Come condurre il lavoro di ingegneria CAM PCB?

I PCB sono una parte fondamentale nei moderni dispositivi elettronici e la loro precisa fabbricazione è essenziale per la funzionalità e l'affidabilità di questi dispositivi. I produttori di PCB utilizzano una serie di processi di produzione assistita da computer (CAM) per garantire che i PCB corrispondano alle specifiche di progettazione originali. In questa guida completa, approfondiremo le complessità degli strumenti CAM PCB, coprendo i passaggi critici, le considerazioni e le migliori pratiche coinvolte nella preparazione di un progetto per la produzione.

PCB CAM: L'importanza dei controlli approfonditi nel processo di creazione del file di ingegneria

Quando riceviamo la grafica per un circuito stampato (PCB), il nostro processo di creazione del file di progettazione PCB inizia con controlli e aggiustamenti approfonditi per garantire che il prodotto finale corrisponda fedelmente al progetto originale. Il nostro team esperto esamina attentamente ogni aspetto del progetto e, se vengono rilevate irregolarità, adottiamo le misure necessarie per chiarire le intenzioni del progettista prima di procedere, garantendo l'accuratezza durante tutto il processo di produzione.

Dal Disegni PCB a volte includono elementi che non è possibile produrre, offriamo un servizio di progettazione per la produzione gratuito (DFM) rivedere ogni ordine prima di rilasciarlo per la produzione. Sfruttando la nostra vasta esperienza con vari set di regole di progettazione e pacchetti software, lavoriamo per identificare e affrontare potenziali problemi. Il nostro team di ingegneri dedica in genere circa 3 ore a rivedere, allineare e adattare meticolosamente ciascun progetto durante il processo di creazione del file di ingegneria del PCB per garantire che la scheda aderisca il più fedelmente possibile alle specifiche previste, ottenendo PCB di alta qualità che soddisfano o superano le aspettative.

PCB CAM: elenco di controllo generale per la revisione CAM per la fabbricazione di schede bare

La lista di controllo per la revisione CAM nella fabbricazione di schede nude è una guida completa per garantire la producibilità dei circuiti stampati (PCB). Ecco una ripartizione di ciascun elemento della lista di controllo:

1. Revisione della stampa di fabbricazione:
   • Verificare che le specifiche del disegno di fabbricazione corrispondano sia all'ordine di vendita che al File Gerber.
   • Assicurarsi che tutte le specifiche nel disegno di fabbricazione siano realizzabili.
   • Controlla se le dimensioni nel disegno corrispondono alle misure effettive nel file digitale.
   • Cerca eventuali istruzioni poco chiare o non producibili.
2. Allineamento e verifica dei file:
   • Conferma la presenza di tutti i file digitali richiesti e assicurati che siano completi.
   • Allinea e orienta correttamente tutti i livelli.
3. Strati di rame:
   • Verificare che la spaziatura tra gli elementi in rame soddisfi i requisiti minimi in base al peso del rame desiderato.
   • Assicurarsi che il rame non si sovrapponga al bordo della scheda a meno che non sia intenzionale.
   • Verificare la presenza di eventuali frammenti di traccia senza uscita che potrebbero causare problemi.
   • Elimina eventuali contorni della scheda o informazioni estranee al di fuori del perimetro della scheda.
   • Aumenta le caratteristiche del rame per tenere conto dei processi di incisione e placcatura.
   • Confronta la lima da trapano con gli strati di rame esterni per assicurarti che i fori placcati siano circondati da rame sufficiente.
   • Se sono presenti dita d'oro, aggiungere tracce per legarle alla barra del bus per il processo di placcatura in oro duro elettrolitico.
   • Sugli strati interni, rimuovere i cuscinetti in rame non funzionali attorno ai via che non si collegano allo strato.
4. Maschera per saldatura:
   • Regolare il rigonfiamento della maschera di saldatura per soddisfare uno spazio della maschera sovradimensionato di 4 mil – 5 mil (da 2 mil a 2.5 mil per lato della parte in rame).
   • Verificare che vi sia spazio sufficiente tra gli elementi in rame per stampare in modo affidabile le dighe delle maschere.
   • Ispezionare la scheda per individuare eventuali giochi della maschera di saldatura potenzialmente mancanti e domande sui giochi che non sembrano corretti.
   • Elimina eventuali contorni della scheda o informazioni estranee al di fuori del perimetro della scheda.
5. Serigrafia:
   • Verificare che la larghezza della linea serigrafica e l'altezza dei caratteri soddisfino i requisiti minimi per la stampa leggibile.
   • Regolare o riposizionare gli elementi serigrafici troppo vicini a una superficie saldabile.
   • Elimina eventuali contorni della scheda o informazioni estranee al di fuori del perimetro della scheda.
6. File di perforazione:
   • Confermare che le punte siano centrate all'interno dei cuscinetti di rame.
   • Controlla eventuali colpi di trapano mancanti.
   • Elimina i risultati di perforazione duplicati.
   • Assicurarsi che la tolleranza del foro specificata dal cliente sia raggiungibile (standard IPC Classe 2: +/- 3mil per fori passanti placcati (PTH) e +/-2mil per fori passanti non placcati (NPTH)).
   • Verificare che la spaziatura da bordo a bordo delle punte soddisfi i requisiti minimi.
   • Confrontare la tabella di foratura e la mappa di foratura con il file di foratura CNC effettivo, se fornito.

