Progettazione di PCB per le regole di produzione e le decisioni di progettazione

Progettazione PCB per la produzione Significa progettare il circuito stampato in modo che il processo di produzione possa realizzarlo in modo efficiente, con un'elevata resa e al costo preventivato. Ogni decisione progettuale – spessore del rame, diametro dei via, spaziatura delle tracce, contorno del circuito stampato, posizionamento dei componenti, dimensione dei caratteri serigrafati, espansione della maschera di saldatura, struttura del file di foratura – determina direttamente ciò che il produttore e l'azienda di assemblaggio possono o non possono fare e a quale costo. Un progetto che ignora i vincoli di produzione non solo genera un errore di progettazione in fase di preventivo, ma aumenta il costo unitario, allunga i tempi di consegna, riduce la resa al primo tentativo e talvolta causa guasti sul campo che superano tutti i test di fabbrica. Questa guida illustra le decisioni progettuali più importanti, con i dati specifici relativi a ciascuna regola e la motivazione produttiva alla base di ciascuna, in modo che i progettisti possano fare scelte consapevoli anziché memorizzare vincoli che non comprendono.

Invia file per la revisione DFM gratuita

Cosa significa realmente la progettazione di PCB per la produzione e perché inizia prima del layout.

La progettazione di circuiti stampati per la produzione non è una semplice lista di controllo da completare alla fine del layout. È la disciplina che impone di prendere decisioni progettuali – in ogni fase, dallo schema elettrico alla preparazione dei file – con una chiara comprensione di come ogni decisione influisca sul processo produttivo, vincolandolo o agevolandolo. Prima si considera un vincolo di produzione, più economico sarà rispettarlo.

Il costo della risoluzione dei problemi DFM nelle diverse fasi

• Nella sezione di selezione dello schema/componente: Scegliere un QFN invece di un BGA con lo stesso passo per evitare il riempimento dei via-in-pad consente di risparmiare 8-15 dollari per scheda nei costi di produzione HDI, senza alcuna riprogettazione. Specificare il prepreg 1080 invece del 2116 nella struttura HDI mantiene il rapporto d'aspetto dei via ciechi al di sotto di 0.8:1 — la differenza tra un via affidabile e un guasto sul campo — senza modifiche al routing e senza variazioni di costo a livello di materiale.
• Con layout al 50%: Capire che una distribuzione asimmetrica del rame causerà la deformazione del circuito stampato durante la rifusione e aggiungere un riempimento di rame bilanciato agli strati più sottili richiede 30 minuti. Scoprirlo dopo aver realizzato i circuiti stampati significa dover buttare via tutto.
• Nella configurazione finale, prima di Gerber: Eseguire un controllo DRC (Design Rule Check) dalla serigrafia al tampone e riposizionare 15 designatori di riferimento richiede un'ora. La comunicazione di queste violazioni al produttore aggiunge 24-48 ore di fermo e comporta il rischio di un'errata interpretazione da parte del CAM.
• Al momento della produzione del primo articolo o della produzione di serie: Un problema DFM (Design for Manufacturing) che raggiunge la fase di fabbricazione comporta costi compresi tra 500 e 5,000 dollari e un ritardo di 1-3 settimane. Su larga scala, uno scarto del 5% su 10,000 schede a 12 dollari ciascuna si traduce in 6,000 dollari di materiale recuperabile, prima ancora di considerare i costi derivanti da guasti sul campo.

Il DFM è un'abilità di progettazione, non una regola di fabbrica.

Il designer che capisce perché Una traccia minima di 0.10 mm esiste per il rame da ½ oz (il sottosquadro dell'incisione aumenta con la profondità del rame), il motivo per cui un rapporto di aspetto superiore a 10:1 produce una placcatura inaffidabile (la sostanza chimica non riesce a raggiungere il centro del cilindro), o il motivo per cui un contorno del circuito stampato senza un datum definito crea ambiguità di fabbricazione (l'errore dimensionale si accumula da una caratteristica all'altra) possono portare a compromessi intelligenti quando le prestazioni richiedono di spingere i limiti. Il progettista che tratta la DFM come una lista di controllo binaria di successo/fallimento ottimizzerà sempre alla cieca.

