I passaggi per la progettazione di PCB: il disegno di fabbrica

Picture of homemade Crème Brûlée

Qualche anno fa ho fatto una sorpresa a mia moglie preparando la crème brulée, per il suo compleanno. Era rimasta davvero stupita; all’epoca le mie capacità culinarie erano limitate a uova sode e toast bruciacchiati. Prima di tentare la preparazione avevo speso del tempo per trovare una ricetta che avesse istruzioni semplici da seguire. Grazie alla chiarezza della ricetta e alla sua guida costante sono riuscito a diventare un eroe per un giorno! 

In retrospettiva i rischi non erano poi così elevati; nel caso peggiore ci sarebbe stata delusione e la mancanza del dessert ma avremmo potuto ancora festeggiare in modo adeguato. Nel mondo delle basette per circuiti stampati i rischi sono molto più seri: una produzione di PCB realizzata in maniera errata può far lievitare i costi in maniera esponenziale e persino mettere a rischio il proprio posto di lavoro. Dopo che la basetta è stata progettata bisogna fare affidamento al fabbricante di PCB. Se si vuole avere un controllo maggiore ed aumentare le possibilità di successo è possibile seguire alcuni passaggi per comunicare istruzioni chiare durante la produzione del disegno di fabbrica.

Un pessimo disegno può rallentare il ritmo di produzione e può persino portare alla realizzazione di una basetta completamente diversa da quella desiderata. Esattamente come una ricetta comincia dagli ingredienti di base anche la creazione di un disegno di fabbrica necessita di alcuni passaggi iniziali. In seguito sono necessarie alcune caratteristiche aggiuntive, diverse a seconda della basetta che si sta progettando. In questo articolo mostreremo come utilizzare gli strumenti CAD per progettare al meglio la propria basetta. Senza dilungarci oltre entriamo ora nel dettaglio.

 
PCB’s ready for assembly

Basette per circuiti stampati uscite della linea di produzione e pronte per l’assemblaggio

Elementi base del disegno di fabbrica 

La realizzazione di un disegno di fabbrica può essere ridotta ad alcune semplici istruzioni. In particolare ecco alcuni degli elementi più importanti da comunicare e definire con il proprio disegno:

Profilo della basetta: è il contorno del proprio progetto PCB e comprende fessure, tagli o altre caratteristiche che la macchina deve realizzare. È importante ricordare che non si tratta di un disegno per l’assemblaggio della basetta, quindi non è necessario mostrare gli elementi meccanici che avranno bisogno dei tagli o delle fessure in questione.

Posizione dei fori: ogni foro che verrà realizzato nella basetta deve essere mostrato all’interno del profilo della stessa e deve essere contraddistinto da un simbolo unico. Anche se la macchina utilizzerà il file specifico che le verrà fornito per conoscere l’effettiva posizione dei fori i simboli sono importanti come elemento di riferimento.

Tabella di foratura: conosciuta anche con il nome di “programma di foratura” questa tabella associa ogni simbolo alle corrispondenti dimensioni e quantità dei fori. Questo permette alla macchina di produzione di identificare facilmente le dimensioni specifiche durante la realizzazione della basetta.

Dimensioni: è importante aggiungere le dimensioni nel progetto da realizzare, per mostrare la lunghezza e la larghezza complessiva della basetta. È inoltre necessario dimensionare la posizione e la grandezza delle fessure, dei tagli o di altre caratteristiche specifiche del profilo della basetta.

Visuale impilata dei livelli: si tratta di una vista laterale della basetta che mostra l’effettiva pila di livelli. È importante utilizzare puntatori per specificare la composizione e l’ampiezza dei livelli, così come i preimpregnati ed i nuclei tra i livelli.

Note di produzione: sono le effettive istruzioni di realizzazione che è necessario aggiungere al progetto di fabbricazione e devono includere i passaggi base per la realizzazione della basetta, i riferimenti agli standard ed alle specifiche aziendali e le posizioni di eventuali elementi caratteristici.

Identificatori del progetto: solitamente il profilo del disegno contiene spazi riservati per apporre il numero di serie del modello, il livello di revisione, il nome della basetta, alcune informazioni dell’azienda e la data di realizzazione.

I tocchi finali: glassatura, rosolatura e presentazione

Gli elementi avanzati del processo di fabbrica forniscono un valore aggiuntivo; ecco alcuni modi per poter dare ancora più chiarezza al proprio disegno di fabbrica:

  • Visuale espansa: è possibile includere una visione d’insieme delle caratteristiche specifiche della basetta al di fuori del profilo della stessa, attraverso un puntatore che mostra la posizione specifica di ciascun elemento. La vista ingrandita permette di mostrare ancora più in dettaglio le dimensioni degli elementi caratteristici.

  • Sagome della basetta aggiuntive: è possibile mostrare ulteriori immagini del profilo della basetta per evidenziare i fori nascosti. In basette molto dense di elementi, o dove dei fori sono uno sopra l’altro, mostrarli tutti sul profilo principale può creare confusione; a seconda della dimensione della basetta queste sagome secondarie possono essere mostrate su pagine aggiuntive del progetto.Picture of engineers using CAD system

    Realizzazione dei disegni di fabbrica direttamente dal proprio programma di progettazione di PCB 

    Come gli strumenti di progettazione di PCB possono essere d’aiuto

    Gli strumenti di progetto nei vecchi sistemi CAD erano estremamente primitivi. Alcuni dati della basetta (come la posizione dei fori) erano disponibili ma la maggior parte degli elementi del disegno dovevano essere creati manualmente: questo comportava una notevole perdita di tempo nella realizzazione dei profili della basetta, delle viste di dettaglio e di altri elementi. Fortunatamente, grazie agli strumenti di disegno presenti negli odierni sistemi CAD per basette per circuiti stampati, è ora possibile realizzare il proprio disegno di fabbrica con estrema facilità.

    Si comincia da un nuovo progetto vuoto, prelevato da una libreria o generato automaticamente e lo si combina con il proprio database di progetti. Le note di fabbricazione possono essere facilmente realizzate ed inserite nel disegno o importate da un altro file. Le tabelle di foratura vengono create in maniera automatica e vengono riempite con le dimensioni dei fori praticati sulla basetta. Inoltre può essere aggiunta facilmente un’ampia gamma di tipologie di dimensionamento puntando e cliccando col mouse sui tratti che si desidera dimensionare.

    Grazie al collegamento tra disegni e database dei progetti, qualunque modifica progettuale viene immediatamente aggiornata anche nel disegno: questo non riduce soltanto i carichi di lavoro, ma aiuta anche ad eliminare errori accidentali nel progetto.

    Tenendo a mente questi concetti riguardo ai disegni di fabbrica è possibile lavorare in maniera più efficiente e realizzare progetti più precisi. Altium Designer è un programma di progettazione di PCB che include una strumentazione di disegno avanzata.  Draftsman permette all’utente di creare un disegno di fabbrica privo di errori per realizzare una basetta corretta sin da subito.

    Se si desidera approfondire come Altium può essere d’aiuto nella realizzazione di disegni di basette per circuiti stampati è possibile parlare con un esperto di Altium.

     

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