Diseño de PCB la importancia de los datos: ¿qué esperan sus clientes?

Una visión para el futuro de nuestra industria es que cada sistema CAD con el tiempo debe tener la capacidad de salida de un formato de archivo común. Imagine un solo archivo que puede ser enviado a todos nuestros clientes, y cada uno solo tendría  extraer el tipo de datos necesarios para un proceso específico. Un formato de datos universal para la fabricación de productos electrónicos  ofrece muchas ventajas, y muchos están trabajando diligentemente hacia esa meta, sin embargo, una serie de consideraciones aún deben ser resueltas, y todavía no hay aún consenso entre los líderes de la industria.

Mientras tanto, usted necesita saber lo que va a crear para sus clientes. El resultado final será de dos grandes conjuntos de datos de fabricación: una para la fabricación de tablero pelado y el otro para el montaje y prueba. Además de estos dos, también se le puede pedir que proporcione otros archivos en el camino, así que vamos a echar un vistazo a los primeros.

Lista de Materiales (BOM)

Al preparar un diseño, el software CAD interpretará el diagrama esquemático y mapear los símbolos en sus componentes, la asignación de un identificador único llamado un designador de referencia para cada uno de ellos. Dado que el sistema ahora sabe cuántos sonde cada tipo de componente que se requiere para construir el producto, una lista de piezas o lista de materiales (BOM) se pueden generar.

Incluso antes de iniciar el diseño de la placa, varias personas pueden estar esperando a la información de la lista de materiales, por lo que no se demore enviarlo. Los responsables de compras pueden desear esta información para empezar a buscar los componentes que tienen larga compra plazos de entrega, o para el análisis de costos o control de inventario, y tal vez incluso para el estudio de obsolescencia de componentes. Una vez que esté seguro de que su lista de materiales coincide con la intención del diseño, debe conseguir que las personas los puedan usar tan pronto como sea posible.

Datos mecánicos

Sistemas CAD utilizado para el diseño de la tarjeta de circuitos suelen ser diferentes de los sistemas CAD utilizado para diseñar los aspectos mecánicos del producto, pero si un formato de archivo común se puede utilizar para transferir datos entre ellos, su trabajo se pueden conseguir mucho más fácil.

Desde detalles físicos del producto, tales como las dimensiones de la caja o el esquema de montaje son más a menudo definidas en un sistema de CAD mecánico, puede ser más fácil para un ingeniero mecánico para definir el diseño de la tabla que se le enviarán. Este proceso puede llegar a ser bastante sofisticado, incluyendo la capacidad de definir las áreas mantendrán Salida, restricciones de altura, ubicación de los conectores, los tamaños de los orificios de montaje, etc Importación de este tipo de datos directamente en el diseño de la placa de circuito puede ahorrar tiempo y reducir la posibilidad de errores y descuidos.

Si el software de diseño de la placa de circuito puede exportar un archivo de copia de software de diseño mecánico, pruebas de interferencia adicionales se pueden realizar antes de que comience la fabricación. A veces un modelo 3D se puede crear en el sistema mecánico, y al ver una mejor representación de su montaje final montado en el interior del producto se puede resaltar un tema que no podría haber sido evidente en el software de diseño en 2D, a fin de tomar ventaja de ello, si está disponible .

Citando

Antes de que el diseño está terminado, el departamento de compras puede pedir de antemano por suficiente información para obtener una cotización presupuestaria. Los datos de fabricación y dibujo proporcionarán todo lo que un fabricante de tablero pelado necesita saber sobre el producto, pero no se pueden crear antes de que el diseño se ha completado. Mientras tanto, los pedidos de análisis de costos de compra y pueden comenzar si usted puede proporcionar los parámetros básicos de diseño. Para la cita tablero pelado, querrán saber:

• Tamaño de la placa, espesor, y todos los requisitos recortadas o tragamonedas.
• Material del tablero incluyendo acabado final deseado.
• Número de capas.
• Número aproximado de agujeros, y el más pequeño el tamaño del agujero.
• Más pequeño ancho de traza y la depuración.
• Cantidad de placas y el tiempo de respuesta requerido.

Algunas de estas estimaciones cambian ligeramente antes de que termine el diseño, pero la mayoría de los fabricantes están dispuestos a proporcionar información presupuestaria, siempre y cuando se ajuste el precio si hay cambios significativos.

La fabricación del paquete de datos

Ilustraciones

Se le proporciona una descripción de cada imagen de la capa, ya sea en formato Gerber o en uno de los otros formatos de datos propietarios soportados por su sistema CAD.

