1. PRZYGOTOWANIE SCHEMATU
Wszystko zaczyna się od odpowiedniego schematu. Powinien on być jasny i konkretny, a inżynier odpowiedzialny za jego przygotowanie musi być w kontakcie z konstruktorem. W schematach:
- Należy spójnie oznaczać wejścia i wyjścia. Stosowanie się do tych wskazówek na etapie umieszczania części na płytce i tworzenia ścieżek zwykłych i powrotnych sprawi, że cały proces będzie przebiegał bez problemów.
- Należy pamiętać o grupowaniu elementów, które mają znaleźć się blisko siebie. W projektach hierarchicznych warto postarać się, aby poszczególne części nie były rozrzucone po wielu stronach – jest to ważne szczególnie w przypadku części o wielu pinach. Jeśli nie jest to możliwe, należy na każdej stronie zebrać odpowiednie zbiory części, szczególnie jeśli chodzi o kondensatory baterii, kondensatory filtra itp. Zebranie zbyt wielu kondensatorów filtra na jednej stronie sprawi, że ich odpowiednie rozmieszczenie będzie niezwykle trudne. W przypadku różnych wartości kapacytancji i jednego footprintu rozmieszczenie elementów stanowi wyjątkowe wyzwanie. Należy powiadomić o tym konstruktora.
- Warto dodać również opis. Nie pojawi się on na liście połączeń i nie jest przeszkodą do przeniesienia projektu do narzędzi projektowych, ale jest bardzo ważny – dlatego warto zanotować ważne wytyczne (i skontrolować je podczas kontroli projektu).
- Odwzorowując układ na schemacie należy zrobić to w taki sposób, aby był on zrozumiały dla konstruktora – pozwoli to uniknąć ciągłych konsultacji z projektantem schematu, nawet na etapie rozmieszczania elementów.
2. Footprinty
- Należy wykorzystywać jak najbardziej niezawodne pakiety. Jeśli to możliwe, należy skorzystać z 0402, a nie z 0201. Jeśli to możliwe, należy skorzystać z obudowy BGA, nie QFN. Zależy od tego solidność i wytrzymałość projektu.
- Na poziomie schematu należy jasno określić, który z pakietów odpowiada danej części – nawet jeśli do wyboru jest więcej niż jedna opcja.
- Należy prowadzić zatwierdzoną bibliotekę, według numerów zamawianych części. Może to oznaczać, że footprint o takim samym numerze JEDEC pojawi się w bibliotece kilkanaście razy – dzięki temu mamy pewność, że na ekranie znajduje się odpowiedni footprint. Korzystanie z ogólnych footprintów może powodować problemy z geometrią płytki, a nawet wpłynąć na całkowicie błędną geometrię. Wszyscy zdajemy sobie sprawę z tego, że obecnie duża ilość pamięci na dysku nie wiąże się z wysokimi kosztami.
- dlatego polecamy korzystanie z najnowocześniejszych narzędzi służących do tworzenia footprintów. Świetnym rozwiązaniem jest stosowanie się do wytycznych normy IPC-7351.
3. Kontrolne rysunki techniczne
- Należy przygotować DWA kontrolne rysunki warstwy mechanicznej. Jest to niezwykle ważne. Tworzenie płytki obejmuje wiele procesów, jednak w zakładzie produkującym puste płytki specjaliści muszą znać wyłącznie dokładne wymiary PCB – szczegóły dotyczące topologii nie są dla nich istotne. Jeśli więc na jednym rysunku umieścimy wszystkie instrukcje związane z topologią (rozmieszczenie otworów, ograniczenia wysokości elementów, rozmieszczenia etykiet itp.), to producent PCB będzie miał problem z zapewnieniem, przy użyciu procesów kontroli jakości i programowania, że kluczowe wymiary NASZEJ PŁYTKI są zgodne ze specyfikacją. Dobrą praktyką jest więc oddzielenie podstawowych wytycznych dotyczących PCB od informacji o topologii.
