PCB CAM エンジニアリング作業を行うにはどうすればよいですか?

PCB は現代の電子デバイスの重要な部品であり、その正確な製造はこれらのデバイスの機能と信頼性にとって不可欠です。 PCB メーカーは、PCB が元の設計仕様と一致していることを確認するために、さまざまなコンピューター支援製造 (CAM) プロセスを採用しています。この包括的なガイドでは、PCB CAM ツールの複雑さを掘り下げ、製造用の設計を準備する際の重要な手順、考慮事項、ベスト プラクティスを取り上げます。

PCB CAM: エンジニアリング ファイル作成プロセスにおける徹底的なチェックの重要性

プリント回路基板 (PCB) のアートワークを受け取ると、当社の PCB エンジニアリング ファイル作成プロセスは、最終製品が元の設計と厳密に一致するように徹底的なチェックと調整から始まります。当社の経験豊富なチームは設計のあらゆる側面を慎重に検査し、不規則性が検出された場合は、製造プロセス全体を通じて正確性を確保するために、先に進む前にデザイナーの意図を明確にするために必要な手順を実行します。

Since PCB設計 製造不可能な要素が含まれる場合もありますが、製造のための設計（DFM) は、生産開始前にすべての注文に対してレビューを実施します。さまざまな設計ルール セットとソフトウェア パッケージに関する豊富な経験を活かし、潜在的な問題を特定して対処します。当社のエンジニアリング チームは通常、PCB エンジニアリング ファイルの作成プロセス中に各設計を約 3 時間かけて入念にレビュー、調整、調整し、ボードが意図した仕様に可能な限り準拠するようにして、期待を満たすかそれを上回る高品質の PCB を実現します。

PCB CAM: ベアボード製造のための CAM レビュー全体チェックリスト

ベアボード製造におけるCAMレビューのチェックリストは、プリント基板の製造可能性を保証するための包括的なガイドです（PCB類チェックリストの各項目の詳細は次のとおりです。

1. 製造プリントのレビュー:
   • 製造図面の仕様が受注書と実際の注文書の両方と一致していることを確認する。 ガーバーファイル.
   • 製造図面のすべての仕様が達成可能であることを確認してください。
   • 図面内の寸法がデジタル ファイル内の実際の測定値と一致しているかどうかを確認してください。
   • 不明瞭な説明や製造不可能な説明がないか探してください。
2. アライメントとファイルの検証:
   • 必要なデジタル ファイルがすべて存在することを確認し、それらが完全であることを確認します。
   • すべてのレイヤーを正しく位置合わせし、向きを変えます。
3. 銅層：
   • 銅フィーチャ間の間隔が、必要な銅重量に基づいて最小要件を満たしていることを確認します。
   • 意図的でない限り、銅が基板の端に重なっていないことを確認してください。
   • 問題の原因となる可能性のある行き止まりのトレース フラグメントがないか確認します。
   • 基板の外周の外側にある基板の輪郭や無関係な情報を削除します。
   • エッチングおよびメッキプロセスを考慮して銅フィーチャをスケールアップします。
   • ドリルファイルと外側の銅層を比較して、めっきされた穴の周囲に十分な銅があることを確認します。
   • ゴールドフィンガーが存在する場合は、電解硬質金めっきプロセスのためにバスバーに結び付けるトレースを追加します。
   • 内側の層で、層に接続されていないビアの周囲の機能しない銅パッドを除去します。
4. 戦士の表情：
   • はんだマスクの膨らみを調整して、4mil ～ 5mil のオーバーサイズ マスク クリアランス (銅フィーチャの片面あたり 2mil ～ 2.5mil) を満たすようにします。
   • マスクダムを確実に印刷するために、銅フィーチャ間に十分な間隔があることを確認します。
   • 基板にソルダーマスクのクリアランスが不足している可能性がないかどうかを検査し、正しくないと思われるクリアランスを質問します。
   • 基板の外周の外側にある基板の輪郭や無関係な情報を削除します。
5. シルクスクリーン：
   • シルク スクリーンの線幅と文字の高さが、読みやすい印刷の最小要件を満たしていることを確認します。
   • はんだ付け可能な表面に近すぎるシルク スクリーン要素を調整または再配置します。
   • 基板の外周の外側にある基板の輪郭や無関係な情報を削除します。
6. ドリルファイル:
   • ドリルが銅パッドの中心にあることを確認します。
   • ドリルのヒットが欠けていないか確認してください。
   • 重複したドリルヒットを削除します。
   • 顧客指定のドリル穴公差が達成可能であることを確認する（IPCクラス2標準：メッキスルーホールの場合+/- 3mil（PTH)、非メッキスルーホール (NPTH) の場合は +/-2mil。
   • ドリルのエッジ間の間隔が最小要件を満たしていることを確認します。
   • ドリル チャートおよびドリル マップを実際の CNC ドリル ファイル (提供されている場合) と比較します。

