Nola egin PCB CAM Ingeniaritza lana?

PCBak zati kritikoa dira gailu elektroniko modernoetan, eta haien fabrikazio zehatza ezinbestekoa da gailu horien funtzionaltasuna eta fidagarritasuna lortzeko. PCB fabrikatzaileek ordenagailuz lagundutako fabrikazio (CAM) prozesu sorta bat erabiltzen dute PCBak jatorrizko diseinuaren zehaztapenekin bat datozela ziurtatzeko. Gida zabal honetan, PCB CAM tresnen korapilatsuetan sakonduko dugu, fabrikaziorako diseinu bat prestatzean dakartzan urrats kritikoak, gogoetak eta praktika onak bilduz.

PCB CAM: Ingeniaritza Fitxategiak Sortzeko Prozesuan egiaztapen sakonen garrantzia

Zirkuitu inprimatuko plaka baterako (PCB) artelanak jasotzen ditugunean, gure PCB ingeniaritza fitxategiak sortzeko prozesua egiaztapen eta doikuntza sakonekin hasten da, azken produktua jatorrizko diseinuarekin bat datorrela ziurtatzeko. Gure esperientziadun taldeak diseinuaren alderdi guztiak arretaz aztertzen ditu, eta irregulartasunen bat hautematen bada, aurrera egin aurretik diseinatzailearen asmoak argitzeko beharrezko neurriak hartzen ditugu, fabrikazio prozesu osoan zehaztasuna bermatuz.

PCB diseinuek batzuetan fabrikatzea bideraezina den elementuak izaten dituztenez, doako Fabrikaziorako Diseinu (DFM) berrikuspena eskaintzen dugu eskaera bakoitzarekin , ekoizpenerako kaleratu aurretik. Diseinu arau multzo eta software pakete desberdinekin dugun esperientzia zabala aprobetxatuz, arazo potentzialak identifikatu eta konpontzen lan egiten dugu. Gure ingeniaritza taldeak normalean 3 ordu inguru ematen ditu diseinu bakoitza arretaz berrikusten, lerrokatzen eta doitzen PCB ingeniaritza fitxategia sortzeko prozesuan, zure plakak ahalik eta gehien betetzen dituela aurreikusitako zehaztapenetara, eta, ondorioz, itxaropenak betetzen edo gainditzen dituzten kalitate handiko PCBak lortuz.

PCB CAM: CAM berrikuspena taula biluziaren fabrikaziorako kontrol-zerrenda orokorra

Zirkuitu inprimatuen ( PCB ) fabrikazioan CAM berrikuspenaren kontrol-zerrenda gida osoa da . Hona hemen kontrol-zerrendako elementu bakoitzaren xehetasunak:

1. Fabrikazio-inprimaketaren berrikuspena:
   • Egiaztatu fabrikazio-marrazkiaren zehaztapenak salmenta-eskariarekin eta -rekin bat datozela Gerber fitxategiak.
   • Ziurtatu fabrikazio marrazkian zehaztapen guztiak lor daitezkeela.
   • Egiaztatu marrazkiko neurriak fitxategi digitaleko benetako neurriekin bat datozen.
   • Bilatu argitasunik gabeko edo fabrikatu ezin diren argibiderik.
2. Lerrokatzea eta fitxategien egiaztapena:
   • Egiaztatu beharrezko fitxategi digital guztiak daudela eta ziurtatu osatuta daudela.
   • Lerrokatu eta orientatu geruza guztiak behar bezala.
3. Kobre geruzak:
   • Egiaztatu kobrearen ezaugarrien arteko tarteak nahi den kobrearen pisuaren araberako gutxieneko eskakizuna betetzen duela.
   • Ziurtatu kobrea ez dela taularen ertza gainjartzen, nahita izan ezean.
   • Egiaztatu arazoak sor ditzakeen aztarna-zatirik gabe.
   • Ezabatu arbelaren perimetrotik kanpoko edozein eskema edo informazio arrotz.
   • Handitu kobrearen ezaugarriak grabatu eta xaflatze prozesuen konturako.
   • Konparatu zulagailu-lima kanpoko kobre-geruzekin, plakatutako zuloek inguratzen duten kobre nahikoa dutela ziurtatzeko.
   • Urrezko hatzak badaude, gehitu arrastoak bus-barrari lotzeko urre elektrolitiko gogorraren prozesurako.
   • Barruko geruzetan, kendu geruzara konektatzen ez diren bideen inguruan funtzionalak ez diren kobrezko padak.
4. Soldadura maskara:
   • Egokitu soldadura-maskararen puztua 4mil - 5mil-ko maskararen sakea betetzeko (2 mil eta 2.5 mil kobrearen funtzioaren alde bakoitzeko).
   • Ziurtatu kobrezko ezaugarrien artean tarte nahikoa dagoela maskarak modu fidagarrian inprimatzeko.
   • Ikuskatu plaka soldadura-maskararen sakeak falta daitezkeen eta zuzenak ez diruditen zalantzak.
   • Ezabatu arbelaren perimetrotik kanpoko edozein eskema edo informazio arrotz.
5. Serigrafia:
   • Egiaztatu serigrafia-lerroaren zabalerak eta karakterearen altuerak irakurtzeko inprimatzeko gutxieneko baldintzak betetzen dituela.
   • Egokitu edo lekuz aldatu soldagarri den gainazal batetik oso hurbil dauden serigrafia-elementuak.
   • Ezabatu arbelaren perimetrotik kanpoko edozein eskema edo informazio arrotz.
6. Zulatu fitxategia:
   • Ziurtatu zulagailuak beren kobrezko padetan zentratuta daudela.
   • Egiaztatu falta diren zulagailuak.
   • Ezabatu bikoiztutako zulagailuaren arrakasta.
   • Ziurtatu bezeroak zehaztutako zulatze-zuloen tolerantzia lor daitekeela (IPC Klase 2 estandarra: +/- 3mil xaflatutako zuloen bidez (PTH) eta +/- 2mil zulo zeharkatzaile ez xaflatuak (NPTH)).
   • Egiaztatu zulagailuen ertzetik ertzetako tarteak gutxieneko baldintzak betetzen dituela.
   • Konparatu zulaketa-diagrama eta zulaketa-mapa benetako CNC zulagailu fitxategiarekin hornitzen bada.