Seguendo questo elenco di controllo puoi garantire che il progetto del PCB sia pronto per la produzione, riducendo al minimo i potenziali problemi durante il processo di fabbricazione.

Cosa fa l'ingegnere CAM PCB?

Gli elementi aggiuntivi dell'elenco di controllo per il profilo della scheda, i marchi UL/Codice data/94V-0/RoHS e i controlli per le schede multistrato forniscono ulteriori dettagli sulla revisione CAM e sul processo di produzione dei PCB. Ecco una ripartizione di questi elementi:

Profilo della scheda

• Verificare che il contorno della scheda corrisponda al disegno di fabbricazione e all'ordine di vendita.
• Determina il vero bordo del contorno utilizzando il centro della linea utilizzata per disegnarlo.
• Se vengono forniti più livelli di contorno, utilizzare il livello .GM1 o un altro livello meccanico come contorno corretto. Utilizzare il livello .GKO solo se non viene fornito nessun altro contorno.
• Aggiungi eventuali ritagli o slot necessari per l'instradamento allo strato di contorno della scheda meccanica.
• Creare un file di instradamento CNC per instradare la scheda.

UL/Codice data/94V-0/Marcature RoHS:

• Aggiungere i marchi UL/Date Code/94V-0/RoHS alla scheda se richiesto dal cliente.
• Se non viene effettuata alcuna richiesta, l'impostazione predefinita prevede di non aggiungere ulteriori contrassegni.

Controlli aggiuntivi sui pannelli multistrato:

• Verificare che sia prevista una sequenza di strati per le schede multistrato.
• Assicurarsi che l'accumulo specificato (dielettrico controllato) possa essere soddisfatto con i materiali a disposizione.
• Per l'impedenza controllata, verificare i calcoli e suggerire modifiche per soddisfare l'impedenza target.

Creazione di array (pannelli):

• Seguire i requisiti del cliente per la pannellatura del progetto in una serie per l'assemblaggio automatizzato.
• Aggiungere guide di utensileria, fiducial, fori di utensileria, cordonatura e instradamento delle linguette secondo necessità per l'array.
• Pannello gli strati di pasta (stencil) come cortesia per la produzione di stencil. Esamina attentamente questi livelli, poiché non vengono apportate modifiche.

Creazione file (file lavorato/lavorato):

• Dopo tutte le revisioni e le modifiche, creare il "file di lavoro" definitivo per la produzione.
• Carica questo file di lavoro sul server e invia un'e-mail con un collegamento per il download al cliente.