La mayor obra de arte placa de circuito se describe utilizando el formato de datos Gerber, así que probablemente debería incluir un poco de fondo histórico antes de seguir adelante. El formato de datos Gerber fue desarrollado por Gerber Scientific en 1980 como una entrada para controlar una photoplotter. A photoplotter era similar a un plotter pluma, pero en lugar de utilizar la tinta en el papel que utiliza diferentes aperturas de tamaño para exponer una imagen en una película, con un rayo de luz.Cada archivo describe una sola capa, y se utiliza para crear imágenes para las capas conductoras, capas soldermask, capas y capas de serigrafía, pantalla pasta. Estas capas fueron creados por intermitentes exposiciones en lugares específicos definidos por la forma (círculos para crear chapados agujero pasante almohadillas, por ejemplo, o rectángulos para crear tierras de SMT, etc) y conectándolos entre sí mediante la elaboración exposiciones de punto a punto con aberturas especificadas por ancho (generalmente redonda).

Al utilizar el formato original de Gerber (basado en un subconjunto de EIA RS-274-D), también se requiere una lista de abertura para definir los tamaños de los sorteos y los flashes, pero los archivos de datos de Gerber creado usando el nuevo formato RS-274-X disponer de la información abertura incorporado en cada archivo, por lo que una lista separada no es necesario. Utilice el formato 274X nuevo si su sistema CAD puede apoyarla.

Aunque el formato de datos Gerber fue desarrollado para controlar un photoplotter usando empates y flashes , sistemas CAM modernos pueden leer todos los datos a la vez y rasterizar una imagen completa para cada capa. Esto es mucho más rápido que el dibujo / intermitente cada secuencia característica.

Datos par los taladros

Se necesitan dos tipos más de archivos ASCII para la perforación de control numérico (NCD). Estos se utilizan para definir el tamaño y la ubicación de todos los agujeros en la placa de circuito, tanto plateado y sin tratar.

• Una tabla de herramientas muestra el diámetro de cada tamaño de perforación y los asigna a un número de herramientas, y da instrucciones sobre cómo interpretar los datos de perforación.
• El archivo de datos contiene posiciones de los agujeros de perforación para cada ejercicio, ordenados por número de herramienta

Como complemento a los archivos de datos ASCII de perforación, se acostumbra proporcionar información adicional relacionada con la perforación en el dibujo de fabricación en forma de una leyenda agujero o cuadro de taladrado. Durante cotización y de las actividades de inspección de calidad, este resumen es más fácil de leer que tener que interpretar los datos crudos. Tamaños de brocas se dan símbolos o letras únicas, y la representación gráfica de la tabla en el dibujo mostrarán estos símbolos como ayuda visual.

Netlist

El archivo de lista de conexiones no siempre se incluye en los paquetes de datos de fabricación, pero probablemente debería ser. Un tablero desnudo puede ser fabricada sin una lista de conexiones, pero si está disponible, un nivel adicional de comprobación está disponible que puede ayudar a garantizar que los archivos de datos describen la conectividad deseada. Este archivo debe estar en formato IPC-D-356, que pueden ser creados automáticamente por la mayoría de los paquetes de software de diseño de PCB.

Dibujo Fabricación

El dibujo de fabricación cumple varias funciones importantes para apoyar el proceso de fabricación de circuitos:

• Proporciona suficiente información sobre el diseño para el fabricante tabla rasa para preparar un presupuesto.
• Añade todos los detalles adicionales acerca de la construcción que no se incorporan fácilmente en los archivos de datos, como el material y el acabado final.
• En él se enumeran los criterios por los que el producto final será evaluado por la aceptabilidad.
• Sirve como una herramienta para ser utilizada durante la inspección final.
• Se trata de un registro o documento para almacenar el historial de un producto por título, número de parte y revisión, dimensiones físicas, y muestra el nombre del diseñador y, posiblemente, otras entidades de apoyo, así como el nombre de la empresa, dirección, etc

Existen diferentes tipos de información se pueden encontrar en un dibujo típico de fabricación: detalles de mesa, incluyendo la capa de pila-up y la construcción, los materiales y las especificaciones del proceso, ancho de orquesta y los mínimos de despacho, las asignaciones de fabricación, los requisitos de impedancia, requisitos de marcado, los requisitos de reducción de ensayo, requisitos de desempeño , y una representación gráfica de la tabla con las dimensiones críticas.

ReadMe.txt

La inclusión de este archivo al paquete de datos que da la oportunidad de agregar información adicional a la orden de fabricación de tablero pelado.Por ejemplo, es posible que haya un cortocircuito intencional dos redes juntas (como AGND y DGND) y usted no quiere que el fabricante de poner su trabajo "en espera" debido a una discrepancia netlist. Un archivo Readme.txt es el lugar para incluir notas adicionales que es posible que no desee mostrar en la documentación final. Este es también un buen lugar para enumerar usted u otra persona como un contacto, con el nombre, número de teléfono y dirección de correo electrónico.