Kontrol-zerrenda hau jarraituz, PCB diseinua fabrikatzeko prest dagoela ziurtatzen lagun dezakezu, fabrikazio prozesuan egon daitezkeen arazoak gutxituz.

Zer egiten du PCB CAM ingeniariak?

Taularen eskemarako, UL/Date Code/94V-0/RoHS marketarako eta geruza anitzeko plaketarako kontrol-zerrendako elementu osagarriek xehetasun gehiago eskaintzen dituzte PCBen CAM berrikuspen eta fabrikazio-prozesuari buruz. Hona hemen elementu hauen banaketa:

Arbelaren eskema

• Egiaztatu taularen eskema fabrikazio marrazkiarekin eta salmenta-eskaerarekin bat datorrela.
• Zehaztu eskemaren benetako ertza hura marrazteko erabilitako lerroaren erdigunea erabiliz.
• Hainbat eskema-geruza ematen badira, erabili .GM1 geruza edo beste geruza mekaniko bat eskema zuzen gisa. Erabili .GKO geruza beste eskemarik ematen ez bada soilik.
• Gehitu plaka mekanikoaren eskema geruzara bideratzeko behar diren mozketak edo zirrikitu guztiak.
• Sortu CNC ibilbide-fitxategi bat taula bideratzeko.

UL/Data kodea/94V-0/RoHS Markak:

• Gehitu UL/Date Kodea/94V-0/RoHS markak taulan bezeroak hala eskatzen badu.
• Eskaerarik egiten ez bada, lehenetsitako marka gehigarririk ez gehitzea da.

Kontrol gehigarriak geruza anitzeko tauletan:

• Egiaztatu geruza-sekuentzia bat ematen dela geruza anitzeko plaketarako.
• Ziurtatu zehaztutako pilaketa (kontrolatutako dielektrikoa) eskura dauden materialekin bete daitekeela.
• Inpedantzia kontrolatua izateko, egiaztatu kalkuluak eta proposatu aldaketak xede-inpedantzia betetzeko.

Array (Panelak) sortzea:

• Jarraitu bezeroen eskakizunak diseinua muntaketa automatikorako matrize batean panelizatzeko.
• Gehitu erreminta-errailak, konfiantzazkoak, erreminta-zuloak, puntuazioa eta fitxen bideratzea matrizerako behar den moduan.
• Panelizatu itsatsi (txantila) geruzak txantiloiak fabrikatzeko adeitasun gisa. Berrikusi geruza hauek arretaz, ez baita doikuntzarik egiten.

Fitxategien sorrera (Tresnatutako / Laneko fitxategia):

• Berrikuspen eta doikuntza guztien ondoren, sortu amaitutako "lan fitxategia" fabrikaziorako.
• Kargatu laneko fitxategi hau zerbitzarira eta bidali mezu elektroniko bat bezeroari deskargatzeko esteka batekin.

