Três verificações críticas antes da fabricação da PCB: lista de verificação completa de pré-produção

Erros de design são os assassinos silenciosos dos projetos de PCB. Ao contrário dos problemas de montagem que você pode retrabalhar, uma falha de projeto embutida na placa significa começar de novo. Vimos startups gastarem US$ 3.000 em custos de protótipos devido a um único problema negligenciado de tamanho da broca. Layout e conectividade: o diabo está nos detalhes Largura e espaçamento do traço: não confie apenas no DRC padrão da sua ferramenta CAD. Ligue para sua oficina de fabricação de PCB e obtenha as especificações mínimas reais. Certa vez, vimos um cliente especificar 3 milhões de traços para um projeto que não precisava deles-transformando uma placa de US$ 200 em um trabalho especializado de US$ 1.200. Se você estiver operando com alta corrente, verifique com uma calculadora online e adicione 20% de margem de segurança. Tamanhos de broca e anéis anulares: É aqui que a maioria dos projetos amadores falham na fabricação comercial. Para vias, você deseja anéis anulares de pelo menos 8mil (de preferência 10mil). Para furos de componentes, meça seus pinos e adicione 8-12mil. Muito apertado e você terá problemas de inserção; muito solto e você terá juntas de solda fracas. Verificação de empilhamento de camadas:-verifique novamente os rastreamentos controlados por impedância-com relação ao empilhamento real que seu fabricante usará. "Padrão FR-4" varia entre lojas. Obtenha as especificações do material por escrito. Se você tiver sinais USB 3.0 ou PCIe, uma incompatibilidade de impedância de 5% pode prejudicar a integridade do sinal. A RDC que realmente importa: não execute apenas as regras genéricas da sua ferramenta EDA. Baixe o arquivo de regras de projeto do fabricante da PCB-a maioria das boas lojas fornece para Altium, KiCad e Eagle. Em seguida, execute o DRC novamente. Você verá coisas como serigrafia sobre almofadas ou cobre muito perto das bordas da placa que seus engenheiros CAM sinalizarão de qualquer maneira. Completude do pacote de arquivos: não os faça adivinhar Arquivos Gerber: inclua todas as camadas-até mesmo os planos de energia internos. Nomeie-os exatamente como o fabricante especifica (geralmente algo como: projectName.GTL, projectName.GBL, projectName.GTS). A falta de camadas de máscara de solda é a causa número 1 dos atrasos na fabricação que vemos. Arquivos de perfuração: gere o formato Excellon, não apenas um desenho em PDF. E, principalmente, certifique-se de que os furos revestidos e-não revestidos estejam separados corretamente. Nada pior do que um orifício de montagem ser fechado acidentalmente. Notas de fabricação que não são ruins: Seu desenho de fábrica deve especificar: Dimensões da placa (com tolerâncias: +/- 0,005" é padrão) Material: "FR-4" não é suficiente - especifique Tg (temperatura de transição vítrea) se você estiver fazendo montagem sem chumbo Peso de cobre: 1 onça é o padrão, mas especifique se você precisa de 2 onças para manuseio de energia Acabamento de superfície: HASL, ENIG (especifique espessura de ouro: 1-3 micropolegadas) ou OSP Quaisquer requisitos de impedância controlada com alvo valores Desenhos de montagem: Se você estiver usando nossos serviços de montagem de PCB, inclua um PDF mostrando os contornos dos componentes e designadores de referência. Para peças polarizadas (diodos, tampas eletrolíticas, ICs), marque claramente o pino 1. Uma foto de uma placa preenchida de uma execução anterior é dourada.

Um layout de PCB perfeito não vale nada se você não conseguir as peças para preenchê-lo. Sua lista de materiais é o seu plano de fabricação, e especificações vagas são uma receita para o desastre.
Precisão da especificação do componente
Somente números de peças completos do fabricante: "resistor de 10k" não nos diz nada. "RC0603FR-0710KL" da Yageo nos conta tudo: pacote (0603), tolerância (1%), potência (0,1W) e coeficiente de temperatura. No mês passado, um cliente especificou “LED azul” e ficou irritado quando citamos uma peça Cree de US$ 2,50 em vez do genérico chinês de US$ 0,05 que eles haviam imaginado.
Correspondência de pacote vs. área ocupada: Isto é crítico. Abra o layout da sua PCB e verifique se a área ocupada por cada componente corresponde ao pacote físico na sua BOM. O STM32F103 vem em LQFP48, LQFP64 e LQFP100 – todos com diferentes passos de pinos. Vimos placas projetadas para LQFP48 quando o cliente solicitou o LQFP64. Não funciona.
Verificação da realidade da disponibilidade: antes de finalizar sua BOM, digite cada número de peça no Digi-Key ou Mouser. Se mostrar “0 estoque, prazo de entrega de 20 semanas”, você tem um problema. Para execuções de produção, recomendamos ter 2 a 3 alternativas qualificadas para cada componente ativo. A escassez de chips ainda não acabou.
Conscientização da sensibilidade à umidade: essas classificações MSL (nível de sensibilidade à umidade) são importantes. Os componentes MSL 3+ precisam de manuseio especial-armazenamento em embalagem seca e cozimento antes do refluxo. Se sua lista técnica estiver cheia de peças MSL 5 e você estiver fazendo montagem consignada, precisamos saber antecipadamente para planejar o cronograma de cozimento. Caso contrário, você receberá chips de pipoca e anulará as garantias.
Requisitos Especiais de Manuseio
Sensibilidade ESD: Marque todos os componentes abaixo da classificação ESD de 100 V. Iremos lidar com eles adequadamente, mas apenas se tivermos conhecimento deles.
Restrições de temperatura: alguns conectores não sobrevivem ao refluxo-sem chumbo (260 graus). Se você precisar de soldagem-manual ou seletiva, isso altera nosso processo e cronograma.
Conformidade com RoHS: Para qualquer envio para a Europa, a RoHS é obrigatória. Mas mesmo para produtos dos EUA, o-livre de chumbo é padrão agora. Especifique claramente-clientes especificaram pasta de solda com chumbo para "economia de custos" apenas para perceber que nenhum de seus componentes estava mais disponível em versões com chumbo.

