Documentazione Costruttiva di Assemblaggio per PCB con Draftsman

Nei miei numerosi anni nell’industria elettronica, abbiamo fatto molta strada. Dall’utilizzare nastro sui mylar per le strutture PCB ai sistemi CAD avanzati, l’industria si è spostata verso cosa possiamo solo descrivere come anni luce in avanti negli ultimi 30 anni circa. 

Sono finiti i giorni (fortunatamente) del disegno a mano dello schematico che viene poi tradotto da qualcuno in fisico che sono connessi a mano (anche nei programmi di struttura prematuri questo era vero). Netlist? Cos’era uno di questi nello schematico? 

Gli strumenti CAD sono arrivati da allora, ed utilizzando uno strumento avanzato come Altium Designer® può rappresentare un tempo significativamente risparmiato in molti compiti che sono raramente (semmai) forniti come strumenti di automazione in altri pacchetti CAD. 

Ma sto divagando.

Questo è il primo di una serie di post dove mostro come narro la storia dei servizi di assemblaggio PCB ai miei produttori a contratto. Quindi; hai completato il progetto del tuo PCB (o forse progetti multipli di circuiti stampati), sei felice della struttura ed hai generato i file indispensabili per far realizzare il tuo ultimo capolavoro; ma lo hai fatto?  

Ho visto molti pacchetti di dati per produzione, da indifferenti a grandiosi, bene, tremendo ad essere onesto. Con l’avvento di componenti a passo fine in pacchetti di superficie di montaggio fra altri processi, le regole di produzione sono cambiate come gli altri metodi semplicemente non sono adatti per i bisogni nuovi e di pacchetto di produzione per fornire indiscutibilmente maggiore orientamento rispetto a cosa era sufficiente in passato. 

Che tipo di lega di saldatura vorresti che utilizzassero? Quali sono i limiti di reflow del profilo? Questi sono due (di molti) problemi molto importanti per essere sicuri che il processo di saldatura renda delle giunti di alta qualità. Le giunte di saldatura non sono l’unica cosa da considerare, comunque. Come queste serie di post mostreranno, è possibile trasmettere informazioni molto dettagliate in un modo che sia chiaro e conciso senza spazio per interpretazione. 

Quando invii il tuo progetto, tu sai cosa vuoi che sia fatto, ma il produttore di elettronica a contratto non lo sa. Non capiscono l’intento del progetto, dove sarà usato (che implica alcuni passi che non fanno parte degli output di un solito strumento di CAD) o come testarlo a meno che tu non fornisci realmente quell’informazione. 

Per colmare questo vuoto, PJS Electronics Ltd. fornisce un pacchetto completo di produzione con i propri progetti. Ciò fornisce il CEM (Customer Experience Management) con un set di documenti che mostrano tutto ciò che è necessario per costruire il design. Quel pacchetto è inoltre fornito al cliente così possono usare il proprio assemblatore preferito. 

Ci sono diversi tipi di pacchetti che dipendono solo da cosa sta per essere prodotto, così mi limiterò al più semplice in questo post; il pacchetto di produzione PCB racchiuso nel rettangolo. Questa vista è la gerarchia di assemblaggio e non come gli output sono realmente generati.

La gerarchia mostrata è un’impostazione tipica per un pacchetto di Assemblaggio PCB ed utilizzando strumenti in Altium (da 16.1 in poi), è una passeggiata rendere realmente un pacchetto che ridurrà o eliminerà l’incertezza per il tuo produttore d’elezione. È completamente automatizzato? No; ogni compagnia ed ogni progetto è differente e c’è del lavoro in anticipo da fare che sarà discusso nel secondo articolo in queste serie. 

Nota che il pacchetto mostrato è per un singolo assemblaggio e potrebbe essere facilmente essere oggetto padre o bambino ad assemblaggi superiori o inferiori, rendendolo idealmente adatto per compagnie con sistemi di PDM (Product Data Management) / LCM (Life Cycle Management).

