Tạo PCB để lắp ráp dễ dàng, phải không? Chúng tôi chỉ phun tất cả các dấu chân lên một bố cục bảng, kết nối tất cả các dấu vết, gửi các tệp Gerbers và vị trí, và chúng tôi đã hoàn tất?
Whoa, giữ điện thoại, ở đó, Rogue trẻ! Giống như chúng ta có thể hack một số mã nguồn hoạt động với các biến được đặt tên theo những người bạn tốt nhất của chúng tôi, chúng tôi cũng có thể thiết kế PCB của chúng tôi theo những cách làm cho nó khá khó khăn để lắp ráp.
Tuy nhiên, bằng cách làm theo thông số kỹ thuật thiết kế đã thỏa thuận, chúng tôi sẽ đưa mình vào bản nhạc để thành công với việc lắp ráp tự động. Nếu chúng ta muốn một bên khác đưa các thành phần lên bảng của chúng tôi, chúng ta cần truyền đạt rõ các bước cần thiết để đến đó. Cách tốt nhất để làm như vậy là theo các tiêu chuẩn.
Định hướng footprint thích hợp
Bây giờ, trong một khoảnh khắc, hãy tưởng tượng mình là ý tưởng về một công cụ bán tải chân không trên máy chọn và đặt. Các công cụ này được tạo ra để nhặt các thành phần trên cuộn từ Centroid của chúng và phản bội chúng trên mô hình đất tương ứng của chúng. Có vẻ khá đơn giản, phải không? Đó là, được cung cấp rằng chúng tôi thiết kế dấu chân của chúng tôi biết rằng chúng sẽ một ngày nào đó sẽ đối mặt với máy chọn và đặt.
Để có được từ reel đến hội đồng quản trị, chúng tôi, các nhà thiết kế, cần hai bit thông tin từ bảng dữ liệu của phần ra: phần Centroid và hướng reel.
Phần Centroid là một địa điểm X-Y kêu gọi trung tâm của khối lượng của phần. Nó thường nói với máy: “Hãy đón tôi từ đây!” Là nhà thiết kế, trách nhiệm của chúng tôi là thiết kế tất cả các dấu chân của chúng tôi sao cho nguồn gốc dấu chân được đặt ở Centroid của Phần. Nếu chúng ta quên làm như vậy, Pick-and-Place sẽ cố gắng hút các bộ phận của chúng ta từ một vị trí có thể không dính rất tốt cho gói, chẳng hạn như: góc.
Tín dụng hình ảnh: tích hợp Maxim
Định hướng reel là hướng trong đó phần nằm trong reel. Đối với các máy chọn và đặt, cuộn thường được tải vào nhà sản xuất chỉ bằng một cách. Tuy nhiên, các bộ phận sống trên chiếc cuộn đó, có thể được định hướng theo một trong bốn cách – với chân 1 ở một trong bốn góc phần tư.
Một lần nữa, với tư cách là các nhà thiết kế, trách nhiệm của chúng tôi là thiết kế tất cả các dấu chân của chúng tôi sao cho định hướng dấu chân phù hợp với reel, liên quan đến hướng nạp rìu. Tóm lại, chúng ta chỉ cần đảm bảo rằng pin 1 trên thiết kế dấu chân của chúng tôi phù hợp với góc phần tư tương tự như Pin 1 trên reel khi nó chạy qua máy.
Pin 1 trong Quadrant 1
Âm thanh dễ, phải không? Thông thường, chúng ta may mắn; Hai bit thông tin này nằm trong biểu dữ liệu của Phần. Đáng buồn thay, mặc dù, đó không phải lúc nào cũng vậy. Đôi khi, biểu dữ liệu chính của IC có thể không bao gồm định hướng cuộn. Để biết thông tin đó, họ thường giới thiệu bạn đến một biểu dữ liệu khác với thông tin reel cho một loại gói nhất định. Ví dụ, hãy xem thông tin reel D-Pak [PDF] trên trang Diode của Vishay.
Thực hành này để tách thông tin reel thành một tài liệu riêng biệt thường là sự lười biếng đối với một phần của nhà cung cấp. Tôi có thể nghe thấy chúng bây giờ: “Tại sao đặt thông tin reel vào biểu dữ liệu của mỗi bộ phận của mỗi phần khi chúng ta chỉ có thể đặt nó vào một bảng dữ liệu riêng biệt chỉ cần đi qua thông tin reel tương ứng với kích thước bộ phận cụ thể?” Tuy nhiên, trong khi thực hành này có thể gửi cho chúng ta trên một cuộc săn đuổi ngỗng hoang dã chỉ một đoạn thông tin, nó luôn được liệt kê. Sớm muộn gì, ai đó sẽ cần phải sản xuất hàng loạt một sản phẩm có phần của nhà cung cấp và thông tin định hướng này là rất quan trọng để lắp ráp.
