ověřte, že specifikace výrobního výkresu odpovídají jak prodejní objednávce, tak i Soubory Gerber.
   • Ujistěte se, že všechny specifikace ve výrobním výkresu jsou dosažitelné.
   • Zkontrolujte, zda rozměry na výkresu odpovídají skutečným rozměrům v digitálním souboru.
   • Hledejte jakékoli nejasné nebo nevyrobitelné pokyny.
2. Zarovnání a ověření souboru:
   • Potvrďte přítomnost všech požadovaných digitálních souborů a ujistěte se, že jsou úplné.
   • Zarovnejte a zorientujte všechny vrstvy správně.
3. Měděné vrstvy:
   • Ověřte, zda vzdálenost mezi měděnými prvky odpovídá minimálnímu požadavku na základě požadované hmotnosti mědi.
   • Ujistěte se, že měď nepřekrývá okraj desky, pokud to není úmyslné.
   • Zkontrolujte případné fragmenty trasování slepé uličky, které by mohly způsobit problémy.
   • Odstraňte všechny obrysy desky nebo nadbytečné informace mimo obvod desky.
   • Rozšiřte prvky mědi, abyste zohlednili procesy leptání a pokovování.
   • Porovnejte vrtací pilník s vnějšími měděnými vrstvami, abyste se ujistili, že pokovené otvory mají kolem sebe dostatek mědi.
   • Jsou-li přítomny zlaté prsty, přidejte stopy, kterými je připevníte ke sběrnici pro proces elektrolytického pokovování tvrdým zlatem.
   • Na vnitřních vrstvách odstraňte nefunkční měděné podložky kolem prokovů, které se nepřipojují k vrstvě.
4. Pájecí maska:
   • Upravte nabobtnání pájecí masky tak, aby dosáhla mezery 4 až 5 mil nadměrné masky (2 až 2.5 mil na stranu měděného prvku).
   • Ověřte, zda je mezi měděnými prvky dostatečná mezera, aby bylo možné spolehlivě vytisknout přehrady masek.
   • Zkontrolujte, zda na desce nejsou nějaké potenciálně chybějící vůle pájecí masky a mezery otázky, které se nezdají správné.
   • Odstraňte všechny obrysy desky nebo nadbytečné informace mimo obvod desky.
5. Sítotisk:
   • Ověřte, zda šířka čáry sítotisku a výška znaků splňují minimální požadavky na čitelný tisk.
   • Upravte nebo přemístěte prvky sítotisku, které jsou příliš blízko k pájitelnému povrchu.
   • Odstraňte všechny obrysy desky nebo nadbytečné informace mimo obvod desky.
6. Vrtací soubor:
   • Ujistěte se, že vrtáky jsou vystředěny v měděných podložkách.
   • Zkontrolujte případné chybějící zásahy vrtáku.
   • Odstraňte duplicitní pokusy o vrtání.
   • Ujistěte se, že je dosažitelná tolerance vrtaných otvorů specifikovaná zákazníkem (standard IPC třídy 2: +/- 3 mil pro pokovené průchozí otvory (PTH) a +/-2mil pro nepokovené průchozí otvory (NPTH)).
   • Ověřte, že rozteč vrtáků od okraje k okraji splňuje minimální požadavky.
   • Porovnejte vrtací plán a vrtací mapu se skutečným CNC vrtacím souborem, pokud je dodán.

Dodržováním tohoto kontrolního seznamu můžete pomoci zajistit, že návrh desky plošných spojů je připraven k výrobě, čímž se minimalizují potenciální problémy během výrobního procesu.

Co dělá PCB CAM Engineer?

Vaše další položky kontrolního seznamu pro obrys desky, označení UL/Date Code/94V-0/RoHS a kontroly vícevrstvých desek poskytují další podrobnosti o kontrole CAM a procesu výroby desek plošných spojů. Zde je rozpis těchto položek:

Obrys desky

• Ověřte, že obrys desky odpovídá výrobnímu výkresu a prodejní objednávce.
• Určete skutečný okraj obrysu pomocí středu čáry použité k jeho nakreslení.
• Pokud je poskytnuto více vrstev obrysu, použijte jako správný obrys vrstvu .GM1 nebo jinou mechanickou vrstvu. Vrstvu .GKO použijte pouze v případě, že není poskytnut žádný jiný obrys.
• Přidejte všechny výřezy nebo štěrbiny potřebné pro směrování do vrstvy obrysu mechanické desky.
• Vytvořte soubor CNC trasy pro směrování desky.

