Vollständiger PCB-Design-Workflow: Vom Schaltplan zur Gerberdatei

Schritt 1 - Auswahl des richtigen EDA-Tools

Die EDA-Tools, von denen ich weiß, dass viele Leute sie benutzen, sind Altium Designer, Mentor PADS und Cadence (OrCAD und Allegro). Ich habe auch EAGLE, Protel und Lichuang EDA verwendet. Für Anfänger empfehle ich Altium Designer. Für diejenigen, die Profis werden wollen, empfehle ich Cadence.
Ein großer Teil des Erlernens des PCB-Designs ist das Erlernen der EDA-Software. Sobald Sie die Software kennen, verlagert sich der Lernschwerpunkt auf die Schaltungsentwicklung und die Fertigungsprozesse. Später können Sie Protokolle, Firmware, Hochgeschwindigkeitssignale oder EMV lernen. Dann ist das EDA-Tool nur noch ein Hilfsmittel, nicht mehr das Hauptziel.

Schritt 2 - Fertigstellung des Schaltplans

Der Schaltplan einer Taschenlampe kann zum Beispiel ganz einfach aussehen: zwei Knopfzellenhalter, ein Schalter, ein Strombegrenzungswiderstand und eine LED. Dies ist ein sehr einfacher Schaltplan.
Für eine komplexere Funktion, wie z.B. ein Demo-Board für den SPI-Ethernet-Chip KSZ8851SNL, kann der Schaltplan Dutzende oder Hunderte von Bauteilen und Hunderte von Netzen erfordern. Wie man einen solchen Schaltplan zeichnet, ist ein großes Thema. Dieser Artikel gibt nur einen Überblick über den Ablauf des PCB-Designs.

KSZ8851SNL

Schritt 3 - Zeichnen von Fußabdrücken (Komponentenpakete)

Bevor Sie Teile in den Schaltplan einfügen, zeichnen Sie den Footprint für jedes Teil. Nach dem Zeichnen der Footprints setzen Sie die Teile nacheinander in den Schaltplan ein. Der Grund dafür, dass wir zuerst Footprints zeichnen, ist, dass wir dasselbe Teil nicht jedes Mal neu zeichnen müssen, wenn es mehrmals verwendet wird. Wir verwenden einfach den gespeicherten Footprint wieder. Das spart eine Menge an wiederholter Arbeit. Würden alle Footprints gemeinsam genutzt, könnten die Designer diesen Schritt überspringen.

Im Beispiel der Taschenlampe haben wir vier Arten von Teilen verwendet. Jedes Teil hat ein Symbol im Schaltplan. Für jedes Symbol fügen wir Pins und Namen hinzu. Damit ist das Schaltplansymbol eines Teils fertiggestellt und mit seinem Footprint verknüpft. Für gängige Bauteile wie Widerstände, Kondensatoren oder Induktivitäten bieten die meisten EDA-Tools Beispielsymbole und Footprints. Sie können diese aus der Bibliothek des Herstellers übernehmen und in Ihrer eigenen Bibliothek speichern.

Bei seltenen Bauteilen wie speziellen ICs oder Steckverbindern müssen Sie den Footprint oft von Hand anhand des Datenblattes des Chips zeichnen. Ich habe zum Beispiel mit dem Mechatrolink-Protokollchip von Yaskawa gearbeitet. Der Chip ist nur von Yaskawa erhältlich und es gibt nur ein Datenblatt, aber keine Footprints für jedes EDA-Tool. Ich musste seine 100 Pins einzeln platzieren und ihnen Namen und Nummern zuweisen.

Bei großen Chips, wie einem ZYNQ XC7Z010-1CLG400I BGA mit 400 Pins, ist die Aufgabe sehr umfangreich. Sie müssten 400 Pins platzieren, Nummern und Namen hinzufügen. Für große Herstellerchips bieten die Hersteller normalerweise Pinout-Dateien zum Herunterladen an. Xilinx bietet zum Beispiel Zynq-7000-Pinout-Dateien an, die Sie importieren können, um Schaltplansymbole und Footprints zu erstellen, ohne 400 Pins von Hand eingeben zu müssen:
https://www.xilinx.com/support/package-pinout-files/zynq7000-pkgs.html

Für viele gängige Chips können Sie auch Footprints online finden. Siehe meine Antwort zum Suchen und Herunterladen von Chip-Schaltplänen und PCB-Footprints.