Decisioni relative alla stratificazione e ai materiali che definiscono i confini della produzione

Le decisioni relative alla disposizione dei componenti, prese prima dell'inizio del layout, determinano cosa è realizzabile e cosa non lo è nella scheda finita. Queste decisioni sono in gran parte impossibili da modificare dopo la fresatura senza una riprogettazione completa.

Impilamento simmetrico: imprescindibile per i circuiti stampati sottili

Una sovrapposizione simmetrica, in cui la disposizione degli strati e gli spessori dielettrici sopra la linea centrale della scheda rispecchiano quelli sottostanti, impedisce l'espansione termica differenziale durante la laminazione e la rifusione. Quando una scheda si espande e si contrae in modo asimmetrico, si incurva in modo permanente. Per le schede con spessore inferiore a 1.0 mm, comunemente utilizzate PCB HDI e nei design indossabili, gli impilamenti asimmetrici causano in modo affidabile guasti di posizionamento SMT dovuti alla deformazione.

Decisione progettuale: assegnare deliberatamente le coppie di strati speculari: se L2 è un piano di rame da 1 oz, L(N-1) deve essere un piano di rame da 1 oz. Laddove l'instradamento del segnale lo impedisca, aggiungere un riempimento di rame tratteggiato sul lato più chiaro. Non richiede connessioni elettriche, non ha costi di fabbricazione e uniforma il comportamento di dilatazione termica.

Corrispondenza tra il materiale Tg e il processo di assemblaggio

• FR4 standard (Tg 130–140 °C): Adatto per SMT a lato singolo con rifusione senza piombo. Marginale per SMT a doppio lato senza piombo: due cicli completi di rifusione a un picco di 255–260 °C portano la scheda troppo vicina alla sua temperatura di transizione vetrosa. Per l'assemblaggio a doppio lato, specificare Tg medio (150–160 °C) come minimo.
• FR4 ad alta Tg (Tg 170°C+): Necessario per assemblaggi senza piombo su entrambi i lati, intervallo operativo automobilistico (da -40 °C a +125 °C) e applicazioni con cicli termici elevati. Sovrapprezzo: 10-20% rispetto al FR4 standard, ovvero meno di un ciclo di rilavorazione.
• Laminati resistenti alla CAF: Per progetti con spaziatura tra i fori via-via inferiore a 0.20 mm in ambienti umidi, il FR4 standard può sviluppare nel tempo una crescita di filamenti anodici conduttivi tra i fori adiacenti. Specificare gradi resistenti al CAF (Isola 370HR, Shengyi S1000-2M) quando sono presenti sia una spaziatura ridotta tra i fori che l'esposizione all'umidità.

Progettazione di una specifica completa a impedenza controllata

La precisione di una traccia a impedenza controllata dipende esclusivamente dalle specifiche su cui si basa. La larghezza della traccia nello strumento EDA viene calcolata in base a parametri dielettrici presunti. Se le note di fabbricazione indicano solo "50Ω richiesti", il produttore utilizza la propria configurazione predefinita, che potrebbe differire da quella presunta dallo strumento EDA, generando variazioni di impedenza tra i lotti che causano problemi di integrità del segnale sul campo.

Una specifica di impedenza completa richiede tutti e cinque gli elementi: numero dello strato, larghezza della traccia, impedenza target (Ω), tolleranza (±%) e nome dello strato del piano di riferimento. Ad esempio: "50Ω ±10% su L1, larghezza della traccia 0.127 mm, piano di riferimento L2". La mancanza di uno qualsiasi di questi elementi costringe il produttore a fare delle supposizioni.