このチェックリストに従うことで、PCB 設計の製造準備が整っていることを確認し、製造プロセス中の潜在的な問題を最小限に抑えることができます。

PCB CAM エンジニアは何をしますか？

基板の外形、UL/日付コード/94V-0/RoHS マーキング、および多層基板のチェックに関する追加のチェックリスト項目により、CAM レビューと PCB の製造プロセスの詳細が得られます。これらの項目の内訳は次のとおりです。

ボードの概要

• 基板の外形が製造図面および受注書と一致していることを確認してください。
• 輪郭の描画に使用した線の中心を使用して、輪郭の実際のエッジを決定します。
• 複数のアウトライン レイヤが提供されている場合は、.GM1 レイヤまたは別のメカニカル レイヤを正しいアウトラインとして使用します。 .GKO レイヤーは、他のアウトラインが提供されていない場合にのみ使用してください。
• 配線に必要なカットアウトまたはスロットをメカニカル ボード アウトライン レイヤーに追加します。
• ボードの配線用の CNC ルート ファイルを作成します。

UL/日付コード/94V-0/RoHS マーキング:

• お客様のご要望に応じて、UL/日付コード/94V-0/RoHS マーキングをボードに追加します。
• リクエストがなかった場合、デフォルトでは追加のマーキングは追加されません。

多層ボードの追加チェック:

• 多層ボードに層シーケンスが提供されていることを確認します。
• 指定されたスタックアップ (制御された誘電体) が手持ちの材料で満たされることを確認します。
• 制御されたインピーダンスの場合は、計算を検証し、ターゲット インピーダンスを満たすための変更を提案します。

配列 (パネル) の作成:

• 自動組み立てのために設計をアレイにパネル化するための顧客の要件に従ってください。
• アレイの必要に応じて、ツーリング レール、基準、ツーリング穴、スコアリング、およびタブ ルーティングを追加します。
• ステンシル製造のための礼儀として、ペースト (ステンシル) 層をパネル化します。これらのレイヤーには調整が加えられていないため、注意深く確認してください。

ファイルの作成 (ツール/作業ファイル):

• すべてのレビューと調整を経て、最終的な製造用の「作業ファイル」を作成します。
• この作業ファイルをサーバーにアップロードし、ダウンロード リンクを含む電子メールを顧客に送信します。

電気テストとファイル配布:

• すべてのボードは、元のファイルから生成された最適化されたネットリストに基づいて電気テストを受けます。
• IPC ネットリストが提供されている場合は、矛盾がないことを確認するためにガーバーと比較されます。
• 適切なファイルをさまざまな製造部門に配布して、生産の準備をします。

これらの手順により、PCB 設計が徹底的にレビューされ、必要に応じて調整され、顧客の仕様と業界標準に従って製造の準備が整います。この包括的なアプローチは、エラーを最小限に抑え、高品質の PCB の生産を確実に成功させるのに役立ちます。これらは、CAM 作業の一般的な内容の単なる紹介にすぎません。次に、CAM のワークフローとコンテンツについて詳しく説明します。

CAMの詳細な作業内容

プロジェクトが正しいか確認してください?

各 PCB 注文とともに送信されるガーバー ファイルの正規化プロセスにより、ファイルが標準化され、PCB パネル化および製造プロセスと互換性があることが保証されます。この正規化プロセスに含まれる基本的な手順は次のとおりです。

1. ガーバーファイルの名前を変更する:
   • 会社の標準命名規則に従ってガーバー ファイルの名前を変更します。これは、ファイル管理の一貫性と明確性を維持するのに役立ちます。
2. ファイルの存在を確認しています:
   • 必要なガーバー ファイルがすべて存在することを確認します。これには、さまざまなレイヤーのファイル、はんだマスク、シルクスクリーン、ドリル ファイル、および製造に必要なその他の関連ファイルが含まれます。
3. CAM ソフトウェアへのインポート:
   • ガーバー ファイルと NC ドリル ファイルを CAM (コンピューター支援製造) ソフトウェア (cam350、genesis2000、 ウカム、Incam など。このステップは、さらなる処理と分析に不可欠です。
4. 仕様の確認:
   • 注文時に提供された PCB ボードの仕様を、ガーバー ファイルで提供されたデータと比較します。製造プロセスにおける不一致を避けるために、仕様が一致していることを確認してください。
5. 製造上の互換性の確認:
   • ガーバー ファイルの仕様と機能を評価して、PCB 製造プロセスの製造能力の範囲内であることを確認します。これには、設計ルール違反や製造可能性の問題のチェックが含まれます。