Schritt 4 - Erstellen des Projekts, der Seiten und der Platzteile

Nachdem Sie Footprints und Symbole erstellt oder importiert haben, erstellen Sie das Projekt und die Seiten. Platzieren Sie alle Teile im PCB-Projekt.

Schritt 5 - Verdrahten des Schaltplans (Teile verbinden)

Verdrahten Sie jeden Pin entsprechend der Netzliste. Dadurch werden die logischen Verbindungen zwischen den Teilen hergestellt.

Schritt 6 - Netzliste exportieren/importieren

Im Schaltplan sind alle Pins und ihre Anschlüsse aufgeführt. Nachdem der Schaltplan fertig ist, starten Sie das PCB-Layout. Bei PADS und Cadence können die Schaltplan- und PCB-Werkzeuge getrennt sein. Sie müssen die Netzliste aus dem Schaltplanwerkzeug exportieren und sie in das PCB-Werkzeug importieren. Altium integriert Schaltplan und PCB, so dass Sie die Netzliste mit einem Klick übertragen können. Netzlistenformate werden häufig gemeinsam genutzt, so dass viele Tools untereinander exportieren und importieren können. OrCAD und Allegro waren früher getrennte Tools und wurden später unter Cadence zusammengeführt.

Schritt 7 - Zeichnen von PCB-Footprints

Wie die Schaltplansymbole benötigt auch jedes Teil einen PCB-Footprint. Ein PCB-Footprint ist die Gesamtheit der Pads, des Silkscreens und des Platzes, den das Bauteil auf der Platine einnimmt. Anhand der Abbildung des Chips und seiner mechanischen Zeichnung wissen Sie, wie Sie den Footprint zeichnen müssen. Die Pads sind in der Regel etwas größer als die Pins. Die Öffnungen der Lötstoppmaske sind größer als die Pads. Die Schablonenlage entspricht der Größe der Pads. Bei durchkontaktierten Bauteilen benötigen Sie möglicherweise auch eine Sperr- oder Negativschicht für die Innenlagen.

Silkscreen zeigt in der Regel den Umriss des Teils und die Pin-1-Markierung. Für gängige Footprints wie SO14 können Sie aus einer vorhandenen Bibliothek kopieren.

Wenn ein Teil ungewöhnlich ist, verwenden Sie das Datenblatt, um den Fußabdruck zu zeichnen.

Schritt 8 - Einstellen der grundlegenden PCB-Parameter

Legen Sie nach dem Netzlistenimport die Leiterplattengrundlagen fest: Leiterplattendicke, Lagenzahl und Lagenstapel. Diese drei sind grundlegend, aber nur die Lagenzahl wird normalerweise in den Ausgabedateien angezeigt. Lagenstapel und Plattendicke werden in der Regel in Textform an den Hersteller übermittelt. Der Lagenaufbau ist von Bedeutung: welche Lagen tragen Signale, welche sind Ebenen, und welche kombinieren Ebene und Leiterbahnen. Bei einer 4-Lagen-Platine sind die Lagen 2 und 3 oft GND und VCC, während die obere und untere Lage für das Routing vorgesehen sind. Bei einer 6-Lagen-Platine können Sie GND auf 2 und 5 und VCC auf 3 oder 4 legen. Bei 8+ Lagen ist die Auswahl flexibel.

Schritt 9 - Zeichnen Sie den Umriss der Tafel

Legen Sie die Form der Tafel und die Sperrflächen fest.

Schritt 10 - Platzieren der Bauteile auf der Leiterplatte

Platzieren Sie die Teile, sobald die Fußabdrücke fertig sind. Wenn ein Fußabdruck unsicher ist, weil Sie das Teil noch nicht haben, platzieren Sie zuerst andere Teile und kommen Sie später wieder.