Peso del rame e sue implicazioni nella produzione

Il peso del rame influisce simultaneamente sulla larghezza minima delle tracce, sulla qualità dell'incisione e sull'impedenza:

• ½ oz (17 µm): Necessario sugli strati di accumulo HDI per la foratura laser (l'incisione della maschera conforme richiede rame sottile per bordi di finestra precisi); utilizzato sugli strati di segnale ad alta densità dove sono richieste tracce da 0.075–0.10 mm
• 1 once (35 µm): Standard per la maggior parte dei livelli di segnale e di piano; traccia minima 0.125 mm nel processo standard
• 2 once (70 µm): Per gli strati di distribuzione di potenza che trasportano corrente continua; traccia minima 0.20 mm; confermare la capacità dello strato interno con il fabbricante prima di impegnarsi
• Pesi di rame misti sullo stesso strato Si possono creare problemi di incisione: l'agente di incisione rimuove diverse profondità simultaneamente, causando un'incisione eccessiva delle parti sottili o un'incisione insufficiente delle sezioni di rame più spesse. Progettare con un peso di rame uniforme per strato.

Regole di progettazione di traccia, spazio e rame: da dove deriva ogni numero

Traccia e spaziatura minimi in base al peso del rame

I valori minimi di traccia e spaziatura derivano dalla fisica del sottosquadro di incisione: l'agente di incisione attacca il rame sia lateralmente che verso il basso, e il sottosquadro laterale aumenta con la profondità del rame. Un progettista che specifica tracce di 0.10 mm su rame da 2 once sta richiedendo una caratteristica che il processo di incisione non può produrre in modo affidabile.

Progettare secondo i minimi standard, a meno che la densità non richieda effettivamente tolleranze più avanzate. I minimi avanzati necessitano di conferma di capacità, costano di più e riducono i margini di resa.

Angoli di tracciamento e trappole per acidi

Le tracce instradate con angolazioni inferiori a 90° creano delle sacche di rame chiuse in cui l'agente di attacco si accumula e continua a dissolvere il rame anche dopo che le aree circostanti sono state pulite. La traccia risultante, assottigliata o interrotta, potrebbe superare il test elettrico a temperatura ambiente ma guastarsi sotto stress termico. Decisione progettuale: instradare con curve a 45° come impostazione predefinita; abilitare i vincoli DRC per angoli acuti. Per i bordi di colata del rame in prossimità delle giunzioni delle tracce, verificare che non si formino sacche ad angolo acuto nella geometria di colata.

Schegge di rame e isole isolate

Le sottili e isolate strutture in rame, come le sezioni di colata strette, i cunei di traccia tra i pad adiacenti e i frammenti di rame lasciati dalle regole di distanza, sono scelte progettuali che creano problemi di produzione. Le strutture più strette di 0.10 mm possono staccarsi durante l'incisione e spostarsi verso il rame adiacente, causando cortocircuiti. Le isole di rame isolate di dimensioni superiori a 1 mm² sugli strati interni creano un carico di incisione non uniforme che sposta la larghezza delle tracce e influisce sull'impedenza controllata.

Decisione di progettazione: dopo la generazione del getto, eseguire il DRC del rame flottante. Assegnare, rimuovere o annotare tutto il rame senza rete. Impostare una regola di larghezza minima delle caratteristiche del rame di 0.10 mm.

Lacrime ai collegamenti Via e Pad

Nel punto in cui una traccia incontra una via o un pad in una giunzione a T, l'angolo interno acuto rappresenta sia un punto di intrappolamento degli acidi sia una concentrazione di stress meccanico durante la foratura. Le "lacrime" (raccordi di rame graduali) in corrispondenza della transizione eliminano entrambi i rischi e rinforzano l'anello anulare. Abilitare l'inserimento automatico delle "lacrime" a livello globale nello strumento EDA prima di generare i file di output.

Distanza di isolamento per alta tensione (IPC-2221)

Le regole standard per la spaziatura delle tracce sono calibrate per livelli di segnale a bassa tensione. Al di sopra di 30 V, i requisiti di distanza aumentano con la tensione secondo lo standard IPC-2221, una relazione che la maggior parte delle regole DRC (Design Rule Compliance) per il livello di segnale non impone. I progetti con linee di alimentazione a 48 V e logica a 3.3 V presentano spesso una distanza insufficiente tra i domini di alimentazione e di segnale perché il progettista ha applicato le regole a livello di segnale in modo universale.