Proba elektrikoak eta fitxategien banaketa:

• Plaka guztiek proba elektrikoak egiten dituzte jatorrizko fitxategitik sortutako sare-zerrenda optimizatu batean oinarrituta.
• IPC sare-zerrenda bat hornitzen bada, Gerber-ekin alderatzen da desadostasunik ez dagoela ziurtatzeko.
• Banatu fitxategi egokiak hainbat fabrikazio-sailetara, ekoizpenerako prestatzeko.

Urrats hauek ziurtatzen dute PCB diseinua ondo berrikusten dela, behar den moduan doitzen dela eta fabrikatzeko prestatuta dagoela bezeroaren zehaztapenen eta industriako estandarren arabera. Ikuspegi integral honek akatsak gutxitzen laguntzen du eta kalitate handiko PCBen ekoizpen arrakastatsua bermatzen du. CAM lanaren eduki orokorraren sarrera besterik ez dira. Ondoren, CAM lan-fluxua eta edukia xehetasunez eztabaidatuko dugu.

CAM laneko eduki zehatza

Egiaztatu proiektua zuzena den?

PCB eskaera bakoitzarekin bidalitako Gerber fitxategien normalizazio-prozesuak fitxategiak estandarizatuta daudela eta PCB panelizazio eta fabrikazio prozesuekin bateragarriak direla ziurtatzen du. Hona hemen normalizazio prozesu honetan parte hartzen duten oinarrizko urratsak:

1. Gerber fitxategiak berriro izena jartzea:
   • Aldatu izena Gerber fitxategiei zure enpresaren izendatze-konbentzio estandarrari atxikitzeko. Horrek fitxategien kudeaketan koherentzia eta argitasuna mantentzen laguntzen du.
2. Fitxategien presentzia egiaztatzea:
   • Egiaztatu beharrezko Gerber fitxategi guztiak daudela. Horrek geruza ezberdinetarako fitxategiak, soldadura-maskara, serigrafia, zulagailuak eta fabrikatzeko beharrezkoak diren beste edozein fitxategi daude.
3. CAM softwarera inportatzea:
   • Inportatu Gerber fitxategiak eta NC zulaketa fitxategiak CAM (ordenagailuz lagundutako fabrikazioa) softwarera, hala nola: cam350, genesis2000, ucam,Incam, etab. Urrats hau ezinbestekoa da prozesatzeko eta aztertzeko.
4. Zehaztapenak berrikustea:
   • Alderatu eskaeran emandako PCB plakaren zehaztapenak Gerber fitxategietan emandako datuekin. Ziurtatu zehaztapenak bat datozela fabrikazio-prozesuan desadostasunak saihesteko.
5. Fabrikazio bateragarritasuna egiaztatzea:
   • Ebaluatu Gerber fitxategietako zehaztapenak eta ezaugarriak zure PCB fabrikazio-prozesuaren fabrikazio-gaitasunen barruan daudela ziurtatzeko. Horrek diseinu-arauen urraketak eta fabrikazio-arazoak egiaztatzea barne hartzen ditu.

Sortu sare eta altzairuzko sare fitxategiak

Sortu sare eta altzairuzko sare fitxategiak, eta optimizatu itzazu. Adibidez, sare bereko kobre geruzak optimizatu eta batu daitezke datuen tamaina murrizteko. Gainazaleko muntaketa gailuak ( SMD ) optimiza daitezke pad bihurtuz, eta fitxategi atributu espezifikoak esleitu dakizkieke SMD eta bola sareko array ( BGA ) osagaiei ondorengo ekoizpen prozesuak arintzeko.

Ekoizpena optimizatzeko eta datuak CAM ingeniariek ondoren optimizatzeko arintzeko , irudian agertzen den kobrea ikuskatu eta optimizatu behar da.

Definitu zuloen atributuak eta handitu zulagailuaren tamaina.

A. Zehaztu behar bezala zuloaren atributuak (bidez, xaflatutako zuloaren bidez (PTH), xaflatu gabeko zuloaren bidez (NPTH)).

B. Bezeroak zulagailu-fitxategiak ematen ez baditu, bihurtu bereizitako zulagailuaren marrazkia zulagailu-datuetan.

C. Zirrikituak sortzean, arreta jarri haien tamainari, batzuetan testu-koadroetan adierazten dena.

D. Kontuan hartu taularen zehaztapenak (adibidez, soldadura-maskararen lodiera +0.15 mm, urrezko murgilketa, urrezko xaflaketa, eztainu murgiltzea +0.1 mm, NPTH zulo guztiak +0.05 mm).