Vediamo velocemente cosa c’è qui: 

La stampa di assemblaggio principale. Non tutto ciò che deve conoscere il produttore è negli output elettronici (pick and place, BoM - distinta dei materiali); potrebbero esserci istruzioni speciali, una procedura di test che deve essere utilizzata ed altre informazioni. Ciò spesso manca in molti pacchetti, ma non è difficile da generare come vederemo nei post futuri. Questo è il disegno per assemblaggio principale; Tutto il resto è subordinato. Nelle aziende in cui ho lavorato, lo chiamiamo fonte di verità. 

Lo schematico ed il BoM sono output standard che generalmente esistono già e lasceremo questi per il momento (ma darò uno sguardo a come possono supportare al meglio squadre interne e squadre esterne di produzione in un post più tardi). 

I dati di progetto del PCB elettronico; ci sono delle sfumature che, ancora una volta, pubblicherò più tardi. 

La fabbricazione PCB dominante; questo è, come l’assemblaggio principale, solitamente non generato o inviato, ma tutte le informazioni per fabbricatore di PCB per mettere a nudo con successo i circuiti stampati non sono contenute all’interno dei dati elettronici come i gerber o i file ODB++. Uno sguardo più ravvicinato a ciò sarà protagonista in un altro post. 

Un tipico foglio di fabbricazione da PJS Electronics Limited; contiene 3 fogli in tutto. L’esempio di progetto Altium MiniPC era utilizzato per generare questo documento utilizzando il template PJS Electronics.

Informazione di Test. Sfortunatamente i test per confermare un assemblaggio PCB funzioneranno dopo essere stato assemblato sono mancati o incompleti. 

Ci sono vantaggi maggiori nell’utilizzare quest’approccio. 

Con informazioni complete sull’assemblaggio del circuito stampato, il produttore a contratto può generare un preventivo preciso visto che possono fare una stima di tutto ciò che è richiesto; ciò significa che non ci saranno sorprese quando un test è inviato improvvisamente al produttore a contratto che, a parte farti pagare il test, potrebbe tenere il tuo processo di assemblaggio sospeso fino a che il tempo dell’operatore è disponibile. Molti produttori prenotano le proprie linee di produzione settimane e mesi in anticipo ed organizzano la manodopera e l’attrezzatura di conseguenza. Un pacchetto incompleto può portare a grossi dispiaceri. La documentazione ed una singola fonte di verità sono la chiave per un processo di assemblaggio di qualità di un circuito stampato. 

Il fabbricatore PCB (spesso una compagnia a parte dall’assemblatore) può generare un preventivo dettagliato visto che tutte le informazioni di cui necessitano sono appuntate per loro (il template della mia compagnia ha 26 commenti predefiniti per la fabbricazione di PCB).

Il tuo team di gestione dati ti amerà. 

C’è inoltre uno standard per queste documentazioni; IPC-D-325. Seguendo questo standard ognuno capisce quale informazione è stata trasmessa. 

Ho applicato questo schema alla compagnia per cui lavoravo ed un assemblatore elettronico a contratto mi ha detto che era semplicemente il miglior pacchetto di produzione che avesse mai visto. Non ti piacerebbe essere capace di mostrare quell’email al tuo capo al momento della valutazione? 

Morale della favola: Un pacchetto di fabbricazione completo  può farti risparmiare tempo, soldi e pianificazione quando fatto in maniera adeguata e ci saranno meno domande e risposte (sebbene ci sarebbero alcune domande su un nuovo assemblaggio - nessuna domanda dell'assemblatore e fabbricatore è un pessimo segnale).

Utilizzare Altium può semplificare enormemente la generazione di disegni aggiuntivi. C’è una certa quantità di tempo da dedicare per ottenere i giusti template, ma ciò è presto ammortizzato dalla velocità e facilità nello generare questi file più tardi nel processo.

About the Author

Peter Smith

Peter Smith has over 40 years of experience providing innovative electronics and embedded design solutions including testing, fixing and design of hardware, firmware and software across widely varying systems.Highspeed / RF / EMI guru, expert in highspeed, mixed signal, analog and dense layouts. Teacher, professionally for some years, and Chartered Engineer via the UK Technology Council. 12 years Royal Navy (avionics). Co-author of the high speed signalling supplement for the InfiniBand R1.2 specification.

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