• Fino a 30 V esterno non rivestito: minimo 0.10 mm
• 31–50V esterno non rivestito: 0.60 mm; interno: 0.10 mm
• 51–100V esterno: 1.00 mm; interno: 0.10 mm
• 101–170V esterno: 1.50 mm; interno: 0.20 mm

Decisione progettuale: definire classi di rete separate per le reti ad alta tensione nello strumento EDA con vincoli di distanza adeguati alla tensione.

Decisioni di progettazione per via e fori: rapporto d'aspetto, PTH/NPTH e fori asolati

Via Aspect Ratio: una decisione di affidabilità presa in fase di layout

Il rapporto d'aspetto (spessore del circuito stampato ÷ diametro del foro finito) determina se la soluzione chimica di placcatura riesce a distribuire uniformemente il rame all'interno del foro passante. Al di sopra di 10:1, la soluzione chimica non riesce a raggiungere in modo affidabile il centro del foro passante, con il risultato di un sottile strato di rame nella parte centrale, che si incrina dopo 50-200 cicli termici. Il foro passante supera il test elettrico iniziale, ma si guasta sul campo.

• ≤8:1: Standard — placcatura affidabile, nessun sovrapprezzo
• 8–10:1: Avanzato — placcatura a impulsi richiesta, sovrapprezzo di circa il 15%
• 10–12:1: Fascia alta — costi e tempi di consegna significativi; verificare la capacità del produttore prima di impegnarsi
• >12:1: Non ottenibile con la foratura e la piastra standard; richiede fori ciechi realizzati con laser o riduzione dello spessore della tavola

La violazione involontaria più comune: un progettista aumenta lo spessore del circuito stampato da 1.6 mm a 2.4 mm per migliorarne la rigidità meccanica, mantenendo però i fori passanti per i segnali a 0.25 mm. Il rapporto d'aspetto passa da 6.4:1 a 9.6:1 — dallo standard all'avanzato — senza rendersi conto che il profilo di affidabilità di ogni singolo foro passante sul circuito stampato è cambiato.

Anello anulare: progettazione tenendo conto della tolleranza di foratura

L'anello anulare assorbe l'errore di posizionamento della punta. La foratura CNC standard ha una tolleranza di registro di ±0.075 mm, che consuma direttamente l'anello anulare: un anello da 0.10 mm con una tolleranza di ±0.075 mm ha un anello residuo nel caso peggiore di 0.025 mm sugli strati interni, un rischio reale di rottura in produzione.

• Anello anulare dello strato esterno: 0.125 mm preferibile, 0.10 mm minimo assoluto
• Anello anulare dello strato interno: 0.10 mm preferibile, 0.075 mm minimo assoluto
• Aggiungere gocce in tutte le connessioni via per rinforzare la giunzione contro la rottura

PTH vs. NPTH: Comprendere la compensazione della perforazione

I fori PTH ricevono una placcatura in rame elettrolitico che riduce il diametro del foro finito di 0.05-0.10 mm: un foro PTH finito da 0.30 mm richiede una punta da 0.35-0.40 mm. I fori NPTH non ricevono alcuna compensazione: il diametro del foro finito è approssimativamente uguale al diametro della punta. Quando PTH e NPTH sono mischiati in un unico file di foratura senza marcatori di attributo espliciti, il fabbricante deve dedurre il tipo dalla geometria. Qualsiasi errata classificazione produce dimensioni del foro errate o placcature indesiderate.

Decisione progettuale: generare sempre file di foratura PTH e NPTH separati e specificarlo nelle note di fabbricazione. Una sola riga elimina ogni ambiguità.