Dấu chân không thể tránh khỏi Sự mơ hồ:
Tín dụng hình ảnh: Digikey
Chống lại tất cả các tỷ lệ cược, một số phần vẫn không có một cách rõ ràng để chỉ định hướng của họ. Những bộ phận này thường là những thụ động phân cực (mũ và điốt) với dấu chân đối xứng. Kiểm tra gói Capactor này ra:
Tụ điện này (PN: T55P475M010C0200) được phân cực, nhưng nó có mô hình đất 0805, là đối xứng (không phân cực). Giả sử Nhà lắp ráp PCB có được tệp vị trí tiêu chuẩn với biến đổi phần và các tệp Gerber, chúng có đủ thông tin để tìm ra cách nào nắp phải đi? Trừ khi có một định hướng mặc định thỏa thuận lẫn nhau, họ không!
Đây là thỏa thuận: về mặt kỹ thuật, thông số IPC-7351 có định hướng “pin-1” được xác định cho các thành phần này phải khớp với hướng reel. Thông số kỹ thuật này, chúng tôi đã thảo luận trong phần trên, nên chính phủ bất kỳ sự mơ hồ nào. Tuy nhiên, vấn đề là chúng ta, vì các nhà sản xuất thư viện dấu chân, không phải là những hạn chế như vậy để theo dõi thông số kỹ thuật nói. Khi chúng ta đang tạo dấu chân thư viện, chúng ta có thể đặt pin-1 trong bất kỳ góc phần tư nào chúng ta muốn! Ở đây, nhà thiết kế PCB thân mến, nói dối sự nguy hiểm trong việc nhập một số thư viện dấu chân ngẫu nhiên của Chum từ trực tuyến. Trừ khi chúng tôi đã kiểm tra từng dấu chân, chúng tôi không có gì đảm bảo rằng Chum đã thiết kế dấu chân để theo dõi thông số kỹ thuật IPC-7351.
Khi có bất kỳ nghi ngờ nào, bạn có thể sẽ cần giúp nhà lắp ráp của mình với một vài đồ họa thông tin cho thấy định hướng thích hợp. Ảnh chụp màn hình của bố cục bảng với một vài nhãn phải do.
Làm việc với các bộ phận thực sự tồn tại
Tùy thuộc vào phần mềm thiết kế của chúng tôi, thường chúng tôi làm việc với các ký hiệu sơ đồ được gắn với các bộ phận với số phần nhất định. Những lần khác, chúng ta có thể làm việc với các biểu tượng nghiêm ngặt và sau đó điền vào các ký hiệu đó với các số phần thực tế sau. Nếu bạn đang ở trong trại thứ hai, hãy đứng đầu: Trước khi nhảy vào bố cục, hãy chắc chắn rằng các biểu tượng này được liên kết với dấu chân thực sự phù hợp với các bộ phận thực tế.
Muốn có một tụ gốm 10 UF với dấu chân 0805, hệ số nhiệt độ X7R và đánh giá 25 V? quá tệ! Shoulda ‘đào qua Digikey để xem một phần như vậy tồn tại ở nơi đầu tiên hay không. Trong trường hợp này, nó thực sự không.
Rủi ro ở đây khá thấp, nhưng vẫn có cơ hội để cho rằng một điện trở nhất định của một sự dung sai và xếp hạng năng lượng nhất định sẽ xuất hiện vào dấu chân mà chúng ta mong đợi. Trong thực tế, một nơi này có thể vượt lên tất cả chúng ta là khi chúng ta đục các số thành một công cụ thiết kế bộ lọc hoạt động và nhận được các giá trị điện trở và tụ điện không thể. Hãy chắc chắn kiểm tra xem các giá trị này tồn tại đầu tiên!
Bom xuất khẩu.
Có hai tùy chọn chính để thực sự nhận được các thành phần cho nhà sản xuất: Chustkey (Nhà lắp ráp tìm nạp các bộ phận) hoặc lô hàng (bạn cung cấp các bộ phận cho nhà cung cấp, thông thường trên reels). Xem xét rằng nhà lắp ráp biết trong và ngoài của nhà sản xuất của họ tốt hơn nhiều so với chúng tôi, các nhà lắp ráp cung cấp cả hai chìa khóa trao tay thông thường. Tuy nhiên, hỏi!