El paquete de datos de montaje / prueba

Dibujo de ensamblaje

La pieza central de un dibujo de conjunto es una representación gráfica de lo que el montaje electrónico acabada se verá así. Los gráficos deben aclarar la polaridad del componente, y proporcionar otros detalles específicos de la asamblea. Las notas pueden ser añadidos para obtener instrucciones específicas y para indicar qué nivel de mano de obra y la aceptación que se espera.

Pasta de soldadura de datos

Si montar componentes de superficie se utilizan en el diseño, serán puestas en el tablero utilizando pasta de soldadura. Esta pasta de soldadura se aplica a la superficie de la placa utilizando una pantalla de pasta de acero inoxidable, que se crea normalmente mediante un archivo de datos de Gerber que describe las áreas de la junta donde se necesita pasta. Dos pantallas de pasta son necesarios si va a haber piezas de montaje en superficie a ambos lados de la unidad de tarjeta.

La tecnología de pantalla Pega es bastante sofisticado, ya menos que realmente sepa lo que está haciendo, usted debe proporcionar aberturas de pantalla de pasta que son del mismo tamaño que las tierras se le soldadura a. Esto le dará al fabricante de la pantalla pegar un punto de partida conocido para empezar a hacer modificaciones para diferentes tecnologías.

Componente de Colocación de datos

Componentes necesarios para el montaje se compran en cantidad, cargados en carretes o insertados en tubos de plástico. Un pick-and-place máquina componente cuenta con un determinado número de alimentadores que se cargan con estos tubos y bobinas. Después de la soldadura en pasta se aplica a los patrones de la tierra de una tabla rasa, se carga en la máquina de pick-and-place, donde una cámara se alinea el tablero utilizando blancos metálicos llamados fiduciales (puntos generalmente redondas de 1 mm de diámetro grabados en la capa de conductores superficiales ). Entonces los componentes son recogidos uno a la vez y se colocan en el tablero en lugares específicos, en la rotación adecuada. Un archivo de datos ASCII contiene las ubicaciones fiduciales, y las coordenadas XY y rotación para cada componente.

ReadMe.txt

Este es el lugar para incluir notas adicionales que es posible que no desee mostrar en la documentación final. Este es también un buen lugar para enumerar usted u otra persona como un contacto, con el nombre, número de teléfono y dirección de correo electrónico.

Datos de Prueba

Algunos productos se fabricarán en un volumen lo suficientemente alto como para que el coste de una prueba en circuito (ICT) Accesorio de la pena. Un aparato y programa de las TIC serán desarrollados para probar la placa de circuito ensamblado final antes de que se monta en el producto.Para estos productos va a agregar puntos de prueba para el diseño de la placa, y luego generar un archivo adicional que contiene las coordenadas del punto de prueba. Muchos sistemas CAD pueden ayudar a automatizar esta tarea. Una copia del esquema también puede ser útil para la persona en desarrollo el programa de pruebas.

Archivos comprimidos

Los archivos de datos a menudo se combinan y se comprimen en un único archivo llamado un archivo , utilizando una extensión de archivo, tales como ZIP, RAR o TAR. El archivo resultante puede transferirse entre clientes y proveedores, y los archivos individuales pueden ser fácilmente restaurado en el destino. Tres de las ventajas más importantes de los archivos comprimidos son:

• Archivos comprimidos mantener componentes necesarios de un paquete juntos, haciendo más fácil la organización y reduciendo la posibilidad de los archivos que faltan.
• Los archivos comprimidos son mucho más pequeños, que necesitan menos espacio de almacenamiento, menos tiempo y menos uso de la red para las transferencias.
• El software que comprime y descomprime archivos con comprobación automática de errores incorporado.

A menos que su sistema CAD puede emitir un solo formato de archivo que es compatible con el proceso de fabricación, es probable que se combinando diferentes tipos de datos en archivos ZIP antes de enviarlos a sus socios de fabricación.

Hitos

A lo largo del proceso de diseño, habrá varias personas utilizando sus datos. Después de trabajar a través de un par de diseños, empezará a registrar los pasos que llevó a llegar de principio a fin, y que necesitaba lo largo del camino. Luego reordenar los pasos en los que sea posible para obtener los datos de las personas que lo necesitan tan pronto como sea posible . Usted no desea crear cuellos de botella para los demás, y es mejor para usted a estar esperando en ellos lo que es para ellos que se esperan en ti .

Jack Olson, CID +, ha sido el diseño de placas de circuito de tiempo completo por más de 20 años. A él le gustaría dar las gracias a todos los amigos y colegas que han tomado el tiempo para enseñarle sobre el mundo real del desarrollo de la electrónica. Esta columna apareció originalmente en la edición febrero 2013 de la revista de diseño de PCB.

Fuente: http://www.pcbdesign007.com/pages/zone.cgi?topic=0&artcatid=0&a=91591&artpg=1&artid=91591&pg=5