Test elettrici e distribuzione dei file:

• Tutte le schede vengono sottoposte a test elettrici basati su una netlist ottimizzata generata dal file originale.
• Se viene fornita una netlist IPC, questa viene confrontata con Gerber per garantire che non vi siano discrepanze.
• Distribuire i file appropriati ai vari reparti produttivi per prepararsi alla produzione.

Questi passaggi garantiscono che il progetto del PCB venga accuratamente rivisto, adattato secondo necessità e preparato per la produzione secondo le specifiche del cliente e gli standard di settore. Questo approccio globale aiuta a ridurre al minimo gli errori e garantisce la produzione di successo di PCB di alta qualità. Queste sono solo un'introduzione al contenuto generale del lavoro CAM. Successivamente, discuteremo in dettaglio il flusso di lavoro e i contenuti del CAM.

Contenuto dettagliato del lavoro CAM

Controlla se il progetto è corretto？

Il processo di normalizzazione dei file Gerber inviati con ciascun ordine PCB garantisce che i file siano standardizzati e compatibili con la pannellatura e i processi di produzione del PCB. Ecco i passaggi fondamentali coinvolti in questo processo di normalizzazione:

1. Rinominare i file Gerber:
   • Rinomina i file Gerber per aderire alla convenzione di denominazione standard della tua azienda. Ciò aiuta a mantenere coerenza e chiarezza nella gestione dei file.
2. Verifica della presenza del file:
   • Verificare che siano presenti tutti i file Gerber necessari. Ciò include file per diversi strati, maschera di saldatura, serigrafia, lime per trapano e qualsiasi altro file rilevante richiesto per la produzione.
3. Importazione nel software CAM:
   • Importa file Gerber e file di foratura NC nel software CAM (produzione assistita da computer), come: cam350, genesis2000, ucam,Incam, ecc. Questo passaggio è essenziale per ulteriori elaborazioni e analisi.
4. Revisione delle specifiche:
   • Confrontare le specifiche della scheda PCB fornite nell'ordine con i dati forniti nei file Gerber. Assicurarsi che le specifiche corrispondano per evitare discrepanze nel processo di produzione.
5. Verifica della compatibilità della produzione:
   • Valuta le specifiche e le caratteristiche nei file Gerber per assicurarti che rientrino nelle capacità di produzione del tuo processo di produzione PCB. Ciò include il controllo delle violazioni delle regole di progettazione e dei problemi di producibilità.

Crea file di mesh di rete e acciaio

Crea file di rete e mesh in acciaio e ottimizzali. Ad esempio, gli strati di rame appartenenti alla stessa rete possono essere ottimizzati e uniti per ridurre la dimensione dei dati. Dispositivi a montaggio superficiale (SMD) possono essere ottimizzati convertendoli in pad e attributi di file specifici possono essere assegnati agli SMD e all'array di griglie di sfere (BGA) componenti per snellire i successivi processi produttivi.

Per ottimizzare la produzione e razionalizzare i dati per la successiva ottimizzazione Ingegneri CAM, è necessario eseguire un'ispezione e un'ottimizzazione completa del rame raffigurato nell'immagine.

Definire gli attributi del foro e aumentare le dimensioni della punta del trapano.

A. Definire correttamente gli attributi del foro (via, foro passante placcato (PTH), foro passante non placcato (NPTH)).

B. Se il cliente non fornisce file di perforazione, convertire il disegno di perforazione separato in dati di perforazione.

C. Quando crei gli slot, presta attenzione alla loro dimensione, che a volte è indicata nelle caselle di testo.

D. Considerare le specifiche della scheda (ad esempio, spessore della maschera di saldatura +0.15 mm, immersione in oro, placcatura in oro, immersione in stagno +0.1 mm, tutti i fori NPTH +0.05 mm).

E. Considerare eventuali requisiti speciali del cliente.

F. Utilizzare il disegno separato della punta per verificare la presenza di problemi quali fori sovradimensionati, sottodimensionati, eccessivi o insufficienti, nonché il disallineamento dei fori.

G. Ottimizzare il nastro di perforazione.

Modifica le pellicole dello strato interno.