ネットおよびスチールメッシュファイルを作成する

ネットおよびスチールメッシュファイルを作成し、最適化します。たとえば、同じネットに属する銅層を最適化してマージし、データサイズを削減できます。表面実装デバイス（SMD）をパッドに変換することで最適化することができ、SMDやボールグリッドアレイ（BGA) コンポーネントを使用して、その後の製造プロセスを合理化します。

生産を最適化し、その後の最適化のためにデータを合理化するために CAMエンジニア、画像に描かれた銅の包括的な検査と最適化を実行する必要があります。

穴の属性を定義し、ドリルビットのサイズを大きくします。

A. ホールの属性 (ビア、メッキスルーホール (PTH)、非メッキスルーホール (NPTH)) を適切に定義します。

B. 顧客がドリルファイルを提供しない場合は、別のドリル図面をドリルデータに変換します。

C. スロットを作成するときは、そのサイズに注意してください。そのサイズはテキスト ボックスに表示される場合があります。

D. 基板の仕様を考慮します (例: はんだマスクの厚さ +0.15mm、金浸漬、金メッキ、錫浸漬 +0.1mm、すべての NPTH 穴 +0.05mm)。

E. 顧客からの特別な要件を考慮します。

F. 別のドリル図面を使用して、穴の過大、過小、過剰、不足、穴の位置のずれなどの問題を確認します。

G. ドリルテープを最適化します。

内層フィルムを修正します。

A. 負の内層:

注意：
ａ．ネガフィルムに表示されるすべてのグラフィックはエッチングされます。
b.絶縁パッドのサイズ (0.15 ～ 0.30mm)。
c.ソルダーマスクパッドの開口サイズ（内層：穴より0.2mm以上大きい、外層：穴より0.4mm以上大きい、開口線：0.25mm）。
d.基板エッジの V カット銅除去 (基板の厚さに基づく)。
e.はんだマスク パッドが周囲の絶縁パッドによって完全に絶縁されていることを確認します。
f.収縮率の必要性を考慮してください。

B. 正の内層:

注意：
ａ．スタンドアロンのパッドを取り外します (顧客の要件で指定されていない限り、通常は生産中に取り外します)。
b.トレースを補正します (異なる銅箔の厚さに基づいて補正値を追加します)。
c.トレース (ビア PTH リング間の距離、およびホール、トレース、パッド間の距離) を最適化します。
d.涙滴を追加します。
e.小さな隙間を埋めます。
f.内側の銅箔（基板の端とVカット部分）を取り外します。
g. V カット ラインやドリル穴を避けて、プロセス エッジに銅メッキを施すことを検討してください。
h.伸縮率の必要性を考慮してください。
私。ゴールド フィンガー付近の内層の大きな銅領域は、ゴールド フィンガーの斜めのエッジに沿って 0.5 mm の深さで内側に除去する必要があります。

外層痕跡

記事を読む前に考えてください: 下の図の配線は最適化する必要がありますか、それとも何か問題がありますか?

• トレース補正。
• NPTH パッドを取り外します。
• トレース (穴リングのサイズ、間隔) を最適化します。
• 涙滴を追加します (必要に応じて、通常は追加しません)。
• NPTH ホールと非ソルダー マスク PTH ホールから銅を除去し、非ソルダー マスク PTH ホールの環状リングがホール サイズよりも小さくなるようにします。
• 銅のクリアランスサイズ。
• 小さな隙間やピンホールを埋めます。
• Vカットと基板エッジの銅除去。
• 内層のゴールド フィンガーは、ゴールド フィンガー領域で内側に凹む必要があります。
• ゴールドフィンガー導線、リード線、ダミーフィンガー。
• 顧客からの特別な要件を考慮します。
• トレースにULマークを追加するかどうか。
• トレース上のエッチング文字を 0.25mm 移動するかどうか。
•  Vカットテストパッドを追加するかどうか。
• V カット基板の場合は、NPTH 穴を作成します。
• ゴールドフィンガーの導電性ワイヤは、基板の端とパスを形成する必要があります。