Fori a fessura: una definizione completa nel file di foratura

I fori a fessura per i cavi dei connettori, i componenti a montaggio laterale e gli elementi meccanici devono essere definiti come percorsi di instradamento nel file di foratura (sintassi Excellon G85 o funzione di instradamento ODB++), non come forme nel layer del contorno del circuito stampato. Quando solo il layer meccanico mostra una fessura e il file di foratura contiene solo fori rotondi, il produttore deve richiedere al progettista le dimensioni, lo stato PTH/NPTH e la tolleranza prima della produzione.

Decisione progettuale: definire esplicitamente tutte le scanalature nel file di foratura e annotare ciascuna nel disegno di fabbricazione con coordinate di inizio e fine, larghezza, tolleranza dimensionale e designazione PTH/NPTH.

Posizionamento dei componenti e progettazione dell'ingombro per un assemblaggio affidabile

La precisione dell'impronta a terra è una decisione DFM

L'impronta definisce l'area di lavoro del processo di assemblaggio. Un'impronta imprecisa, con spaziatura errata dei pad, pad sottodimensionati o assenza di un'area di raccordo, genera problemi di assemblaggio che derivano interamente da una scelta progettuale. Fare riferimento allo standard IPC-7351 per tutti i layout di piazzole standard dei package. I progettisti che creano impronte da zero senza fare riferimento allo standard IPC-7351 spesso realizzano pad troppo piccoli (giunzione inadeguata), troppo grandi (rischio di "tombstoning" su piccoli componenti passivi) o con spaziatura errata (ponti di collegamento su circuiti integrati a passo fine).

Tappetino termico QFN: l'impronta più spesso progettata in modo errato

• Area di rame del pad termico: 70–80% del pad esposto del package. Il rame puro (100%) intrappola il degassamento e crea vuoti; al di sotto del 60% fornisce un contatto termico e meccanico inadeguato.
• Nessun raggio di scarico termico: I raggi aumentano la resistenza termica di 2-4 volte. Utilizzare connessioni in rame massiccio.
• Vias nel pad termico: Punta da trapano da 0.30 mm, 4–9 in una griglia, specificare come vie di passaggio sigillate con resina. I fori passanti si aprono durante la saldatura a rifusione, privando il pad termico di calore e sollevando il package: una modalità di guasto che supera tutti i test elettrici e visivi di fabbrica.
• Apertura dello stencil: Suddividere la finestra in una griglia 3×3 o 4×4 con spazi di 0.15 mm per controllare il volume della pasta saldante e prevenire la fuoriuscita di saldatura sotto il dispositivo.

Spazi di posizionamento e orientamento dei componenti

• Distanza tra i corpi SMD: minimo 0.15 mm, preferibilmente 0.25 mm.
• Distanza tra il corpo del componente SMD e il bordo della scheda: minimo 2.5 mm — spazio libero rispetto alla guida del nastro trasportatore di produzione
• Componente alto (>3 mm) rispetto al componente a passo fine: minimo 3.0 mm nella direzione di rifusione — i componenti alti ostacolano la deposizione della pasta a valle sui pad a passo fine
• Distanza tra il foro passante e il componente SMD adiacente: minimo 2.5 mm per la saldatura a onda selettiva.

I forni a rifusione hanno una direzione di processo ben definita. Orientare i componenti passivi polarizzati 0201 e 0402 con il loro asse di polarizzazione parallelo alla direzione di rifusione riduce la perdita di resa dovuta al fenomeno del "tombstone" (lapide a forma di lapide). Si tratta di una scelta di posizionamento che non comporta alcun costo aggiuntivo se eseguita correttamente.

Regole di progettazione serigrafica che influenzano la qualità della produzione

Dimensioni dei caratteri e stampabilità

Le violazioni dei caratteri serigrafici producono marcature illeggibili che compromettono la tracciabilità, la conformità dell'etichettatura alle normative e l'identificazione dell'operatore. Le regole derivano dai vincoli fisici della stampa:

Un carattere alto 1.0 mm necessita di uno spessore di linea di almeno 0.20 mm. Uno spessore di linea di 0.10 mm necessita di un'altezza di almeno 0.50 mm. I caratteri con spessori di linea inferiori a 0.08 mm non possono essere stampati: l'inchiostro non riesce a colmare gli spazi tra il supporto di stampa e il carattere, producendo tratti spezzati che sono invisibili nei software EDA ma prevedibili dalla sola geometria.