4. Zestawienie podstawowych materiałów
- Często zdarza się, że gęstość projektu zmusza konstruktora do wyboru lepszej z dwóch „złych” opcji. Mądry projektant, pracując nad schematem będzie pamiętał o tym, aby odpowiednio oznaczyć części, które dodaje w ramach rezerwy – takie jak na przykład elementy podwyższające/obniżające napięcie oraz mniej znaczące ścieżki. Należy stworzyć listę elementów, które pojawiają się w topologii, ale nie będą stanowić faktycznych części.
5. Konsultacje z partnerami z łańcucha dostaw
- Rozpoczynając tworzenie projektu należy zawsze wziąć pod uwagę kwestie związane z potrzebami naszych partnerów –czego od nas oczekują? Można poprosić ich o wzięcie udziału w procesie projektowania stosu warstw na jak najwcześniejszym etapie. Dobrze jest konsultować z nimi dostępność materiałów – dzięki temu unikniemy długiego czasu oczekiwania na ich dostawę po złożeniu zamówienia. Ważne jest również, aby poprosić ich o wyliczenie wartości impedancji dla kluczowych ścieżek na podstawie wykorzystanych materiałów oraz sprawdzić, jakich materiałów możemy użyć – w ten sposób wykluczymy konieczność korzystania z drogich opcji. Czy możliwe jest zaprojektowanie płytki hybrydowej? Czy zakładana grubość płytki jest możliwa do osiągnięcia, biorąc pod uwagę ograniczenia dotyczące geometrii i impedancji? Im szybciej zgromadzimy takie dane, tym lepszy będzie nasz projekt i tym lepszą symetrię stosów uzyskamy. Inna ważna do sprawdzenia kwestia to możliwość uzyskania zakładanej tolerancji.
6. OKREŚLENIE WYMAGAŃ PARTNERA EMS
- Postępowanie zgodnie z określonymi wytycznymi pozwoli partnerowi na dostarczenie lepszych usług oraz ograniczenie problemów podczas montażu. Dzięki temu koszt montażu będzie niższy, a końcowy produkt – bardziej niezawodny i lepiej spełniający niezbędne normy. Części należy rozmieszczać według zaleceń – na przykład brać pod uwagę odpowiedni margines wokół części umożliwiający ich rozmieszczanie oraz oddzielenie części dla różnych procesów (np. SMT, połączenia dociskowe, lutowanie falowe).
7. Tam,gdzie to możliwe, należy używać grubszych przewodników.
- Być może dostawcy twierdzą, że mogą zapewnić przewodniki o szerokości 3 mili i odstępy o szerokości 3 mili – ale w takim przypadku należy liczyć się z wyższym kosztem, ze względu na niższą rentowność. Jeśli to możliwe, należy zapewnić szerokość ścieżek i odstępów rzędu 5–6 mili, a jeśli nie ma innej możliwości – zmniejszyć szerokość.
8. Miedź
- Należy podejść do projektu tak, jakby miedź była darmowym surowcem. Dobrze jest zachować w projekcie jak najwięcej miedzi oraz uniknąć potrzeby wytrawiania jejdużej powierzchni. Jeśli nie jesteśmy w stanie zrobić tego samodzielnie, możemy zezwolić producentowi na dodanie martwych miedzianych elementów w celu zrównoważenia topologii. Źle wyważone procentowe użycie miedzi na danej warstwie może prowadzić do powstawania spięć między sąsiadującymi płytkami o niewielkich odległościach dielektrycznych.
9. Projekt paneli
- Dobry projektant zawsze załącza do projektu również projekt paneli umożliwiający odpowiedni montaż, podczas gdy lepszy projektant dołącza również instrukcje dotyczące depanelizacji. Idealny projektant zapewni natomiast obie te instrukcje, jednocześnie konsultując z dostawcą PCB możliwość zdobycia jak największych ilości surowców, aby zminimalizować koszty przy projektowaniu procesu step and repeat. Należy również sprawdzić z dostawcą odpowiedni rozmiar panelu.
10. UWAGA!
- Partnerzy z łańcucha dostaw również stanowią część zespołu. Współpraca z nimi przyniesie same korzyści.