Schritt 11 - Festlegen der Standardwerte für Durchkontaktierungen, Leiterbahnbreite und Abstände

Legen Sie die Standardgrößen für Durchkontaktierungen, Leiterbahnbreiten und Abstände fest. Diese Standardwerte gelten für das Routing. Für spezielle Netze oder Leistungsnetze müssen Sie sie vorübergehend anpassen.

Schritt 12 - Erweiterte Regeln festlegen

Wenn Hochgeschwindigkeitssignale vorhanden sind, legen Sie Regeln für Routing-Beschränkungen fest. Zu den fortgeschrittenen Regeln gehören Breite/Abstand der differentiellen Paare, Grenzwerte für die Längenanpassung, Einschnürung von Pads und Mindestabstände. DDR3-Signale erfordern zum Beispiel angepasste Längen: Adress-, Takt- und Befehlsleitungen müssen gleich lang sein; Datenleitungen und DQS benötigen ihre eigene Anpassung. Eine schlechte Längenkontrolle kann das DDR-Timing stören und eine niedrigere Geschwindigkeit erzwingen. Weitere Einzelheiten finden Sie in diesen DDR-Ressourcen:

Bei einigen Regeln ist möglicherweise zunächst ein Routing erforderlich, dann müssen die Regeln geändert und überarbeitet werden, um den Regeln zu entsprechen.

Schritt 13 - Verlegen und Zeichnen von Polygonzügen (Formen)

Das Routing verbindet schematische Netze mit Kupferbahnen. Die meiste Zeit beim PCB-Design wird mit dem Routing verbracht. Es gibt zwar automatische Entflechtungswerkzeuge, aber bei komplexen Leiterplatten müssen die Ergebnisse oft stark bereinigt werden. Einige Experten können Regeln aufstellen, um das automatische Routing gut zu nutzen. Für Hochstromnetze können Sie breite Leiterbahnen oder Kupferpads verwenden. Verwenden Sie flache Zonen, die mit Pads verbunden sind, als Blocknetz.

Beim Fräsen ist Vorsicht geboten: Leiterbahnbreite, Abstände, Winkel und Richtungen. Auf Tipps zum Fräsen werde ich später eingehen.

Schritt 14 - Siebdruck anpassen

Passen Sie die Größe, Position und Ausrichtung des Siebdrucks an, damit die Teilenummern bei der Montage und Prüfung eindeutig sind. Hersteller drucken oft ihr Logo oder ihren Datumscode auf. Konstrukteure können ihre eigenen Notizen hinterlassen.

Schritt 15 - Exportieren von Bohrdateien und Gerbers (Plotdateien)

Nach der Platzierung, dem Routing und dem Siebdruck können Sie Fertigungsdateien exportieren. Bei Altium akzeptieren einige chinesische Anbieter Projektdateien direkt. Für PADS und Cadence müssen Sie Bohrdateien und Gerbers exportieren. Wenn unrunde Löcher vorhanden sind, exportieren Sie auch Fräsdateien für Fräser.

Schritt 16 - Bereitstellung von Fertigungsparametern und Verfahrenshinweisen

Die Entwurfsdateien erfassen nicht alle Parameter. Sie müssen Textanweisungen für Parameter und Anforderungen senden, die in den Dateien nicht enthalten sind. Informieren Sie sich bei Online-Board-Häusern über die zu spezifizierenden Optionen. Ich kenne einige Platinenhersteller: JLCPCB, HQPCB, JietaiPCB, Xunjiexing, Xingsen, Lichuang, usw. Nachstehend finden Sie Screenshots der Parameter von JLCPCB - viele Parameter sind hier vielleicht nicht sichtbar, werden aber für komplexe Leiterplatten benötigt. Online-Prototyping deckt normalerweise einfachere Bedürfnisse ab.