Decisione di progettazione: impostare i valori predefiniti globali del layer serigrafico EDA a un'altezza minima dei caratteri di 1.0 mm e una larghezza minima della linea di 0.15 mm. Abilitare il vincolo DRC di stampabilità serigrafica prima di generare l'output.

Caratteri su pad SMD

Gli strumenti EDA posizionano i designatori di riferimento al centroide del componente, il che, per i componenti passivi 0402 e 0201, comporta la sovrapposizione di tratti di carattere sulle aree dei pad. L'inchiostro su una superficie saldabile interferisce con la bagnatura della saldatura. Si tratta di un problema di output del file di progetto: la soluzione consiste nell'eseguire il controllo DRC (Design Rule Check) dalla serigrafia al pad SMD come passaggio obbligatorio di pre-output e nel riposizionare tutti i conflitti prima di generare i file Gerber.

Verifica dello specchio inferiore e del file

La serigrafia dello strato inferiore deve essere specchiata nell'output Gerber. Verificare in un visualizzatore Gerber autonomo, non nella visualizzazione nativa EDA. Verificare inoltre che nessun elemento serigrafico sia stato accidentalmente posizionato sugli strati di rame: le tracce di rame a larghezza zero sullo strato serigrafico producono elementi di rame fantasma nel Gerber.

Decisioni di progettazione della maschera di saldatura che determinano la resa dell'assemblaggio

Regole relative alle dimensioni dell'apertura della maschera

L'apertura della maschera di saldatura attorno a ciascun pad determina l'area di rame saldabile e la barriera di maschera che impedisce la formazione di ponti di saldatura. Si tratta di decisioni di progettazione del footprint con conseguenze dirette sulla resa di assemblaggio:

• Espansione standard della maschera: +0.05 mm per lato (0.10 mm in totale sul rame del pad)
• Circuiti integrati a passo fine con passo di 0.40–0.50 mm: Ridurre a +0.025 mm per lato per mantenere la barriera della maschera tra i cuscinetti adiacenti
• Distanza minima tra i pad adiacenti: 0.10 mm; limite avanzato di 0.075 mm. Al di sotto di 0.075 mm l'argento si delamina durante la rifusione e provoca ponti di saldatura.
• Apertura della maschera più piccola del tampone di rame: La maschera sui bordi del pad riduce l'area saldabile e intrappola il flussante: le aperture della maschera devono essere uguali o superiori al rame del pad.

Pad SMD su substrato di rame: un problema di verifica dell'output di progettazione

Quando i pad dei componenti SMD si trovano su aree di riempimento in rame, alcuni strumenti EDA generano aperture per la maschera di saldatura solo per i pad definiti esplicitamente come elementi di libreria di tipo SMD, non per il rame derivato dal processo di colata. Questi pad vengono spediti coperti dalla maschera di saldatura. L'assemblaggio crea giunzioni a secco che superano i test di continuità a temperatura ambiente ma falliscono in seguito a cicli termici.

Decisione di progettazione: dopo la generazione del Gerber, aprire il livello della maschera di saldatura in un visualizzatore autonomo e verificare che ogni pad SMD abbia un'apertura, controllando in particolare i pad adiacenti o all'interno delle regioni di colata.

Tramite trattamento con maschera

In assenza di specifiche esplicite, il fabbricante applica le proprie impostazioni predefinite. Decisione progettuale: una sola riga nelle note di fabbricazione riassume tutto: "Via di segnale: protette da entrambi i lati. Via termiche nei pad dei componenti: tappate e sigillate secondo IPC-4761 Tipo VII. Via di test: esposte da entrambi i lati."