1. PRZYGOTOWANIE SCHEMATU
Wszystko zaczyna się od odpowiedniego schematu. Powinien on być jasny i konkretny, a inżynier odpowiedzialny za jego przygotowanie musi być w kontakcie z konstruktorem. W schematach:
- Należy spójnie oznaczać wejścia i wyjścia. Stosowanie się do tych wskazówek na etapie umieszczania części na płytce i tworzenia ścieżek zwykłych i powrotnych sprawi, że cały proces będzie przebiegał bez problemów.
- Należy pamiętać o grupowaniu elementów, które mają znaleźć się blisko siebie. W projektach hierarchicznych warto postarać się, aby poszczególne części nie były rozrzucone po wielu stronach – jest to ważne szczególnie w przypadku części o wielu pinach. Jeśli nie jest to możliwe, należy na każdej stronie zebrać odpowiednie zbiory części, szczególnie jeśli chodzi o kondensatory baterii, kondensatory filtra itp. Zebranie zbyt wielu kondensatorów filtra na jednej stronie sprawi, że ich odpowiednie rozmieszczenie będzie niezwykle trudne. W przypadku różnych wartości kapacytancji i jednego footprintu rozmieszczenie elementów stanowi wyjątkowe wyzwanie. Należy powiadomić o tym konstruktora.
- Warto dodać również opis. Nie pojawi się on na liście połączeń i nie jest przeszkodą do przeniesienia projektu do narzędzi projektowych, ale jest bardzo ważny – dlatego warto zanotować ważne wytyczne (i skontrolować je podczas kontroli projektu).
- Odwzorowując układ na schemacie należy zrobić to w taki sposób, aby był on zrozumiały dla konstruktora – pozwoli to uniknąć ciągłych konsultacji z projektantem schematu, nawet na etapie rozmieszczania elementów.
2. Footprinty
- Należy wykorzystywać jak najbardziej niezawodne pakiety. Jeśli to możliwe, należy skorzystać z 0402, a nie z 0201. Jeśli to możliwe, należy skorzystać z obudowy BGA, nie QFN. Zależy od tego solidność i wytrzymałość projektu.
- Na poziomie schematu należy jasno określić, który z pakietów odpowiada danej części – nawet jeśli do wyboru jest więcej niż jedna opcja.
- Należy prowadzić zatwierdzoną bibliotekę, według numerów zamawianych części. Może to oznaczać, że footprint o takim samym numerze JEDEC pojawi się w bibliotece kilkanaście razy – dzięki temu mamy pewność, że na ekranie znajduje się odpowiedni footprint. Korzystanie z ogólnych footprintów może powodować problemy z geometrią płytki, a nawet wpłynąć na całkowicie błędną geometrię. Wszyscy zdajemy sobie sprawę z tego, że obecnie duża ilość pamięci na dysku nie wiąże się z wysokimi kosztami.
- dlatego polecamy korzystanie z najnowocześniejszych narzędzi służących do tworzenia footprintów. Świetnym rozwiązaniem jest stosowanie się do wytycznych normy IPC-7351.
3. Kontrolne rysunki techniczne
- Należy przygotować DWA kontrolne rysunki warstwy mechanicznej. Jest to niezwykle ważne. Tworzenie płytki obejmuje wiele procesów, jednak w zakładzie produkującym puste płytki specjaliści muszą znać wyłącznie dokładne wymiary PCB – szczegóły dotyczące topologii nie są dla nich istotne. Jeśli więc na jednym rysunku umieścimy wszystkie instrukcje związane z topologią (rozmieszczenie otworów, ograniczenia wysokości elementów, rozmieszczenia etykiet itp.), to producent PCB będzie miał problem z zapewnieniem, przy użyciu procesów kontroli jakości i programowania, że kluczowe wymiary NASZEJ PŁYTKI są zgodne ze specyfikacją. Dobrą praktyką jest więc oddzielenie podstawowych wytycznych dotyczących PCB od informacji o topologii.
4. Zestawienie podstawowych materiałów
- Często zdarza się, że gęstość projektu zmusza konstruktora do wyboru lepszej z dwóch „złych” opcji. Mądry projektant, pracując nad schematem będzie pamiętał o tym, aby odpowiednio oznaczyć części, które dodaje w ramach rezerwy – takie jak na przykład elementy podwyższające/obniżające napięcie oraz mniej znaczące ścieżki. Należy stworzyć listę elementów, które pojawiają się w topologii, ale nie będą stanowić faktycznych części.