A. Strato interno negativo:

Nota:
UN. Tutta la grafica visualizzata sulla pellicola negativa deve essere incisa.
B. Dimensioni dei cuscinetti isolanti (0.15-0.30 mm).
C. Dimensioni di apertura per i cuscinetti della maschera di saldatura (strato interno: più grande del foro di 0.2 mm o più, strato esterno: più grande del foro di 0.4 mm o più, linea di apertura: 0.25 mm).
D. Rimozione del rame con taglio a V sul bordo del pannello (in base allo spessore del pannello).
e. Assicurarsi che i cuscinetti della maschera di saldatura siano completamente isolati dai cuscinetti isolanti circostanti.
F. Considerare la necessità di un fattore di contrazione.

B. Strato interno positivo:

Nota:
UN. Rimuovere i cuscinetti indipendenti (a meno che non sia specificato dai requisiti del cliente; in genere vengono rimossi durante la produzione).
B. Compensare le tracce (aggiungere il valore di compensazione in base ai diversi spessori della lamina di rame).
C. Ottimizza le tracce (distanza tra anelli tramite PTH e distanza tra fori, tracce e pad).
D. Aggiungi lacrime.
e. Riempi piccoli spazi vuoti.
F. Rimuovere la lamina di rame interna (sui bordi del pannello e nelle aree con taglio a V).
G. Prendere in considerazione la placcatura in rame sui bordi del processo, evitando linee di taglio a V e fori.
H. Considerare la necessità di un fattore di espansione/contrazione.
io. Le grandi aree di rame dello strato interno vicino alle dita d'oro devono essere rimosse verso l'interno per una profondità di 0.5 mm lungo il bordo obliquo del dito d'oro.

Tracce dello strato esterno

Rifletti prima di leggere l'articolo: il cablaggio nell'immagine seguente deve essere ottimizzato o c'è qualche problema?

• Compensazione della traccia.
• Rimuovere i cuscinetti NPTH.
• Ottimizza le tracce (dimensione dell'anello del foro, spaziatura).
• Aggiungi lacrime (come richiesto, generalmente non aggiunte).
• Rimuovere il rame dai fori NPTH e PTH della maschera non saldata e i fori PTH della maschera non saldata devono avere anelli anulari più piccoli rispetto alla dimensione del foro.
• Dimensioni dello spazio libero del rame.
• Riempi piccoli spazi vuoti e fori di spillo.
• Taglio a V e rimozione del rame dal bordo del pannello.
• I dita d'oro dello strato interno dovrebbero essere incassati verso l'interno nell'area del dito d'oro.
• Fili conduttivi, cavi, dita fittizie con dita dorate.
• Considerare eventuali requisiti speciali del cliente.
• Se aggiungere marcature UL sulle tracce.
• Se spostare il testo inciso sulle tracce di 0.25 mm.
•  Se aggiungere cuscinetti di prova con taglio a V.
• Per le tavole con taglio a V, creare fori NPTH.
• I fili conduttivi dorati dovrebbero formare un percorso con il bordo della scheda.

Maschera per saldatura

UN. La finestra della maschera di saldatura è sufficientemente grande (0.05-0.08 mm più grande del trace pad)?
B. C'è qualche traccia esposta? Assicurarsi che il cuscinetto della maschera di saldatura sia ad almeno 0.07 mm di distanza dalla traccia.
C. Per i fori NPTH e maschera non saldata, aggiungere anelli anulari di 0.15 mm più grandi della dimensione del foro.
D. I ponti della maschera di saldatura verde devono essere larghi almeno 0.075 mm (per gli altri colori, almeno 0.1 mm).
e. Per fori con diametro di 0.8 mm non finestrati, aggiungere anelli anulari di 0.15 mm più piccoli della dimensione del foro.
F. Considerare il ciclo di polimerizzazione della maschera di saldatura e assicurarsi che i contrassegni UL non vengano persi.
G. Crea finestre di maschere di saldatura per aperture per dita dorate e aperture per dita fittizie.
H. Determinare se è necessario creare finestre della maschera di saldatura per i test pad.
io. Per le schede con taglio a V, se la distanza tra il foro passante e il pad o BGA è inferiore a 0.15 mm, gestirla di conseguenza.
J. Aggiungere anelli anulari per fori ausiliari e fori antideflagranti.
K. Determinare la natura dei fori passanti con finestra e come gestire l'ostruzione della maschera di saldatura.