Schema di circuito stampato, pannellizzazione e SET Array: progettazione per la produzione in fabbrica

Schema della scheda: Istruzioni complete per la produzione

Il file Gerber del contorno del circuito stampato è un file di input per la macchina: indica al router dove effettuare il taglio. Affinché sia ​​un'istruzione di produzione completa, il progettista deve fornire anche: la definizione del bordo finito (non l'asse del percorso di fresatura: una scanalatura da 2 mm fresata con una fresa da 2 mm ha un offset di 1 mm), le tolleranze dimensionali per ogni elemento, un punto di riferimento definito (origine X0/Y0 da cui vengono misurate tutte le dimensioni) e la designazione PTH/NPTH per tutti i ritagli interni.

Per le tavole rettangolari, la procedura è semplice. Per le tavole con intagli, ritagli interni, angoli arrotondati o bordi non ortogonali, il progettista deve fornire un disegno meccanico insieme al file Gerber del contorno, annotando tutte le dimensioni critiche con le tolleranze, il punto di riferimento e le specifiche del ritaglio. In caso contrario, l'errore dimensionale si accumula tra le diverse componenti e la fabbricazione richiede una richiesta di chiarimenti al progettista prima di iniziare.

Pannellizzazione e array SET: progettali o perdi il controllo

Quando le schede richiedono l'assemblaggio di pannelli SMT, la definizione del layout del pannello è una responsabilità del progetto, non un compito predefinito del produttore. Il produttore ottimizza la propria efficienza produttiva. Il progettista sa dove sono posizionati i condensatori ceramici in prossimità di potenziali punti di rottura, quali componenti a montaggio laterale necessitano di spazio libero in specifiche direzioni di separazione dei pannelli e quali sono le dimensioni del nastro trasportatore della linea di assemblaggio di destinazione.

Principali rischi derivanti dall'affidare la definizione del pannello al produttore:

• I condensatori ceramici posizionati entro 5 mm dai punti di rottura delle linguette subiscono delle crepe dovute alle sollecitazioni di separazione dei pannelli; questa modalità di guasto si manifesta a distanza di mesi dall'installazione sul campo.
• Elementi in rame entro 0.50 mm dalle linee di incisione a V: l'incisione a V indebolisce il substrato e sollecita il rame al momento della rottura.
• Forme irregolari dei pannelli non incastrate (alternanza 0°/180°) per ridurre al minimo gli sprechi di materiale.
• Le dimensioni delle guide dei pannelli non corrispondono alla larghezza del nastro trasportatore della linea di assemblaggio.

Decisione di progettazione: per qualsiasi scheda che richieda l'assemblaggio di pannelli SMT, includere un file di layout del pannello o un disegno che specifichi le posizioni e gli orientamenti della scheda, le posizioni delle scanalature a V o delle linguette e quali bordi ricevono quale trattamento, le dimensioni delle guide (minimo 5 mm), le specifiche dei punti di riferimento (cerchio di rame da 1.0 mm, apertura della maschera da 2.0 mm, minimo 5 mm da qualsiasi bordo, area libera di 4 mm) e un'origine di riferimento del pannello definita.

Distanze tra rame e bordo

• Distanza tra il rame e il bordo del circuito stampato: minimo 0.20 mm, preferibilmente 0.30 mm.
• Linea di rame per la marcatura a V: minimo 0.50 mm
• Condensatori ceramici fino al punto di rottura della linguetta: minimo 5.0 mm — specificare la distanza di separazione del router laddove ciò non sia possibile

Preparazione dei file di fabbricazione: tradurre le intenzioni progettuali in istruzioni di produzione.

Il pacchetto Gerber come specifica di produzione

Il pacchetto di file Gerber rappresenta l'insieme completo delle istruzioni di produzione. Ogni ambiguità che il fabbricante deve risolvere prima della costruzione aumenta i tempi di elaborazione e introduce il rischio di una soluzione che non corrisponda all'intento del progettista. La preparazione dei file è una responsabilità del progettista, non un compito amministrativo.