5. Konsultacje z partnerami z łańcucha dostaw
- Rozpoczynając tworzenie projektu należy zawsze wziąć pod uwagę kwestie związane z potrzebami naszych partnerów –czego od nas oczekują? Można poprosić ich o wzięcie udziału w procesie projektowania stosu warstw na jak najwcześniejszym etapie. Dobrze jest konsultować z nimi dostępność materiałów – dzięki temu unikniemy długiego czasu oczekiwania na ich dostawę po złożeniu zamówienia. Ważne jest również, aby poprosić ich o wyliczenie wartości impedancji dla kluczowych ścieżek na podstawie wykorzystanych materiałów oraz sprawdzić, jakich materiałów możemy użyć – w ten sposób wykluczymy konieczność korzystania z drogich opcji. Czy możliwe jest zaprojektowanie płytki hybrydowej? Czy zakładana grubość płytki jest możliwa do osiągnięcia, biorąc pod uwagę ograniczenia dotyczące geometrii i impedancji? Im szybciej zgromadzimy takie dane, tym lepszy będzie nasz projekt i tym lepszą symetrię stosów uzyskamy. Inna ważna do sprawdzenia kwestia to możliwość uzyskania zakładanej tolerancji.
6. OKREŚLENIE WYMAGAŃ PARTNERA EMS
- Postępowanie zgodnie z określonymi wytycznymi pozwoli partnerowi na dostarczenie lepszych usług oraz ograniczenie problemów podczas montażu. Dzięki temu koszt montażu będzie niższy, a końcowy produkt – bardziej niezawodny i lepiej spełniający niezbędne normy. Części należy rozmieszczać według zaleceń – na przykład brać pod uwagę odpowiedni margines wokół części umożliwiający ich rozmieszczanie oraz oddzielenie części dla różnych procesów (np. SMT, połączenia dociskowe, lutowanie falowe).
7. Tam,gdzie to możliwe, należy używać grubszych przewodników.
- Być może dostawcy twierdzą, że mogą zapewnić przewodniki o szerokości 3 mili i odstępy o szerokości 3 mili – ale w takim przypadku należy liczyć się z wyższym kosztem, ze względu na niższą rentowność. Jeśli to możliwe, należy zapewnić szerokość ścieżek i odstępów rzędu 5–6 mili, a jeśli nie ma innej możliwości – zmniejszyć szerokość.
8. Miedź
- Należy podejść do projektu tak, jakby miedź była darmowym surowcem. Dobrze jest zachować w projekcie jak najwięcej miedzi oraz uniknąć potrzeby wytrawiania jejdużej powierzchni. Jeśli nie jesteśmy w stanie zrobić tego samodzielnie, możemy zezwolić producentowi na dodanie martwych miedzianych elementów w celu zrównoważenia topologii. Źle wyważone procentowe użycie miedzi na danej warstwie może prowadzić do powstawania spięć między sąsiadującymi płytkami o niewielkich odległościach dielektrycznych.
9. Projekt paneli
- Dobry projektant zawsze załącza do projektu również projekt paneli umożliwiający odpowiedni montaż, podczas gdy lepszy projektant dołącza również instrukcje dotyczące depanelizacji. Idealny projektant zapewni natomiast obie te instrukcje, jednocześnie konsultując z dostawcą PCB możliwość zdobycia jak największych ilości surowców, aby zminimalizować koszty przy projektowaniu procesu step and repeat. Należy również sprawdzić z dostawcą odpowiedni rozmiar panelu.
10. UWAGA!
- Partnerzy z łańcucha dostaw również stanowią część zespołu. Współpraca z nimi przyniesie same korzyści.
Oczywiście w całym procesie jest jeszcze więcej kwestii, które należy wziąć pod uwagę. Pracownicy firmy Fineline są w tym zakresie specjalistami. Mamy cały zespół ludzi, którzy wspierają naszych klientów. Jeśli masz jakiekolwiek pytania, zapraszamy do kontaktu z naszym najbliższym biurem. Nasi pracownicy skontaktują Cię z odpowiednim ekspertem.