Schritt 17 - Impedanz- und Stackup-Einstellungen

Geben Sie für Hochgeschwindigkeitssignale die Zielimpedanz an. Entwerfen Sie beim Senden an die Fertigung Ihren Stackup und berechnen Sie die Leitungsbreiten und Abstände für die Zielimpedanz. Verwenden Sie Ihre berechneten Werte beim Routing. Geben Sie dem Hersteller nach dem Routing Ihre Stackup- und Impedanzziele bekannt. Die Fabrik prüft ihre Materialien und Prozesse und teilt Ihnen mit, ob Anpassungen erforderlich sind und wie hoch der erwartete Impedanzfehler ist. Dann können Sie bestätigen, ob das Ziel realisierbar ist. Wenn Sie die Impedanz nicht vorher berechnen und den Stackup und die Breite nur zufällig wählen, kann es sein, dass die Fabrik nicht in der Lage ist, sowohl die Impedanz- als auch die Nebensprechanforderungen zu erfüllen.

Schritt 18 - PCBA (Zusammenbau und Löten)

Nachdem Sie die Leiterplattendateien fertiggestellt haben und die Produktionsstätte die Platinen herstellt, ist der nächste Schritt die PCBA. Für die Massenproduktion werden SMT-Linien verwendet. Bei kleinen Auflagen oder Prototypen können viele Teile (außer BGA, großen Masseflächen oder sehr kleinen 0201-Teilen) von Hand gelötet werden. Bei Kleinserien von weniger als 10 Platinen kann das Handlöten billiger und schneller sein als die Linienmontage.

Für die Montage müssen Sie exportieren und versenden:

  • Stückliste (Bill of Materials),
  • Pick-and-Place-Datei (Teilekoordinaten und Ausrichtung),
  • Einfügemaske Gerber (aus der Ebene pastemask).

Beschriften Sie alle Teile und senden Sie Stücklisten und Referenzen. Warten Sie dann auf die Fertigstellung der PCBA.

Mit Hilfe von EDA-Software für Leiterplatten können Sie auf einem Computer relativ einfach Schaltungen entwerfen und Fotoplot-Dateien erstellen. Aber da Leiterplatten strukturell komplex sind, sind die tatsächlichen Schritte immer noch ziemlich detailliert. Dieser Artikel sagt Ihnen nicht, welche Schaltung was tut. Er zeigt nur den Prozess des Leiterplattenentwurfs. Er behandelt: Zeichnen des Footprints, Zeichnen des Schaltplans, PCB-Layout und Gerber-Export. Er gibt den groben Ablauf und einige Details an. Das Ziel ist es, Ihnen zu helfen, die Schritte des PCB-Designs zu verstehen und jeden Designschritt mit dem tatsächlichen Herstellungsschritt abzugleichen.

Schritt 1 - Auswahl des richtigen EDA-Tools

Die EDA-Tools, von denen ich weiß, dass viele Leute sie benutzen, sind Altium Designer, Mentor PADS und Cadence (OrCAD und Allegro). Ich habe auch EAGLE, Protel und Lichuang EDA verwendet. Für Anfänger empfehle ich Altium Designer. Für diejenigen, die Profis werden wollen, empfehle ich Cadence.
Ein großer Teil des Erlernens des PCB-Designs ist das Erlernen der EDA-Software. Sobald Sie die Software kennen, verlagert sich der Lernschwerpunkt auf die Schaltungsentwicklung und die Fertigungsprozesse. Später können Sie Protokolle, Firmware, Hochgeschwindigkeitssignale oder EMV lernen. Dann ist das EDA-Tool nur noch ein Hilfsmittel, nicht mehr das Hauptziel.

Schritt 2 - Fertigstellung des Schaltplans

Der Schaltplan einer Taschenlampe kann zum Beispiel ganz einfach aussehen: zwei Knopfzellenhalter, ein Schalter, ein Strombegrenzungswiderstand und eine LED. Dies ist ein sehr einfacher Schaltplan.
Für eine komplexere Funktion, wie z.B. ein Demo-Board für den SPI-Ethernet-Chip KSZ8851SNL, kann der Schaltplan Dutzende oder Hunderte von Bauteilen und Hunderte von Netzen erfordern. Wie man einen solchen Schaltplan zeichnet, ist ein großes Thema. Dieser Artikel gibt nur einen Überblick über den Ablauf des PCB-Designs.