Note di fabbricazione: specificare le proprie esigenze

• Materiale: Grado completo e Tg — "Isola 370HR, Tg min 180 °C, senza alogeni", non "High-Tg FR4" (ambiguità tra i gradi dei fornitori)
• Peso del rame per strato: “1 oncia esterna dopo la placcatura; ½ oncia di strati interni” — non “1 oncia di rame”
• Finitura superficiale con tolleranza: “ENIG secondo IPC-4552, Ni 3–5µm, Au 0.05–0.10µm.” Per i connettori di bordo: “Oro duro galvanizzato, Au 0.75–1.25µm su Ni 3–5µm” — l'oro ENIG morbido si consuma in meno di 100 inserimenti del connettore.
• Classe IPC: Classe 2 (standard) o Classe 3 (alta affidabilità): determina la placcatura minima in rame nei fori passanti, i requisiti per gli anelli anulari e gli standard di ispezione.
• Tramite trattamento per tipologia: Se non specificato diversamente, il fabbricante applica un valore predefinito a tutti i tipi di via
• Struttura del file di perforazione: “PTH e NPTH in file separati”: elimina l’ambiguità più comune nei file di perforazione.
• Impedenza controllata: Tutti e cinque gli elementi: layer, larghezza traccia, target, tolleranza, nomi del piano di riferimento

Lista di controllo prima della presentazione

1. DRC di stampabilità serigrafica: caratteri con altezza inferiore a 1.0 mm o larghezza di linea inferiore a 0.15 mm segnalati e risolti
2. Controllo DRC da serigrafia a pad SMD: tutte le sovrapposizioni vengono risolte prima dell'output.
3. DRC ad angolo acuto: vincolo angolare ≥90° abilitato; gocce di lacrima in tutte le giunzioni via e pad
4. DRC del rame flottante: tutto il rame senza rete assegnato, rimosso o annotato come intenzionale
5. Controllo DRC della spaziatura tra reti con verifica della sovrapposizione sulla stessa rete abilitata
6. Contorno della scheda verificato chiuso e completo — datum definito; scanalature nel file di foratura; tutti i ritagli annotati con tolleranza e PTH/NPTH
7. PTH e NPTH in file di foratura separati — indicato nelle note di fabbricazione
8. Visualizzatore Gerber autonomo: aperture della maschera di saldatura confermate su tutti i pad SMD, comprese le aree di riempimento.
9. Tramite il trattamento della maschera specificato nelle note di fabbricazione
10. È incluso il disegno di pannellizzazione laddove sia richiesto l'assemblaggio di pannelli SMT.
11. Specifiche di impedenza complete: tutti e cinque gli elementi presenti
12. Note di fabbricazione complete: materiale, pesi del rame per strato, finitura superficiale, classe IPC, trattamento dei fori, nota sulla lima di foratura

Revisione DFM e supporto alla produzione di Highleap

Elettronica Highleap Include la revisione DFM come passaggio standard per ogni ordine:

• Controlli automatici: Traccia/spazio, anello anulare, angoli acuti, stampabilità serigrafica, larghezza del ponte della maschera, foratura fino al rame: restituito entro 24 ore con coordinate e valutazioni di gravità.
• Revisione tecnica: Verifica dell'impedenza dello stack-up rispetto al prepreg effettivamente disponibile, completezza del foro della fessura, revisione del datum e della tolleranza del contorno della scheda, fattibilità del layout del pannello: controlli che gli strumenti automatizzati non possono replicare
• Assemblaggio DFM: Rapporto tra l'area di apertura dello stencil, specifiche del pad termico QFN, distanza di sicurezza per alta tensione, orientamento dei componenti: tutto viene esaminato simultaneamente con il DFM del circuito stampato nudo quando viene ordinato l'assemblaggio.
• Rapporto DFM scritto: Critico/maggiore/minore con raccomandazioni specifiche per la risoluzione e coordinate Gerber

Inizia con un preventivo gratuito verificato da DFM.