O "custo do PCB" em sua cotação geralmente é inferior à metade do seu custo total no destino. Aqui está o que mata projetos:
Análise de custos de fabricação
Tolerâncias que você não precisa: Especificar +/- 5% de impedância quando +/- 10% funciona bem pode triplicar o custo da placa. A menos que você esteja sinalizando 10 Gbps +, provavelmente não precisará do premium.
Magia da panelização: uma placa de 50 mm x 50 mm pode custar US$ 8 cada. Gire-o 45 graus e aninhe-os com mais força e, de repente, custa US$ 5,20 cada. Peça ao seu fabricante para fazer painéis para obter melhor rendimento. Deveria ser gratuito, mas você economiza 30%+.
Pontos ideais de volume: a prototipagem de PCB em 5 unidades é cara. Freqüentemente, 20 unidades custam apenas 15% a mais devido à amortização da taxa de instalação. Para placas simples, o ponto-de equilíbrio geralmente fica em torno de 25 unidades.
Você não precisa de ouro: ENIG é ótimo, mas se você não estiver fazendo um bom-pitch BGA ou wire bonding, OSP ou HASL funcionam bem para a maioria dos protótipos e economizam entre US$ 30 e 50 por painel.
Economia Total do Projeto
Os custos de montagem podem diminuir o custo do PCB: uma placa de 4-camadas pode custar US$ 15. Preenchê-lo com 150 componentes pode custar US$ 85. Sempre obtenha orçamentos prontos para uso.
Acessórios de teste: Se você precisar de teste de sonda voadora, isso está incluído. Mas se você quiser um acessório de TIC personalizado,-de{2}}pregos, orçamente entre US$ 2.000 e 5.000 para desenvolvimento. Para 100+ tiragens de produção unitária, vale a pena. Para protótipos, planeje testes manuais.
Orçamento de retrabalho: os primeiros artigos sempre precisam de ajustes. Reserve 10-15% do seu orçamento de montagem para retrabalho. Se você não precisa, ótimo. Se você fizer isso, não entrará em pânico.
Custos de cronograma acelerado: o prazo de entrega padrão é de 2 a 3 semanas. Pedidos urgentes (turno de 5 dias) custam 2x. Pergunte a si mesmo: vale a pena dobrar seus custos de fabricação para chegar ao mercado 10 dias antes? Às vezes sim, muitas vezes não.
Sua lista de verificação de pré-fabricação (imprima isto)
VERIFICAÇÃO DE PROJETO

• DRC executado com regras específicas do fabricante (não padrões)
• Todos os arquivos Gerber gerados: cobre, máscara, seda, broca
• Arquivo de perfuração separado para furos-revestidos/não revestidos
• As notas de fabricação incluem material, peso do cobre, acabamento, tolerâncias
• Desenho de montagem com marcadores de polaridade

VALIDAÇÃO DE BOM

• Cada linha possui número de peça completo do fabricante
• Tipo de pacote verificado em relação à pegada PCB
• Disponibilidade verificada na Digi-Key/Mouser (sem prazos de entrega de 20 semanas)
• Níveis de sensibilidade à umidade identificados
• 2-3 alternativas identificadas para cada componente crítico

CONFIRMAÇÃO DE ORÇAMENTO

• Recebi orçamentos para PCB + montagem + teste
• Utilização otimizada do painel (pergunte ao fabricante)
• Volume vs. redução de custos-calculada
• Orçamento de retrabalho (10%) alocado
• Cronograma vs. taxas de agilização avaliadas

No último trimestre, rastreamos 30 projetos de clientes que apresentavam problemas. Aqui está o detalhamento:
31% tiveram violações da RDC que atrasaram o processamento do CAM em 2 a 3 dias
23% tinham incompatibilidades nos componentes da BOM, exigindo respins do tabuleiro (US$ 400-1.200 cada)
18% tiveram problemas de disponibilidade que causaram atrasos de 4+ semanas
14% estouraram os orçamentos porque não contabilizaram os custos dos testes
Os projetos que correram bem? Todos eles fizeram essas três verificações. Período

Na MX-PCBA, oferecemos análises gratuitas de design-para-fabricação (DFM) para novos clientes. Envie-nos seus Gerbers e BOM e sinalizaremos os problemas antes que eles lhe custem dinheiro. Sem compromisso, apenas 20 anos de experiência na fabricação de PCBs evitando erros caros. Ligue para MX-PCBA em +86 18158284473 ou envie seus arquivos por e-mail para INFO@mx-pcba.com para uma verificação DFM no mesmo-dia. Nós vamos ajudá-lo a acertar na primeira vez.