Označení UL/Date Code/94V-0/RoHS:

• Na přání zákazníka přidejte na desku označení UL/Date Code/94V-0/RoHS.
• Pokud není podán žádný požadavek, výchozím nastavením je nepřidávat žádná další označení.

Další kontroly vícevrstvých desek:

• Ověřte, že pro vícevrstvé desky je k dispozici sekvence vrstev.
• Zajistěte, aby bylo možné splnit specifikované nahromadění (řízené dielektrikum) s materiály, které máte k dispozici.
• Pro řízenou impedanci ověřte výpočty a navrhněte změny pro splnění cílové impedance.

Vytváření polí (panelů):

• Postupujte podle požadavků zákazníků na panelování návrhu do pole pro automatizovanou montáž.
• Podle potřeby pro pole přidejte lišty nástrojů, referenční značky, otvory pro nástroje, rýhování a směrování jazýčků.
• Panelujte vrstvy pasty (šablony) jako laskavost pro výrobu šablon. Tyto vrstvy si pečlivě prohlédněte, protože v nich nejsou prováděny žádné úpravy.

Vytvoření souboru (nástrojový / pracovní soubor):

• Po všech kontrolách a úpravách vytvořte dokončený „pracovní soubor“ pro výrobu.
• Nahrajte tento pracovní soubor na server a odešlete zákazníkovi e-mail s odkazem ke stažení.

Elektrické testování a distribuce souborů:

• Všechny desky procházejí elektrickým testem na základě optimalizovaného netlistu vygenerovaného z původního souboru.
• Pokud je dodán IPC netlist, porovná se s Gerberem, aby se zajistilo, že neexistují žádné nesrovnalosti.
• Distribuujte příslušné soubory různým výrobním oddělením za účelem přípravy na výrobu.

Tyto kroky zajistí, že návrh desky plošných spojů bude důkladně zkontrolován, upraven podle potřeby a připraven k výrobě podle specifikací zákazníka a průmyslových standardů. Tento komplexní přístup pomáhá minimalizovat chyby a zajišťuje úspěšnou výrobu vysoce kvalitních desek plošných spojů. Jedná se pouze o úvod do obecného obsahu CAM práce. Dále podrobně probereme pracovní postup a obsah CAM.

Podrobný pracovní obsah CAM

Zkontrolujte, zda je projekt správný?

Proces normalizace pro soubory Gerber odeslané s každou objednávkou PCB zajišťuje, že soubory jsou standardizované a kompatibilní s panelováním PCB a výrobními procesy. Zde jsou základní kroky zahrnuté v tomto normalizačním procesu:

1. Přejmenování souborů Gerber:
   • Přejmenujte soubory Gerber tak, aby byly v souladu se standardní konvencí pojmenování vaší společnosti. To pomáhá udržovat konzistenci a přehlednost při správě souborů.
2. Kontrola přítomnosti souboru:
   • Ověřte, že jsou k dispozici všechny potřebné soubory Gerber. To zahrnuje soubory pro různé vrstvy, pájecí masku, sítotisk, pilníky pro vrtání a jakékoli další relevantní soubory potřebné pro výrobu.
3. Import do softwaru CAM:
   • Importujte soubory Gerber a soubory NC vrtání do softwaru CAM (počítačově podporovaná výroba), jako jsou: cam350, genesis2000, ucam,Incam atd. Tento krok je nezbytný pro další zpracování a analýzu.
4. Kontrola specifikací:
   • Porovnejte specifikace desky plošných spojů uvedené v objednávce s údaji dodanými v souborech Gerber. Ujistěte se, že se specifikace shodují, abyste předešli nesrovnalostem ve výrobním procesu.
5. Kontrola kompatibility výroby:
   • Vyhodnoťte specifikace a funkce v souborech Gerber, abyste se ujistili, že jsou v rámci výrobních možností vašeho výrobního procesu PCB. To zahrnuje kontrolu porušení pravidel návrhu a problémů s vyrobitelností.

Vytvářejte síťové a ocelové síťové soubory

Vytvářejte soubory sítě a ocelové sítě a optimalizujte je. Například vrstvy mědi patřící do stejné sítě lze optimalizovat a sloučit, aby se zmenšila velikost dat. Zařízení pro povrchovou montáž (SMD) lze optimalizovat jejich převodem na podložky a konkrétní atributy souboru lze přiřadit SMD a poli ball grid (BGA) komponenty pro zefektivnění následných výrobních procesů.

Pro optimalizaci výroby a zefektivnění dat pro následnou optimalizaci tím CAM inženýři, je nutné provést komplexní kontrolu a optimalizaci mědi vyobrazené na obrázku.

