10مورد از مشکلات DFM در طراحی
در نظر بگیرید که ساعت ها وقت برای طراحی یک برد پیچیده صرف کرده اید بدون اطلاع از قوانین و استانداردهای مونتاژ smd و بارها طراحی خود تغییر داده اید و برد را تا جای ممکن کوچک کرده اید تا ابعاد برد با قابی که قرار است در آن قرار بگیرد متناسب شود.
اما در آخرین مرحله که انتظارش را ندارید تولید کننده ی شما با لیستی از ایرادات کار را متوقف می کند و می گوید استانداردهای مونتاژ smd را رعایت نکرده اید؛ این سایز خیلی کوچک است، این خطوط خیلی باریک هستند، سایز این قطعات با طراحی مطابقت ندارد… همه ی این ها به این معنی است که دوباره به اول خط بازگشته اید.
این جایی است که Design For Manufacturing) DFM) به کمک طراح می آید. DFM در واقع نوعی مدیریت بحران طراحی است که کمک می کند در انتهای راه یک طرح قابل تولید داشته باشید. شاید طراحی یک برد، تخصص شما باشد اما اگر این برد قابلیت تولید شدن نداشته باشد همه چیز بی ارزش خواهد بود.
بنابراین بجای مقاومت در برابر نظرات تولیدکننده ی خود برای هر پروژه کافی ست به این ده نکته از مشکلات ناشی ازعدم رعایت DFM توجه کنید؛
استانداردهای مونتاژ smd
برای تولید بردهای الکترونیکی در تیراژ بالا شما مستلزم رعایت استانداردهای مونتاژ smd هستید. این قوانین جزء جدانشدنی از عملیات تولید هستید و بدون رعایت کردن آن ها نمی توانید وارد مرحله تولید شوید.
یکی از این موارد نحوه شیت بندی فایل PCB است. همانطور که اطلاع دارید برای تولید و مونتاژ اتومات لازم است بردهای شما با قواعد خاصی کنار هم چیده شده و بصورت شیت بندی شده به تولیدکننده ارائه گردد. پس باید قبل از ورود به مرحله انواع چاپ PCB مواردی را با مونتاژ کار خود چک کنید. این موارد شامل؛
-
ابعاد شیت
یکی از مواردی که حتما باید با قبل از چاپ pcb با مونتاژ کار خود هماهنگ کنیم حداکثر اندازه شیت بندی pcb شماست. این ابعاد برای دستگاه های مختلف فرق می کند. و لازم است شما با مونتاژکار خود در این مورد مشورت نمایید.
-
کادر دور شیت
یکی دیگر از مواردی که باید در شیت بندی رعایت شود فاصله ی 0.5 سانتی دور تا دور شیت است. لبه ی 0.5 سانتی برای تنظیمات دستگاه مونتاژ ضروری است و دستگاه با توجه به آن تنظیم می شود.
-
پد فیدیوشیال
برای تنظیم دستگاه اپراتور نیازمند داشتن نقاطی بر روی PCB شماست که به کمک آن بتواند محل دقیق قطعات را تنظیم کند. این نقاط با استفاده از پد فیدیوشیال بر روی برد شما تنظیم می گردد. حداقل تعداد این پد بر روی pcb شما در دو نقطه؛ یکی بالا سمت راست و دیگری پایین سمت چپ روی هر برد است.
-
استنسیل
با توجه به اینکه استنسیل مورد نیاز برای مونتاژ از روی فایل شیت بندی تولید می شود لازم است هرگونه تغییر در فایل شیت بندی را به اطلاع مونتاژ کار خود برسانید. با توجه به مشکلات پیش آمده در این مورد بهتر است قبل از چاپ PCB در خصوص فایل شیت بندی با مونتاژ کار خود مشورت نمایید.
-
توجه به زاویه بین ترک ها
یکی دیگر از استانداردهای مونتاژ برد smd که در طراحی باید لحاظ شود، زاویه بین ترک ها است. هنگام طراحی PCB دقت کنید که زاویه بین ترک ها باید 90 درجه یا بیشتر از 90 باشد. کمتر بودن زوایا باعث می شود هنگام اسیدکاری pcb اسیدهای اضافی در زوایای حاده گیر کند و باعث بسته شدن یا خوردگی ترک ها شود.
بهتر است پس از اتمام طراحی و روت کردن فایل pcb تمامی زوایا و محل اتصال ترک ها را بررسی کنید تا از ایجاد تله های اسیدی قبل از ورود به مرحله ی تولید جلوگیری کنید.
-
قرار ندادن سوراخ (via) بر روی یک پد (Pads)
یکی از مشکلاتی که بارها در پروسه مونتاژ برای ما و مشتریانمان ایجاد مشکل کرده است وجود سوراخ (via) بر روی پد بوده است. باید دقت داشته باشید که هرگاه در طراحی pcb محدودیت فضا پیدا می کنید نمی توانید از هر راهی به عوان راه فرار استفاده کنید.