Schritt 3 - Zeichnen von Fußabdrücken (Komponentenpakete)

Bevor Sie Teile in den Schaltplan einfügen, zeichnen Sie den Footprint für jedes Teil. Nach dem Zeichnen der Footprints setzen Sie die Teile nacheinander in den Schaltplan ein. Der Grund dafür, dass wir zuerst Footprints zeichnen, ist, dass wir dasselbe Teil nicht jedes Mal neu zeichnen müssen, wenn es mehrmals verwendet wird. Wir verwenden einfach den gespeicherten Footprint wieder. Das spart eine Menge an wiederholter Arbeit. Würden alle Footprints gemeinsam genutzt, könnten die Designer diesen Schritt überspringen.

Im Beispiel der Taschenlampe haben wir vier Arten von Teilen verwendet. Jedes Teil hat ein Symbol im Schaltplan. Für jedes Symbol fügen wir Pins und Namen hinzu. Damit ist das Schaltplansymbol eines Teils fertiggestellt und mit seinem Footprint verknüpft. Für gängige Bauteile wie Widerstände, Kondensatoren oder Induktivitäten bieten die meisten EDA-Tools Beispielsymbole und Footprints. Sie können diese aus der Bibliothek des Herstellers übernehmen und in Ihrer eigenen Bibliothek speichern.

Bei seltenen Bauteilen wie speziellen ICs oder Steckverbindern müssen Sie den Footprint oft von Hand anhand des Datenblattes des Chips zeichnen. Ich habe zum Beispiel mit dem Mechatrolink-Protokollchip von Yaskawa gearbeitet. Der Chip ist nur von Yaskawa erhältlich und es gibt nur ein Datenblatt, aber keine Footprints für jedes EDA-Tool. Ich musste seine 100 Pins einzeln platzieren und ihnen Namen und Nummern zuweisen.

Bei großen Chips, wie einem ZYNQ XC7Z010-1CLG400I BGA mit 400 Pins, ist die Aufgabe sehr umfangreich. Sie müssten 400 Pins platzieren, Nummern und Namen hinzufügen. Für große Herstellerchips bieten die Hersteller normalerweise Pinout-Dateien zum Herunterladen an. Xilinx bietet zum Beispiel Zynq-7000-Pinout-Dateien an, die Sie importieren können, um Schaltplansymbole und Footprints zu erstellen, ohne 400 Pins von Hand eingeben zu müssen:
https://www.xilinx.com/support/package-pinout-files/zynq7000-pkgs.html

Für viele gängige Chips können Sie auch Footprints online finden. Siehe meine Antwort zum Suchen und Herunterladen von Chip-Schaltplänen und PCB-Footprints.

Schritt 4 - Erstellen des Projekts, der Seiten und der Platzteile

Nachdem Sie Footprints und Symbole erstellt oder importiert haben, erstellen Sie das Projekt und die Seiten. Platzieren Sie alle Teile im PCB-Projekt.

Schritt 5 - Verdrahten des Schaltplans (Teile verbinden)

Verdrahten Sie jeden Pin entsprechend der Netzliste. Dadurch werden die logischen Verbindungen zwischen den Teilen hergestellt.

Schritt 6 - Netzliste exportieren/importieren

Im Schaltplan sind alle Pins und ihre Anschlüsse aufgeführt. Nachdem der Schaltplan fertig ist, starten Sie das PCB-Layout. Bei PADS und Cadence können die Schaltplan- und PCB-Werkzeuge getrennt sein. Sie müssen die Netzliste aus dem Schaltplanwerkzeug exportieren und sie in das PCB-Werkzeug importieren. Altium integriert Schaltplan und PCB, so dass Sie die Netzliste mit einem Klick übertragen können. Netzlistenformate werden häufig gemeinsam genutzt, so dass viele Tools untereinander exportieren und importieren können. OrCAD und Allegro waren früher getrennte Tools und wurden später unter Cadence zusammengeführt.

