PCB CHECKLIST PAVEL HÜBNER HARDWARIO S.R.O. pavel.hubner@hardwario.com Twitter: @pavelhubner
ÚVOD
ÚVOD 1: DŮVOD PRO CHECKLIST #1: Někdo začíná a potřebuje vodítko #2: Potřebujeme posílit stávající procesy #3: Návod pro nové kolegy #4: Nechceme opakovat stejné chyby #5: Finanční úspora
ÚVOD 2: SVATÝ GRÁL VÝROBY Přesnost Opakovatelnost Dostupnost Trasovatelnost Přenositelnost Celková kvalita
ÚVOD 3: STRUKTURA PREZENTACE Část 1: Skladové hospodářství Část 2: Před návrhem Část 3: Fáze návrhu Část 4: Příprava podkladů Část 5: Zadání do výroby
ČÁST 1: SKLADOVÉ HOSPODÁŘSTVÍ
SKLADOVÉ HOSPODÁŘSTVÍ 1: CENTRÁLNÍ DATABÁZE I. Jakákoliv forma databáze obsahující informace o všech kdy použitých součástkách Od komplexního ERP systému až po Google Sheets Nutnost na víc než jeden projekt Výhodou propojení na ECAD x ECAD v roli ERP systému Pro informace do knihoven (design fáze) Pro generování výstupů (úspora času) Vazba na nákup, výrobu, obchod
SKLADOVÉ HOSPODÁŘSTVÍ 2: CENTRÁLNÍ DATABÁZE II. Nástroj v HARDWARIO GitLab (repozitář hardware a knihoven) GitLab CI (continuous integration) Python skript Spouštění na commit nebo ručně (lokálně) Vstup: Google Sheet, knihovny, projekty Výstup: Knihovny, projektový BOM Pomáhá při plánování - tabulka požadovaných množství, výstup: souhrnný BOM
SKLADOVÉ HOSPODÁŘSTVÍ 3: STRUKTURA DATABÁZE I. Interní part number Primární klíč každé součástky Uvedení kategorie (IC,R,C,BAT,...) Příklad: HIO-IC-TMP112 Stav součástky NEW = nová, neověřená ACT = aktivní, ověřená a používaná NRD = aktivní, ale ne pro nové designy EOL = konec životnosti
SKLADOVÉ HOSPODÁŘSTVÍ 4: STRUKTURA DATABÁZE II. Stručný popis, např. podtitulek z datasheetu Přílohy (nabídky, výkresy, datasheety, atd.) Označení pouzdra (0402, SOIC-8) Montážní technologie (SMT/THT) Aktuální stav skladu Zásoba a umístění Datum naskladění (nutné pro sledování expirace) Použito v projektech X,Y,Z Osazovací popisek (např. 100 nf) - pro ruční osazení
SKLADOVÉ HOSPODÁŘSTVÍ 5: STRUKTURA DATABÁZE III. Výrobce (může být více) Jméno + kontakt Part number výrobce Dodavatel (může být více) Jméno + kontakt Part number dodavatele MOQ, MPU, L/T Ceny (EUR/USD/CZK)
SKLADOVÉ HOSPODÁŘSTVÍ 6: OPTIMALIZACE SOUČÁSTEK Parametry, dostupnost, cena Hledání průniků Existující produkty V rámci designu Výrobní technologie TCO (Total Cost of Ownership) Ve výrobní fázi (ECO) Popis změny, rozsah, produkty, lidé
ČÁST 2: PŘED NÁVRHEM
PŘED NÁVRHEM 1: PROJEKTOVÁ ŠABLONA Specifikace produktu Vlastník produktu (PO) Cílový zákazník Požadované certifikace Odhad životního cyklu: Kolik toho budeme vyrábět? Jak dlouho budeme vyrábět?
PŘED NÁVRHEM 2: VÝROBNÍ ETAPY I. Příklad rozdělení: Funkční vzorek < 10 ks Prototypová série < 100 ks Ověřovací série < 1000 ks Sériová výroba Rozdělení podle ceny a složitosti Každá etapa má stanovený termín plnění
PŘED NÁVRHEM 3: VÝROBNÍ ETAPY II. Od termínu se stanoví harmonogram Příklad plánování pro ověřovací sérii 500 ks 12-16 týdnů nákup materiálu 3 týdny výroba desky 2 týdny osazení 2 týdny oživení Nástroje Redmine, Gantt Interní oponentura před/po každé etapě
PŘED NÁVRHEM 4: TECHNOLOGICKÉ MOŽNOSTI Výrobce desek Prototypová výroba - např. Gatema, Pragoboard Sériová výroba - např. MMAB Možnosti ručního osazení Technologické zázemí Požadavky na výrobní tester Jak se řeší kompletace a balení Jak se řeší skladování
ČÁST 3: FÁZE NÁVRHU
FÁZE NÁVRHU 1: TECHNICKÁ ROZVAHA Systémový diagram Blokový diagram Technická specifikace Výběr součástek Jednání s výrobci/distributory Výrobní technologie Oponentura technického konceptu
FÁZE NÁVRHU 2: NÁVRHOVÝ CYKLUS DESKY #1: Tvorba knihoven #2: Návrh zapojení #3: Rozmístění součástek #4: Návrh spojů #5: Kontrola ERC/DRC #6: Generování podkladů #7: Odeslání do výroby
FÁZE NÁVRHU 3: TVORBA KNIHOVEN I. Praktická kategorizace Ukázka kategorizace Přiřazení interního skladovacího čísla Konzistentní pravidla a důslednost Správná specifikace balení v označení součástky: Bulk, Cut Tape, DigiReel Tube, Tape & Reel, Tray