قرار دادن سوراخ (via) در یک پد باعث می شود هنگام مونتاژ قطعات دچار مشکل شوید. در این حالت سوراخ ها همچون یک مکنده قلع را به داخل خود می کشند و در نتیجه اتصال بین پد و قطعات ضعیف خواهد شد و در نهایت شما شاهد لشکری از قطعات ایستاده و مونتاژ نشده بر روی برد خود خواهید بود.
-
در نظرگرفتن سایزهای استاندارد برای سوراخ ها(vias)
سوراخکاری برد یکی از فرآیندهایی است که طراح، تنها تصمیم گیرنده ی انتخاب آن نیست پس در مرحله طراحی باید به آن دقت کنید. مشورت در مورد سایز سوراخ های مربوط به via یا hole یکی از پیش نیازهای ورود به پروسه تولید صنعتی یک برد الکترونیکی است. در نظر گرفتن سایزهای استاندارد و ترجیحا یک نوع از مواردی است که کمک می کند طراحی شما مناسب تولیدات صنعتی شود. در نظر داشته باشید که تولید کنندگان pcb سایزهای استانداردی برای تولید دارند. برای مثال حداقل سایز via برای بیشتر تولیدکنندگان 0.4mm است. این حداقل برای آن دسته تولیدکنندگانی که نمونه سازی انجام می دهند 0.5mm است.
-
قرار ندادن مارکاژ بر روی پد:
یک طراح در هنگام طراحی برد با تعدد لایه ها روبروست و ترجیح می دهد بر روی هر پد راهنمای(مارکاژ) آن را بگذارد اما دقت کنید که قرار دادن مارکاژ بروی پد باعث ضعیف شدن پد و کاهش قلع پذیری آن می شود و نهایتا در مونتاژ شاهد مشکلات اتصال قطعات به برد خواهیم بود.
در نتیجه طبق استانداردهای مونتاژ smd؛ راهنمای قطعات(مارکاژ) باید با یک مقدار فاصله از پد قرار گیرد و روی آن نباشد تا در پروسه مونتاژ قلع پذیری کاهش نیافته و مونتاژ قطعات به صورت کامل انجام گیرد.
-
سایز استاندارد هر پد و فوت پرینت
یکی از مهم ترین نکات استانداردهای مونتاژ smd که در مرحله طراحی باید به آن توجه کرد تناسب سایز قطعات با پد و فوت پرینت آن است. در نتیجه لازم است اطمینان پیدا کنید اجزایی که در لیست قطعات (BOM) خود به کار برده اید کاملا متناسب با هر پد و محل قرار گرفتن آن قطعه طراحی شده است. استفاده از یک سایز اشتباه و نامتناسب با قطعه ی شما در انتها منجر به عدم اتصال صحیح هر قطعه به پدهایش خواهد شد.
توصیه ی ما اینست که هنگام طراحی فوت پرینت قطعات همیشه اطمینان پیدا کنید که طراحی شما بر مبنای استاندارد IPC انجام شده است. این بهترین راهی است که قطعات و فوت پرینت آنها همیشه متناسب باهم باشند.
-
وجود چاپ محافظ بین هر دو پد
چاپ محافظ یا اصطلاحا چاپ سبز؛ وظیفه ی ممانعت از اتصال مس هر پد با هر اتصال تصادفی پدهای دیگر را برعهده دارد. اگر در طراحی، پدهایی دارید که لایه محافظ بین آنها قرار نگرفته، احتمال ایجاد پل های مسی بین هر دو پایه کنار هم(بخصوص در آیسی ها) را به شدت افزایش داده اید. ودر نهایت شاهد اتصال کوتاه شدن پایه ها در بردتان خواهید بود.
برای جلوگیری از بروز چنین مشکلاتی بهتر است همیشه مطمئن شوید که لایه محافظ بر روی تمام قسمت های بردتان قرار گرفته است. بخصوص در مواردی که قرار است یک برد با ابعاد بزرگ را تبدیل به یک برد با ابعاد کوچکتر کنید. این نیاز به دقت در بردهایی که در آنها از آیسی یا میکروچیپ استفاده می کنید دو چندان می شود.
استانداردهای مونتاژ smd شرکت مرصا
- حداکثر ابعاد شیت بندی 30*40
- درنظر گرفتن 0.5 سانت لبه دور تا دور شیت
- قراردادن پد فیدیوشیال در بالا سمت راست و پایین سمت چپ هر PCB
- ارسال فایل شیت بندی برای همکاران واحد فنی مرصا برای اطمینان از منطبق بودن با شرایط مونتاژ مرصا
- حداقل سایز via برابر یا بزرگتر از 0.3