Нормы проектирования печатных плат зафиксированы в ряде многостраничных спецификаций, которыми пользуются специалисты. При этом есть нюансы, о которых можно узнать лишь на практике. Проводником в непростой мир изготовления печатных плат для вас станет Александр Патутинский, технолог по подготовке и запуску печатных плат в производство и специалист по DFM- и DFA-анализам.
Цикл из трех статей погрузит вас в тему — от выбора материалов для производства плат до особенностей, которые стоит учесть в конструкторской документации, чтобы защититься от проблем на этапе автоматизированного монтажа компонентов на плате. Вы также познакомитесь с подходами Design for Manufacturing (DFM) и Design for Assembly (DFA), которые Александр постарался доступно объяснить.
Все технологические нюансы проиллюстрированы схемами и примерами ошибок при проектировании (а также вариантов их исправления). Подборка будет полезна и тем, кто хочет комплексно изучить тему проектирования печатных плат, и специалистам, которые уже работают на производстве.
Из чего делают печатные платы: требования к базовым материалам
Скорее всего, каждый из вас представляет, как выглядит печатная плата — примеры любой сложности можно увидеть во многих устройствах, которыми мы пользуемся в быту. Производство любой платы начинается с выбора материалов, среди основных — медная фольга, коры и препреги. И каждый из материалов поставляется в десятках видов и марок, которые отличаются базовыми характеристикам. Их выбор зависит от ряда факторов, главный из которых — производственный стек, используемый выбранной вами фабрикой.
В вопросе выбора материалов нет предела точности. Так, от степени шероховатости фольги зависит проводимость высокоскоростных сигналов, а плотность плетения препрегов и коров комплексно влияет на процесс производства. В статье Александр рассказывает, как инженеры рассчитывают параметры материалов и выбирают наиболее подходящие под запрос заказчика и возможности фабрик.
Из статьи вы узнаете:
Базовые правила и формулы для расчета шероховатости фольги.
Подробнее о шероховатости фольги при проектировании высокоскоростных печатных плат читайте в нашем материале.
Какие типы вязки препрегов бывают и как они выглядят на снимках.
Что такое температура стеклования и как технологи рассчитывают правильную.
Как рассчитать нужный процент содержания смолы в плетениях препрегов, чтобы ее хватило для заполнения зазоров.
Как топологу повысить качество и снизить стоимость разработки платы: подход DFM
Design for Manufacturing (DFM) — это дизайн печатной платы, оптимизированный под производство. Он включает в себя свод правил и технологических норм, которые учитывают особенности массового выпуска печатных плат.
Во второй статье цикла Александр Патутинский буквально составил чек-лист для тополога: что стоит проверить инженеру в проекте, прежде чем отдать в работу технологу. Возможно, после этих проверок потребуется время на его доработку, но это лучше, чем тратить еще 2-3 недели на согласование изменений от технолога. Среди параметров проверки — контроль отступов между проводящими слоями и слоями механообработки, наличие кислотных ловушек, проверка процессов механообработки, ошибок невнимательности.
Как чек-лист этот текст сработает для топологов, технологов и всех, кто уже работает в R&D и на производствах. Но популярный формат текста позволит узнать больше также энтузиастам и те, кто только хочет войти в индустрию.
Из статьи вы узнаете:
Какие дефекты возникают из-за невнимательности инженера чаще всего.
Как цвет паяльной маски влияет на отражающую способность.
Почему важно учитывать фактор травления при оценке зазоров между проводниками.
Как выглядят кислотные ловушки в медных слоях и почему лучше не оставлять их для исправления технологам.
Какие виды и структуры переходных отверстий бывают.
Собираем печатную плату на массовом производстве: подход DFA
В этой статье рассмотрим подход Design for Assembly (DFA) — проектирование для сборки. Он подразумевает набор методов, который гарантирует, что сборка компонентов на плате пройдет штатно и не приведет к продуктовому браку. Поскольку монтаж компонентов — это автоматизированное действие, его успех зависит от качества конструкторской документации. О нюансах, которые стоит учесть при ее составлении, рассказывает Александр Патутинский.
Как и в прошлых текстах, особенностей много, но есть универсальный совет: ориентироваться на возможности выбранного производителя. Помимо рекомендаций, в тексте вы найдете поучительную демонстрацию последствий неправильной конструкции. Например, компоненты могут плавать на припое и смещаться относительно точки установки — вплоть до полного слипания и короткого замыкания на плате.
Из статьи вы узнаете:
Какие типы упаковки компонентов существуют: ленты, паллеты, пеналы.
Зачем подбирать компоненты с одинаковым термопрофилем.
Как образуются надгробные камни на платах.
Какую информацию о фабрике важно получить перед составлением конструкторской документации.
На видео — образование надгробного камня при пайке.