Bất kể bạn sử dụng quy trình nào, bạn vẫn sẽ cần một BOM để nói với nhà cung cấp tham chiếu nào tương ứng với phần nào. Mỗi nhà lắp ráp khác nhau và BOM của bạn có thể không xuất hiện ở định dạng theo ý thích của chúng. Thông thường, mặc dù, tôi khuyên bạn nên giải thích lại BOM của mình để nó được tổ chức bởi các thành phần đặc biệt (I.E: Tất cả các tham chiếu phải được hợp nhất thành một trường). Tại sao? Nếu chúng ta tưởng tượng mình về kết thúc lắp ráp, chúng ta cần tải nhà sản xuất của chúng tôi với các cuộn thành phần giống hệt nhau. Bắt một BOM từ một khách hàng được tổ chức bởi thành phần đặc biệt dễ dàng cho phép chúng tôi xác định số lượng reel sẽ cần được tải vào máy chọn và đặt. Một lần nữa, khi nghi ngờ, hãy hỏi nhà lắp ráp cách họ thích boms của họ.
Đánh dấu dnps.
Thỉnh thoảng, bạn sẽ có một vài thành phần không có nghĩa là để được điền. Trong trường hợp đó, chỉ cần bỏ qua chúng từ cả BOM và tệp vị trí và nhà lắp ráp sẽ bỏ qua chúng một cách an toàn.
Fiducials.
Fiducials phục vụ như là các điểm tham chiếu tọa độ cho nhà sản xuất Pick-and-Place đang tải phần của bạn. Tóm lại, nhà sản xuất đang đặt các bộ phận này cần để định cấu hình một khung tọa độ trên đầu PCB sao cho tọa độ phần phù hợp với các điểm bên phải trên bảng. Hai fiducials tối thiểu là cần thiết để làm điều này.
Những điểm này cho phép nhà sản xuất tính toán hướng bảng thực tế bằng cách hưởng lượng giác. Đặt chúng càng gần cạnh bảng càng tốt, ở các góc đối diện. Vị trí chính xác không quan trọng, nhưng hai điểm xa hơn là từ nhau, càng ít lỗi trong việc phủ lên khung tọa độ. Ba fiducial được đặt gần với các góc càng tốt cũng sẽ cho phép nhà sản xuất tính toán bất kỳ độ lệch nào trong lớp PCB thực tế có thể đã được giới thiệu khi nó được chế tạo, mặc dù thông thường là không cần thiết.
Kiểm tra kích thước dấu chân cuối cùng
Kiểm tra dấu chân của bạn
Lấy bảng thiết lập thời gian chi phí (đôi khi 2 tuần-Ouch) và tiền (từ vài trăm đến một vài lớn). Kiểm tra gấp đôi bản thân có thể khiến chúng ta tốn vài giờ, nhưng nó còn nhiều hơn đáng để chờ hai tuần nếu chúng ta tìm thấy lỗi. Ngay trước khi chúng tôi gửi các tệp bảng cho FAB, tôi khuyên bạn nên in các lớp đồng và lụa ở thang điểm 1x trên một tờ giấy. Sau đó, với các thành phần thực tế trong tay, đặt chúng lên một hình ảnh tỷ lệ và đảm bảo rằng, thực sự, mẫu dấu chân kiểm tra OK.
Điều quan trọng ở đây là chúng ta bắt bất kỳ vấn đề định cỡ nào trước khi hội đồng quản trị được FABED. Bước này đặc biệt quan trọng nếu bạn thực hiện bất kỳ dấu chân tùy chỉnh hoặc tải xuống một số dấu chân của Chum khỏi Wild Web. Tuy nhiên, nó rất hữu ích ngay cả khi bạn đang kéo dấu chân từ các nguồn hợp lệ. Trong Mishap của tôi ở đây, tôi chỉ chọn dấu chân sai.
Đi đến nơi không có kẻ lừa đảo trẻ đã đi trước
Ở đây trên Hackaday, chúng tôi yêu thích một lần: lò vi sóng khóc như Windows XP hoặc mod bảng điều khiển di động cho phép chúng tôi đưa GameCube của chúng tôi trên đường đi. Rất nhiều chiến thắng mà chúng tôi tính năng ở đây là một lần được thực hiện bởi một kỹ sư duy nhất – và điều đó ổn! Trong những vụ hack đó, chúng ta không cần phải giữ gọn gàng công việc của chúng ta. Chúng tôi không cần phải dọn dẹp sau khi mã hóa. Nếu nó có ý nghĩa với chúng tôi, tất cả đều tốt, phải không?