Serigrafia

UN. Controlla la larghezza dei caratteri e ottimizza le proporzioni dei caratteri.
B. Controlla la polarità dei caratteri e ottimizzali.
C. Verificare se sono presenti caratteri incisi sul bordo del pannello e nelle aree con taglio a V.

D. Assicurarsi che i marchi e i cicli UL siano aggiunti in base ai requisiti del cliente e confermare il loro posizionamento rispetto alle linee di formatura, evitando linee di taglio a V.
e. Assicurarsi che la distanza tra il testo e i traccianti sia di almeno 0.1 mm su un lato.

Disegno di formazione

UN. Tutti i dati sono coerenti con i file Gerber?

B. Ci sono casi di slot multipli o slot mancanti?

C. I fori di posizionamento sono posizionati a 1.0 mm e vengono utilizzati fori NPTH?

D. Tutti gli standard sono completi e corretti?

e. Lo spessore rimanente dopo il taglio a V è accurato?

F. I requisiti per il bordo smussato delle dita dorate sono corretti?

Si prega di rivedere il disegno di formatura per garantire che questi aspetti siano rappresentati accuratamente e allineati con le specifiche previste.

Ispezione finale

Dopo aver completato la produzione CAM, confronta meticolosamente l'output finale con il manoscritto originale per garantirne l'accuratezza. Verifica le istruzioni di fabbricazione Gerber e prosegui con un'analisi DFM approfondita utilizzando il software per valutare la conformità alle specifiche. Inoltre, ispezionare attentamente l'eventuale presenza di cuscinetti eccessivi o mancanti.

Nell'immagine sopra, è presente un'incoerenza nella dimensione di uno dei fori all'interno dello stesso ingombro del componente. Se la dimensione del foro corrisponde alla tabella dei fori specificata, ritieni che sia necessario confermarlo con il progettista? Per ulteriori discussioni o qualsiasi altra domanda, non esitate a contattare i nostri ingegneri. Incoraggiamo vivamente il coinvolgimento nelle discussioni.Discuti ora

Condurre simultaneamente un esame completo del percorso, della maschera di saldatura e degli strati dei caratteri per identificare eventuali anomalie o irregolarità. Questo approccio olistico garantisce il rilevamento di eventuali anomalie nella progettazione.

Esegui tre cicli di controlli di confronto della rete utilizzando il software per garantire che i file siano esenti da qualsiasi problema relativo alla rete. Questo passaggio è essenziale per mantenere l'integrità dei dati. Se vengono identificati problemi di rete nei file Gerber originali, inviare tempestivamente una richiesta di offerta per affrontare e risolvere i problemi in modo tempestivo.

Esporta i file Gerber per la pannellatura, genera i film richiesti e completa meticolosamente i dati ERP e la documentazione del processo di produzione. Ciò garantisce informazioni accurate per processi di produzione efficienti e facilita un'esecuzione regolare.

Conclusione

Gli ingegneri CAM sono professionisti di grande esperienza il cui lavoro richiede una grande competenza. A Salto in alto Elettronica, disponiamo di un team di ingegneri con oltre dieci anni di esperienza, che hanno tutti lavorato con vari tipi di file Gerber. Con la loro vasta Produzione di PCB esperienza, sono in grado di evitare errori inutili e migliorare la produttività.

Gli ingegneri CAM incontrano spesso numerosi problemi di progettazione. In questa puntata elencheremo solo alcuni di questi problemi. Nel prossimo numero forniremo una panoramica dettagliata dei problemi comuni riscontrati nell'ingegneria CAM e offriremo consigli per l'ottimizzazione della progettazione.