Definujte atributy díry a zvětšete velikost vrtáku.

A. Správně definujte atributy díry (přes, pokovený průchozí otvor (PTH), nepokovený průchozí otvor (NPTH)).

B. Pokud zákazník neposkytne soubory vrtáků, převeďte samostatný výkres vrtání na data vrtání.

C. Při vytváření slotů věnujte pozornost jejich velikosti, která je někdy uvedena v textových polích.

D. Zvažte specifikace desky (např. tloušťka pájecí masky +0.15 mm, zlaté ponoření, pozlacení, ponoření cínu +0.1 mm, všechny otvory NPTH +0.05 mm).

E. Zvažte jakékoli zvláštní požadavky zákazníka.

F. Pomocí samostatného výkresu vrtáku zkontrolujte problémy, jako jsou nadměrné, poddimenzované, nadměrné nebo nedostatečné otvory a také nesouosost otvorů.

G. Optimalizujte vrtací pásku.

Upravte fólie vnitřní vrstvy.

A. Negativní vnitřní vrstva:

Poznámka:
A. Veškerá grafika zobrazená na negativním filmu musí být vyleptána.
b. Velikost izolačních podložek (0.15-0.30 mm).
C. Velikost otvoru pro podložky pájecí masky (vnitřní vrstva: větší než otvor o 0.2 mm nebo více, vnější vrstva: větší než otvor o 0.4 mm nebo více, linie otevření: 0.25 mm).
d. Odstranění mědi ve tvaru V na okraji desky (podle tloušťky desky).
E. Ujistěte se, že podložky pájecí masky jsou zcela izolovány od okolních izolačních podložek.
F. Zvažte potřebu smršťovacího faktoru.

B. Pozitivní vnitřní vrstva:

Poznámka:
A. Odstraňte samostatné podložky (pokud to nestanoví požadavky zákazníka; obvykle je odstraňte během výroby).
b. Kompenzujte stopy (přidejte hodnotu kompenzace na základě různých tlouštěk měděné fólie).
C. Optimalizujte stopy (vzdálenost mezi kroužky PTH a vzdálenost mezi otvory, stopami a podložkami).
d. Přidejte slzy.
E. Vyplňte malé mezery.
F. Odstraňte vnitřní měděnou fólii (na okrajích desky a na místech s řezem do V).
G. Zvažte pomědění na okrajích procesu, vyhněte se čarám řezu V a vrtání otvorů.
h. Zvažte potřebu faktoru expanze/kontrakce.
i. Vnitřní vrstva velké měděné oblasti v blízkosti zlatých prstů by měly být odstraněny dovnitř o hloubce 0.5 mm podél šikmé hrany zlatého prstu.

Stopy vnější vrstvy

Než si přečtete článek, přemýšlejte: Je třeba optimalizovat zapojení na obrázku níže nebo je nějaký problém?

• Náhrada stopy.
• Odstraňte podložky NPTH.
• Optimalizujte stopy (velikost kroužku otvoru, rozteč).
• Přidejte slzy (podle potřeby, obecně se nepřidávají).
• Odstraňte měď z otvorů NPTH a nepájivé masky PTH a otvory PTH nepájivé masky by měly mít menší prstencové kroužky, než je velikost otvoru.
• Velikost mědi.
• Vyplňte malé mezery a dírky.
• V-řez a odstranění mědi okraje desky.
• Vnitřní vrstva zlatých prstů by měla být zapuštěna dovnitř v oblasti zlatých prstů.
• Zlaté prstové vodivé dráty, vodiče, figuríny.
• Zvažte všechny speciální požadavky zákazníka.
• Zda přidat označení UL na stopy.
• Zda se má posunout vyleptaný text na stopách o 0.25 mm.
•  Zda přidat testovací podložky ve tvaru V.
• Pro desky s řezem V vytvořte otvory NPTH.
• Zlaté vodivé dráty by měly tvořit cestu s okrajem desky.