E. Bezeroaren eskakizun bereziren bat kontuan hartu.

F. Erabili zulagailuaren marrazki bereizia zulo handiegiak, tamaina txikikoak, gehiegizkoak edo nahikoak ez diren gaiak egiaztatzeko, baita zuloen lerrokatze desegokia ere.

G. Zulagailu-zinta optimizatu.

Aldatu barruko geruzaren filmak.

A. Barne geruza negatiboa:

Ohar:
a. Negatiboan agertzen diren grafiko guztiak grabatu behar dira.
b. Isolamendu-zatiren tamaina (0.15-0.30 mm).
c. Soldadura-maskararen padentzako irekiera-tamaina (barneko geruza: zuloa baino handiagoa 0.2 mm edo gehiago, kanpoko geruza: zuloa baino handiagoa 0.4 mm edo gehiago, irekiera-lerroa: 0.25 mm).
d. V-ebakitako kobrea kentzea oholaren ertzean (taularen lodieraren arabera).
e. Ziurtatu soldadura-maskararen kustilak inguruko isolamendu-kustilen bidez guztiz isolatuta daudela.
f. Kontuan hartu uzkurtzeko faktorearen beharra.

B. Barne geruza positiboa:

Ohar:
a. Kendu pad autonomoak (bezeroaren eskakizunek zehaztu ezean; normalean, kendu produkzioan).
b. Arrastoak konpentsatu (gehitu konpentsazio-balioa kobre-paperaren lodiera desberdinetan oinarrituta).
c. Optimizatu arrastoak (PTH eraztun bidezko distantzia eta zuloen, arrastoen eta padren arteko distantzia).
d. Gehitu malkoak.
e. Hutsune txikiak bete.
f. Kendu barruko kobrezko papera (taularen ertzetan eta V-moztutako eremuetan).
g. Demagun prozesu ertzetan kobrezko xaflatzea, V-ebaki lerroak eta zulaketak saihestuz.
h. Kontuan hartu hedapen/uzkurtze faktorearen beharra.
i. Barruko geruza kobrezko eremu handiak urrezko hatzen ondoan 0.5 mm-ko sakoneran kendu behar dira urrezko hatzaren ertz inklinatuan.

Kanpoko geruzaren arrastoak

Artikulua irakurri aurretik pentsatu: beheko irudiko kableatuak optimizatu behar dira ala arazoren bat dago?

• Trazako konpentsazioa.
• Kendu NPTH padak.
• Optimizatu arrastoak (zuloen eraztunaren tamaina, tartea).
• Gehitu malko-tantak (beharrezkoa den moduan, orokorrean gehitu gabe).
• Kendu kobrea NPTH eta soldadurarik gabeko maskara PTH zuloetatik, eta soldadurarik gabeko maskara PTH zuloek zuloaren tamaina baino eraztun eraztun txikiagoak izan behar dituzte.
• Kobrezko sakearen tamaina.
• Bete hutsune eta zulo txikiak.
• V-ebakia eta oholaren ertza kobrea kentzea.
• Barne-geruzako urrezko hatzak barrutik sartuta egon behar dira urrezko hatzaren eremuan.
• Urrezko hatz-hari eroaleak, hatzak, hatz finkoak.
• Bezeroaren eskakizun bereziren bat kontuan hartu.
• Aztarnetan UL markak gehitu behar diren ala ez.
• Aztarnetan grabatutako testua 0.25 mm mugitu behar den ala ez.
•  V-cut test pads gehitu ala ez.
• V-ebakitako oholetarako, sortu NPTH zuloak.
• Urrezko hatz-hari eroaleek bide bat osatu behar dute taula ertzarekin.

Soldadura maskara

a. Soldadura-maskara leihoa nahikoa handia al da (0.05-0.08 mm-ko arrastoa baino handiagoa)?
b. Ba al dago agerian dagoen arrastorik? Ziurtatu soldadura-maskararen kutxa gutxienez 0.07 mm-ra dagoela arrastotik.
c. NPTH eta soldadurarik gabeko maskara-zuloetarako, gehitu zuloaren tamaina baino 0.15 mm handiagoak diren eraztun eraztunak.
d. Soldadura-maskara berdeen zubiek gutxienez 0.075 mm-ko zabalera izan behar dute (beste koloreetarako, gutxienez 0.1 mm-ko zabalera).
e. Leihorik gabeko 0.8 mm-ko diametroa duten zuloetarako, gehitu zuloaren tamaina baino 0.15 mm txikiagoak diren eraztun eraztunak.
f. Kontuan hartu soldadura-maskararen ontze-zikloa eta ziurtatu UL markarik ez dela galtzen.
g. Sortu soldadura-maskararen leihoak urrezko hatz irekietarako eta hatz finkoen irekieretarako.
h. Zehaztu soldadura-maskara leihoak sortu behar diren proba-padetarako.
i. V-moztutako oholetarako, zeharkako zuloaren eta padaren edo BGAren arteko distantzia 0.15 mm baino txikiagoa bada, kudeatu horren arabera.
j. Gehitu eraztun eraztunak zulo laguntzaileetarako eta leherketa-kontrako zuloetarako.
k. Zehaztu leiho bidezko zuloen izaera eta soldadura-maskararen buxadura nola kudeatu.