FÁZE NÁVRHU 4: TVORBA KNIHOVEN II. Prefixy součástky Reference Designator / Name Inspirace vycházející ze standardů V názvu pouzdra specifikace technologie pájení: Suffix _T pro manuální montáž Suffix _R pro SMT montáž - pájení reflow Suffix _W pro SMT montáž - pájení vlnou Konzultace s technology u výrobce
FÁZE NÁVRHU 5: TVORBA SCHÉMATU Sběrnice, hier. schémata, wire harness Pojmenované všechny signály Tip: I2C adresy do schématu Nástroj na extrahování I2C adres Vhodné umístění komentářů, např.: Mezní kmitočet filtru Napětí na referenci Mechanické komponenty součástí schématu
FÁZE NÁVRHU 7: NÁVRH SPOJŮ I. Minimální můstky na masce 0.1 mm Impedanční přizpůsobení a specifikace stacku Čištění nezakončených spojů Spojování prokovů Jasná specifikace pokoveného a nepokoveného frézování
FÁZE NÁVRHU 8: NÁVRH SPOJŮ II. Keramické kondenzátory blízko kraji desky Zvážit použití flex term přívodů Mechanické namáhání nejen při separaci soulepu Pozor na diody ve skleněném pouzdře Minimální vzdálenost mezi test pointy 2 mm
FÁZE NÁVRHU 9: NÁVRH SPOJŮ III. Impedanční přizpůsobení Pozor na power plane pod vedením Měď od kraje desky min. 0.3 mm Součástky od hrany desky min. 1 mm Mechanické namáhání nejen při separaci soulepu
FÁZE NÁVRHU 10: NÁLEŽITOSTI I. Označení desky Názvem (SOIL SENSOR), příp. kódem (HX153) Číslo revize desky např. formát Rx.y x = major číslo (mění kompatibilita) y = minor číslo (oprava, drobné vylepšení) V případě verzovacího systému vytvořit tag Jméno tagu např.: hio-soil-sensor-r1.3
FÁZE NÁVRHU 11: NÁLEŽITOSTI II. Prostor pro trasovatelný kód Číslo, čárový kód, QR / data matrix Speciální vrstva - součást Gerber dat výrobci Laserové gravírování grafického kódu Prostor 5x5 mm
FÁZE NÁVRHU 12: NÁLEŽITOSTI III. Značky pro osazovací automat (fiducials) Kulatý pad o průměru 1 mm Odmaskování o průměru 2 mm Restrict na okolí o průměru 2.4 mm Nulová souřadnice desky v levém dolním rohu Někteří výrobci mají problém se zápornými souřadnicemi Naváděcí díry pro jehlové pole (min. průměr trnu 3 mm, díra 3.2 mm)
FÁZE NÁVRHU 13: NÁLEŽITOSTI IV. Místo pro "bad mark" Možnost ručně označit defektní DPS v technologickém okolí panelu Uplatnění již od výrobce DPS Odmaskovaný čtverec v mědi min. 1x1 mm Lihový fix nebo štítek Identifikace vrstev mědi (kontrola) Číslování Čtverečky
FÁZE NÁVRHU 14: KONTROLA ERC/DRC Pozor na "Je to jen varování" Šablonové nastavení Vygenerovat všechny polygony Kontrola vzdušných spojů Statistiky (šířky spojů, prokovy, jména spojů) Nezapomenout kontrolovat masku a pastu (pozor na variantní osazení, nanesená pasta může vadit)
ČÁST 4: PŘÍPRAVA PODKLADŮ
PŘÍPRAVA PODKLADŮ 1: PŘEHLED DOKUMENTACE Soupiska součástek (BOM) Gerber + NC drill data Specifikace vrstev (layer stack) Výkres panelizace Seznam pozic (pick and place) Osazovací plánky (poziční/hodnotové) Popis oživení a testování
PŘÍPRAVA PODKLADŮ 2: GERBER + NC DRILL DATA Aktuální vygenerovaný ground plane ERC/DRC Obrys desky Frézování (pokovené/nepokovené) Měď všechny vrstvy Maska T/B Potisk T/B Pájecí pasta T/B - v případě planžety
PŘÍPRAVA PODKLADŮ 3: PANELIZACE DESKY I. Jeden design na panel Optimalizace obrysu Typy separace V-drážky (V Grooving) Frézování (Milling) Můstky (Tab breakout)
PŘÍPRAVA PODKLADŮ 4: PANELIZACE DESKY II. Technologické okolí "Tooling strip" Po krajích min. 5 mm Montážní díry Pomocné využití - testování řízené impedance Bad marky
ČÁST 5: ZADÁNÍ DO VÝROBY
ZADÁNÍ DO VÝROBY 1: OBJEDNÁNÍ DPS Název desky, počet kusů, termín Technologie Počet vrstev + layer stack Barva masky Povrchová úprava Testování Výrobní data
ZADÁNÍ DO VÝROBY 2: OBJEDNÁNÍ VÝROBY U EMS Označení zakázky Požadované množství Požadovaný termín Dokumentační balíček Operace po osazení Mytí Lakování
ZADÁNÍ DO VÝROBY 3: OBJEDNÁNÍ VÝROBY U EMS Rozsah realizace Nákup materiálu Objednání desek Zajištění planžety Osazení desek Testování, kompletace
ZADÁNÍ DO VÝROBY 4: SLEDOVÁNÍ ZAKÁZKY Potvrzení přijetí zakázky Potvrzení správnosti podkladových materiálů Iterační proces Pravidelná komunikace a kontrola Alokace na lince Plnění subdodávek
ZADÁNÍ DO VÝROBY 5: PŘEDÁNÍ ZAKÁZKY Předávací protokol Servisní operace Testery Zpětná vazba: Výrobci Objednateli Konstruktérovi
DISKUZE