Pájecí maska

A. Je okénko pájecí masky dostatečně velké (o 0.05-0.08 mm větší než stopovací ploška)?
b. Existuje nějaká odhalená stopa? Ujistěte se, že podložka pájecí masky je alespoň 0.07 mm od stopy.
C. Pro otvory NPTH a nepájivé masky přidejte prstencové kroužky, které jsou o 0.15 mm větší, než je velikost otvoru.
d. Zelené můstky pájecí masky by měly být široké alespoň 0.075 mm (u ostatních barev alespoň 0.1 mm).
E. U otvorů o průměru 0.8 mm, které nejsou opatřeny okénkem, přidejte prstencové kroužky, které jsou o 0.15 mm menší, než je velikost otvoru.
F. Zvažte cyklus vytvrzování pájecí masky a zajistěte, aby nebyly vynechány značky UL.
G. Vytvořte okna pájecí masky pro otvory pro zlaté prsty a otvory pro falešné prsty.
h. Určete, zda mají být pro testovací plošky vytvořena okna pájecí masky.
i. U desek s řezem do V, pokud je vzdálenost mezi průchozím otvorem a podložkou nebo BGA menší než 0.15 mm, zacházejte s ní odpovídajícím způsobem.
j. Přidejte prstencové kroužky pro pomocné otvory a otvory odolné proti výbuchu.
k. Určete povahu průchozích otvorů s okénkem a jak zacházet s ucpáváním pájecí masky.

Sítotisk

A. Zkontrolujte šířku znaků a optimalizujte poměr stran znaků.
b. Zkontrolujte polaritu znaků a optimalizujte je.
C. Ověřte, zda jsou na hraně desky a v oblastech s výřezem V vyryté znaky.

d. Zajistěte, aby UL značení a cykly byly přidány podle požadavků zákazníka, a potvrďte jejich umístění vzhledem k formovacím linkám, vyhněte se liniím V-řezu.
E. Ujistěte se, že mezera mezi textem a sledovacími ploškami je na jedné straně alespoň 0.1 mm.

Tvořící výkres

A. Jsou všechna data v souladu se soubory Gerber?

b. Existují nějaké případy více slotů nebo chybějící sloty?

C. Jsou polohovací otvory umístěny na 1.0 mm a zda jsou použity otvory NPTH?

d. Jsou všechny normy úplné a správné?

E. Je zbývající tloušťka po V-řezu přesná?

F. Jsou požadavky na zkosenou hranu zlatých prstů správné?

Zkontrolujte prosím výkres tvarování, abyste se ujistili, že tyto aspekty jsou přesně znázorněny a sladěny se zamýšlenými specifikacemi.

Závěrečná inspekce

Po dokončení výroby CAM pečlivě porovnejte konečný výstup s původním rukopisem, abyste zajistili přesnost. Ověřte výrobní pokyny Gerber a proveďte důkladnou analýzu DFM pomocí softwaru k posouzení souladu se specifikacemi. Kromě toho pečlivě zkontrolujte, zda se nevyskytují nadměrné nebo chybějící podložky.

Na obrázku výše je nekonzistence ve velikosti jednoho z otvorů ve stejné stopě součásti. Pokud tato velikost otvoru odpovídá zadané tabulce otvorů, myslíte si, že je nutné potvrdit to u projektanta? Pro další diskuzi nebo jakékoli jiné dotazy neváhejte kontaktovat naše inženýry. Velmi doporučujeme zapojit se do diskusí.Diskutujte nyní

Proveďte komplexní prozkoumání vrstev směrování, pájecí masky a znakových vrstev současně, abyste zjistili jakékoli anomálie nebo nepravidelnosti. Tento holistický přístup zajišťuje detekci jakýchkoliv abnormalit v designu.

Proveďte tři kola kontrol porovnání sítí pomocí softwaru, abyste se ujistili, že soubory neobsahují žádné problémy související se sítí. Tento krok je nezbytný pro zachování integrity dat. Pokud jsou v původních souborech Gerber identifikovány nějaké problémy se sítí, okamžitě vzneste RFQ k vyřešení a vyřešení problémů včas.

Exportujte soubory Gerber pro panelizaci, vygenerujte požadované filmy a pečlivě dokončete data ERP a dokumentaci výrobního procesu. To zajišťuje přesné informace pro efektivní výrobní procesy a usnadňuje hladké provádění.

Závěr

Inženýři CAM jsou vysoce zkušení profesionálové, jejichž práce vyžaduje velkou odbornost. Na Highleap Electronics, máme tým inženýrů s více než desetiletými zkušenostmi, z nichž všichni pracovali s různými typy souborů Gerber. S jejich rozsáhlými Výroba DPS zkušenosti, jsou schopni se vyhnout zbytečným chybám a zvýšit produktivitu.

Inženýři CAM se často setkávají s řadou technických problémů. V této části uvedeme pouze některé z těchto problémů. V příštím čísle poskytneme podrobný přehled běžných problémů, se kterými se setkáváme v CAM inženýrství, a nabídneme optimalizační doporučení pro návrh.