Schritt 7 - Zeichnen von PCB-Footprints

Wie die Schaltplansymbole benötigt auch jedes Teil einen PCB-Footprint. Ein PCB-Footprint ist die Gesamtheit der Pads, des Silkscreens und des Platzes, den das Bauteil auf der Platine einnimmt. Anhand der Abbildung des Chips und seiner mechanischen Zeichnung wissen Sie, wie Sie den Footprint zeichnen müssen. Die Pads sind in der Regel etwas größer als die Pins. Die Öffnungen der Lötstoppmaske sind größer als die Pads. Die Schablonenlage entspricht der Größe der Pads. Bei durchkontaktierten Bauteilen benötigen Sie möglicherweise auch eine Sperr- oder Negativschicht für die Innenlagen.

Silkscreen zeigt in der Regel den Umriss des Teils und die Pin-1-Markierung. Für gängige Footprints wie SO14 können Sie aus einer vorhandenen Bibliothek kopieren.

Wenn ein Teil ungewöhnlich ist, verwenden Sie das Datenblatt, um den Fußabdruck zu zeichnen.

Schritt 8 - Einstellen der grundlegenden PCB-Parameter

Legen Sie nach dem Netzlistenimport die Leiterplattengrundlagen fest: Leiterplattendicke, Lagenzahl und Lagenstapel. Diese drei sind grundlegend, aber nur die Lagenzahl wird normalerweise in den Ausgabedateien angezeigt. Lagenstapel und Plattendicke werden in der Regel in Textform an den Hersteller übermittelt. Der Lagenaufbau ist von Bedeutung: welche Lagen tragen Signale, welche sind Ebenen, und welche kombinieren Ebene und Leiterbahnen. Bei einer 4-Lagen-Platine sind die Lagen 2 und 3 oft GND und VCC, während die obere und untere Lage für das Routing vorgesehen sind. Bei einer 6-Lagen-Platine können Sie GND auf 2 und 5 und VCC auf 3 oder 4 legen. Bei 8+ Lagen ist die Auswahl flexibel.

Schritt 9 - Zeichnen Sie den Umriss der Tafel

Legen Sie die Form der Tafel und die Sperrflächen fest.

Schritt 10 - Platzieren der Bauteile auf der Leiterplatte

Platzieren Sie die Teile, sobald die Fußabdrücke fertig sind. Wenn ein Fußabdruck unsicher ist, weil Sie das Teil noch nicht haben, platzieren Sie zuerst andere Teile und kommen Sie später wieder.

Schritt 11 - Festlegen der Standardwerte für Durchkontaktierungen, Leiterbahnbreite und Abstände

Legen Sie die Standardgrößen für Durchkontaktierungen, Leiterbahnbreiten und Abstände fest. Diese Standardwerte gelten für das Routing. Für spezielle Netze oder Leistungsnetze müssen Sie sie vorübergehend anpassen.

Schritt 12 - Erweiterte Regeln festlegen

Wenn Hochgeschwindigkeitssignale vorhanden sind, legen Sie Regeln für Routing-Beschränkungen fest. Zu den fortgeschrittenen Regeln gehören Breite/Abstand der differentiellen Paare, Grenzwerte für die Längenanpassung, Einschnürung von Pads und Mindestabstände. DDR3-Signale erfordern zum Beispiel angepasste Längen: Adress-, Takt- und Befehlsleitungen müssen gleich lang sein; Datenleitungen und DQS benötigen ihre eigene Anpassung. Eine schlechte Längenkontrolle kann das DDR-Timing stören und eine niedrigere Geschwindigkeit erzwingen. Weitere Einzelheiten finden Sie in diesen DDR-Ressourcen:

Bei einigen Regeln ist möglicherweise zunächst ein Routing erforderlich, dann müssen die Regeln geändert und überarbeitet werden, um den Regeln zu entsprechen.