serigrafia

a. Egiaztatu karaktereen zabalera eta optimizatu karaktereen aspektu-erlazioa.
b. Egiaztatu karaktereen polaritatea eta optimizatu.
c. Egiaztatu taularen ertzean eta V-ebaki eremuetan grabatutako karaktereak dauden.

d. Ziurtatu UL marka eta zikloak bezeroen eskakizunen arabera gehitzen direla, eta konformazio-lerroekiko kokatzea berretsi, V ebaki-lerroak saihestuz.
e. Ziurtatu testuaren eta arrastoen arteko tartea gutxienez 0.1 mm-koa dela alde batean.

Marrazkia osatzea

a. Datu guztiak bat datoz Gerber fitxategiekin?

b. Zirrikitu anitz edo falta diren zirrikituren bat al dago?

c. Kokapen-zuloak 1.0 mm-ra jartzen al dira eta NPTH zuloak erabiltzen diren ala ez?

d. Estandar guztiak osatuak eta zuzenak al dira?

e. V-ebaki ondoren geratzen den lodiera zehatza al da?

f. Zuzenak al dira urrezko hatzen ertz alakatuaren baldintzak?

Mesedez, berrikusi konformazio marrazkia alderdi horiek zehaztasunez irudikatzen direla eta aurreikusitako zehaztapenekin lerrokatuta daudela ziurtatzeko.

Azken Ikuskapena

CAM ekoizpena amaitu ondoren, alderatu arretaz amaierako irteera jatorrizko eskuizkribuarekin zehaztasuna ziurtatzeko. Egiaztatu Gerber fabrikatzeko argibideak eta jarraitu DFM azterketa sakon batekin softwarea erabiliz, zehaztapenak betetzen direla ebaluatzeko. Horrez gain, arretaz ikuskatu gehiegizko edo falta diren padrik.

Goiko irudian, osagai-aztarna bereko zuloetako baten tamainan koherentzia eza ikusten da. Zulo-tamaina hau zehaztutako zulo-taularekin bat badator, uste duzu beharrezkoa dela diseinatzailearekin baieztatzea? Eztabaida gehiago edo beste edozein galdera egiteko, jar zaitez gure ingeniariekin harremanetan. Eztabaidan parte hartzea oso gomendagarria da. Eztabaidatu orain.

Egin bideratze, soldadura-maskara eta karaktere-geruzen azterketa integrala aldi berean anomaliak edo irregulartasunak identifikatzeko. Ikuspegi holistiko honek diseinuan dauden anomaliak antzematea bermatzen du.

Egin sarearen konparazio egiaztapenen hiru txanda softwarea erabiliz fitxategiak sarearekin lotutako arazoetatik libre daudela ziurtatzeko. Urrats hau ezinbestekoa da datuen osotasuna mantentzeko. Jatorrizko Gerber fitxategietan sare-arazoren bat antzematen bada, bidali berehala RFQ bat arazoak garaiz konpontzeko eta konpontzeko.

Esportatu gerber fitxategiak panelizaziorako, sortu behar diren filmak eta osatu ERP datuak eta ekoizpen-prozesuaren dokumentazioa zehatz-mehatz. Honek informazio zehatza bermatzen du fabrikazio prozesu eraginkorretarako eta exekuzio leuna errazten du.

Ondorioa

CAM ingeniariak esperientzia handiko profesionalak dira, eta haien lanak espezializazio handia eskatzen du. Highleap Electronics-en, hamar urte baino gehiagoko esperientzia duten ingeniari talde bat dugu, eta guztiek Gerber fitxategi mota desberdinekin lan egin dute. PCB fabrikazioan duten esperientzia zabalari esker, beharrezkoak ez diren akatsak saihestu eta produktibitatea hobetu dezakete.

CAM ingeniariek askotan ingeniaritza arazo ugari topatzen dituzte. Atal honetan, arazo horietako batzuk bakarrik zerrendatuko ditugu. Hurrengo zenbakian, CAM ingeniaritzan aurkitzen diren ohiko arazoen ikuspegi zehatza emango dugu eta diseinurako optimizazio-gomendioak eskainiko ditugu.