Giống như hay không, có một ngày khi chúng ta cần làm một cái gì đó với thiết kế của chúng ta, trong thế giới của Basement-Hacker, là không kể xiết. Chúng ta cần chia sẻ nó. Chia sẻ có thể không giống như một vấn đề lớn, nhưng nếu chúng ta chạy trốn khỏi các thực tiễn tiêu chuẩn quá lâu, chúng ta sẽ không bao giờ có thể kéo trong các kỹ sư sau giờ này để được giúp đỡ. Chúng tôi sẽ không bao giờ có thể giao tiếp với các nhà lắp ráp hoặc tiếp xúcCác công ty sản xuất có nghĩa là quản lý một số quy trình nặng nề đối với chúng tôi. Bạn muốn có một cửa hàng nhà sản xuất để cắt các bộ phận của bạn? Có vẻ như chúng ta cần tìm hiểu cách kích thước các phần với GD & T. Bạn muốn lắp ráp PCB của bạn? Tốt hơn nên đặt những centroid đó vào vị trí lý tưởng!
Sau các thông số kỹ thuật thiết kế quốc tế thực sự khiến cuộc sống của chúng ta dễ dàng hơn nhiều về lâu dài. Nếu chúng ta chọn sử dụng các thực tiễn tiêu chuẩn đã thỏa thuận mà các kỹ sư đồng nghiệp của chúng tôi sử dụng, tất cả chúng ta sẽ nổi trên cùng một chiếc thuyền khi chúng ta cần người khác lắp ráp bảng của chúng tôi. Chúng tôi sẽ nói cùng một ngôn ngữ, ngôn ngữ của kỹ sư.
Danh sách kiểm tra trước fab:
Nếu bạn đang tạo ra PCBAS sẽ được thiết lập một cách chuyên nghiệp, tôi đã thực hiện một danh sách kiểm tra các điểm quan trọng để ghi nhớ. Hãy nhớ rằng có hàng tấn trực tuyến này. Tôi đề nghị chọn một trong những phù hợp nhất với công cụ CAD và quy trình làm việc của bạn.
Trong quá trình tạo thư viện biểu tượng / dấu chân:
Dấu chân thư viện của tôi được tạo ra với hướng phù hợp phù hợp với cuộn phim?
Có phải nguồn gốc thư viện của tôi phù hợp với centroid của phần thực tế?
Tôi đang sử dụng số phần đầy đủ cũng chỉ ra loại gói, nếu các gói khác nhau tồn tại?
Trong quá trình chụp Sơ đồ:
Có phải tất cả các bộ phận của tôi được thả bởi các nhà cung cấp mà nhà lắp ráp PCB của tôi sẽ sử dụng, hoặc bảng của tôi sẽ có thời gian dẫn đầu vì một số phần không có sẵn ngay lập tức?
Tôi có biết thông số kỹ thuật của các thành phần “Jelly-Bean” của mình (điện trở, tụ điện, v.v.), chỉ trong trường hợp nhà lắp ráp của tôi muốn đề xuất các thành phần thay thế mà họ đã có? (Tốt hơn: Tôi có thể thêm thông số kỹ thuật này vào BOM của mình không?)
Làm tất cả các biểu tượng sơ đồ và dấu chân của tôi được chọn để phù hợp với các thành phần thực tế? (Hoặc tôi vừa đặt một tụ điện với thông số kỹ thuật không thể cho kích thước của nó?)
Trước bố trí PCB:
Quy tắc thiết kế: Tôi đã chọn chiều rộng theo dõi, khoảng cách theo dõi, bằng đường kính, và bằng các kích thước lỗ ngang với những gì nhà sản xuất của tôi thực sự có thể fab?
Sau bố trí PCB:
Liệu bố cục hoàn thành của tôi có vượt qua kiểm tra quy tắc thiết kế bố trí không? Nếu không, tôi có thể biện minh cho mọi lỗi được gắn cờ không?
Trước khi gửi để lắp ráp
(Một lần nữa) Tôi đang sử dụng số phần đầy đủ cũng chỉ ra loại gói, nếu các gói thiết bị khác nhau tồn tại cho cùng một thành phần?
Tôi có thể xuất khẩu Bom theo cách mà nhà lắp ráp PCB thích nó không? (Thông thường, bằng số phần đặc biệt)
Tôi đã loại bỏ bất kỳ thành phần DNP nào khỏi BOM của tôi và từ các tệp vị trí của tôi?
Tôi có cần chỉ rõ định hướng của bất kỳ thành phần nào mơ hồ, phân cực có dấu chân đối xứng không? (Hình ảnh của bố cục làm việc ở đây)
Người giới thiệu
Thành phần điện tử định hướng 0 cho xây dựng thư viện CAD
Hướng dẫn IEC về dấu chân chung và định hướng mặc định của chúng phải là gì
Thông số IPC-7351
Xác định thông số kỹ thuật để tạo thư viện dấu chân. (Vùng giữ lại, Định nghĩa Centroid)
Thiết kế sản xuất tại Kicad Phần I
Một hướng dẫn tuyệt vời để hiểu định hướng cuộn cho thiết kế dấu chân.