戦士の表情

ａ．はんだマスクのウィンドウは十分な大きさですか (トレース パッドより 0.05 ～ 0.08 mm 大きい)。
b.露出した痕跡はありますか？はんだマスクパッドがトレースから少なくとも0.07mm離れていることを確認してください。
c. NPTH および非はんだマスクの穴の場合は、穴のサイズより 0.15 mm 大きい環状リングを追加します。
d.緑色のソルダーマスクブリッジは少なくとも0.075mm幅である必要があります(他の色の場合は少なくとも0.1mm幅)。
e.窓のない直径 0.8 mm の穴の場合は、穴のサイズより 0.15 mm 小さい環状リングを追加します。
f.ソルダーマスクの硬化サイクルを考慮し、UL マーキングを見逃さないようにしてください。
g.ゴールド フィンガー開口部とダミー フィンガー開口部のはんだマスク ウィンドウを作成します。
h.テストパッド用にソルダーマスクウィンドウを作成する必要があるかどうかを決定します。
私。 V カット基板の場合、スルーホールとパッドまたは BGA との距離が 0.15mm 未満の場合は、それに応じて処理してください。
j.補助穴と防爆穴用の環状リングを追加します。
k.窓付きスルーホールの性質と、ソルダーマスクの詰まりの処理方法を決定します。

シルクスクリーン

ａ．文字の幅を確認し、文字の縦横比を最適化します。
b.文字の極性を確認して最適化します。
c.基板エッジやVカット部に文字の刻印があるか確認してください。

d. UL マーキングとサイクルが顧客の要件に従って追加されていることを確認し、V カット ラインを避けてフォーミング ラインに対する位置を確認します。
e.テキストパッドとトレースパッドの間隔が片側で少なくとも0.1mmであることを確認してください。

成形図

ａ．すべてのデータはガーバー ファイルと一致していますか?

b.複数のスロットやスロットが欠落している例はありますか?

c.位置決め穴は1.0mmでNPTH穴を使用していますか?

d.すべての規格は完全かつ正確ですか?

e. Vカット後の残厚は正確ですか？

f.ゴールドフィンガーの面取りエッジの要件は正しいですか?

成形図面を確認して、これらの側面が正確に表現され、意図した仕様と一致していることを確認してください。

最終検査

CAM の制作が完了したら、最終出力を元の原稿と注意深く比較して、精度を確認します。ガーバーの製造手順を確認し、ソフトウェアを使用して徹底的な DFM 分析を行って仕様への準拠を評価します。さらに、パッドの過剰または不足がないか注意深く検査してください。

上の画像では、同じコンポーネントのフットプリント内の穴の 1 つのサイズに不一致があります。この穴サイズが指定の穴表と一致する場合、設計者に確認する必要がありますか?さらに詳しい議論やその他のご質問がございましたら、お気軽に当社のエンジニアにお問い合わせください。議論に参加することを強くお勧めします。今すぐ話し合う

配線層、はんだマスク層、文字層の包括的な検査を同時に実行して、異常や不規則性を特定します。この総合的なアプローチにより、設計内の異常を確実に検出できます。

ソフトウェアを使用してネットワーク比較チェックを 3 回実行し、ファイルにネットワーク関連の問題がないことを確認します。この手順は、データの整合性を維持するために不可欠です。元のガーバー ファイルでネットワークの問題が特定された場合は、速やかに RFQ を提出して問題に対処し、タイムリーに解決してください。

パネル化用のガーバー ファイルをエクスポートし、必要なフィルムを生成し、ERP データと生産プロセスの文書を注意深く完成させます。これにより、効率的な製造プロセスのための正確な情報が確保され、スムーズな実行が促進されます。

結論

CAM エンジニアは経験豊富な専門家であり、その仕事には多大な専門知識が必要です。で ハイリープ エレクトロニクス部門では、10年以上の経験を持つエンジニアのチームがあり、全員がさまざまな種類のガーバーファイルを扱った経験があります。 PCB製造 経験を積めば、不必要なエラーを回避し、生産性を向上させることができます。

CAM エンジニアは、多くのエンジニアリング上の問題に遭遇することがよくあります。今回は、これらの問題のいくつかのみを列挙します。次回は、CAM エンジニアリングで遭遇する一般的な問題の詳細な概要を示し、設計の最適化に関する推奨事項を提供します。