Schritt 13 - Verlegen und Zeichnen von Polygonzügen (Formen)

Das Routing verbindet schematische Netze mit Kupferbahnen. Die meiste Zeit beim PCB-Design wird mit dem Routing verbracht. Es gibt zwar automatische Entflechtungswerkzeuge, aber bei komplexen Leiterplatten müssen die Ergebnisse oft stark bereinigt werden. Einige Experten können Regeln aufstellen, um das automatische Routing gut zu nutzen. Für Hochstromnetze können Sie breite Leiterbahnen oder Kupferpads verwenden. Verwenden Sie flache Zonen, die mit Pads verbunden sind, als Blocknetz.

Beim Fräsen ist Vorsicht geboten: Leiterbahnbreite, Abstände, Winkel und Richtungen. Auf Tipps zum Fräsen werde ich später eingehen.

Schritt 14 - Siebdruck anpassen

Passen Sie die Größe, Position und Ausrichtung des Siebdrucks an, damit die Teilenummern bei der Montage und Prüfung eindeutig sind. Hersteller drucken oft ihr Logo oder ihren Datumscode auf. Konstrukteure können ihre eigenen Notizen hinterlassen.

Schritt 15 - Exportieren von Bohrdateien und Gerbers (Plotdateien)

Nach der Platzierung, dem Routing und dem Siebdruck können Sie Fertigungsdateien exportieren. Bei Altium akzeptieren einige chinesische Anbieter Projektdateien direkt. Für PADS und Cadence müssen Sie Bohrdateien und Gerbers exportieren. Wenn unrunde Löcher vorhanden sind, exportieren Sie auch Fräsdateien für Fräser.

Schritt 16 - Bereitstellung von Fertigungsparametern und Verfahrenshinweisen

Die Entwurfsdateien erfassen nicht alle Parameter. Für Parameter und Anforderungen, die nicht in den Konstruktionsdateien erfasst werden können, müssen Sie Textanweisungen senden. Die Optionen, die angegeben werden müssen, können Sie auf den Online-Bestellseiten von Philifast (https://flj-pcb.com/).

Nachfolgend finden Sie Bildschirmabbildungen mit Beispielparametern. Für komplexe Leiterplatten können zusätzliche Parameter erforderlich sein, die über die hier gezeigten hinausgehen. Das Online PCB Prototyping deckt in der Regel einfachere Anforderungen ab.

Schritt 17 - Impedanz- und Stackup-Einstellungen

Geben Sie für Hochgeschwindigkeitssignale die Zielimpedanz an. Entwerfen Sie beim Senden an die Fertigung Ihren Stackup und berechnen Sie die Leitungsbreiten und Abstände für die Zielimpedanz. Verwenden Sie Ihre berechneten Werte beim Routing. Geben Sie dem Hersteller nach dem Routing Ihre Stackup- und Impedanzziele bekannt. Die Fabrik prüft ihre Materialien und Prozesse und teilt Ihnen mit, ob Anpassungen erforderlich sind und wie hoch der erwartete Impedanzfehler ist. Dann können Sie bestätigen, ob das Ziel realisierbar ist. Wenn Sie die Impedanz nicht vorher berechnen und den Stackup und die Breite nur zufällig wählen, kann es sein, dass die Fabrik nicht in der Lage ist, sowohl die Impedanz- als auch die Nebensprechanforderungen zu erfüllen.

Schritt 18 - PCBA (Zusammenbau und Löten)

Nachdem Sie die Leiterplattendateien fertiggestellt haben und die Produktionsstätte die Platinen herstellt, ist der nächste Schritt die PCBA. Für die Massenproduktion werden SMT-Linien verwendet. Bei kleinen Auflagen oder Prototypen können viele Teile (außer BGA, großen Masseflächen oder sehr kleinen 0201-Teilen) von Hand gelötet werden. Bei Kleinserien von weniger als 10 Platinen kann das Handlöten billiger und schneller sein als die Linienmontage.

Für die Montage müssen Sie exportieren und versenden:

  • Stückliste (Bill of Materials),
  • Pick-and-Place-Datei (Teilekoordinaten und Ausrichtung),
  • Einfügemaske Gerber (aus der Ebene pastemask).

Beschriften Sie alle Teile und senden Sie Stücklisten und Referenzen. Warten Sie dann auf die Fertigstellung der PCBA.

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