Alapfogalmak
Az alábbi írást azoknak ajánlom, akik kacérkodnak a tervezés gondolatával, de a kapcsolódási pontok robotszerű összekötögetésénél valamivel életképesebbet szeretnének.
Az előző cikkben taglalt TMR8 időzítő nyáktervének a részleteibe bonyolódunk bele.
Hogy az adott szoftveren "mit és hogyan kell csinálni", arra nem térek ki, nem is az írott műfaj kereteihez van szabva, meg amúgy is kismillió videó született már a témában.
A két legfontosabb eszköz, amire szükségünk lesz, a józan ész és az egészséges kompromisszum-készség. A tökéletes nyákterv az olyan, mint a hibátlan szoftver, egyszerűen nem létezik. Az idő egy bizonyos pontján abba kell hagyjuk, amit jobb híján késznek nevezünk. Az alább felsoroltak, hozzájárulnak ahhoz, hogy használható végeredményt kapjunk.
Néha lesz benne a tömegtermelésre vonatkozó megjegyzés is. Jobb már az első lépéseknél hozzászokni egyfajta gyárthatósági megközelítéshez, nagyon hamar megtérül az ebbe fektetett energia.
Ettől függetlenül, ha minden ökölszabályt felrúgunk, a prototípus szinte biztosan működni fog. A realitás majd a nagyobb szériák riasztó selejtarányánál jön szembe, ill. a garanciális ügyintézésnél, meg az exponenciálisan egyre drágább iterációknál.
Kétoldalas PCB nevezéktan:
- GND plane: A panelünk egyik oldala, ami lehetőleg egy összefüggő rézfólia. Pontosabb elnevezés a 0V reference plane, de így csak az RF/EMC szakik hívják.
(- Power plane: 2-rétegű nyáknál majdnem értelmezhetetlen, de még 4-rétegnél sem feltétlen kötelező. Pont mint a GND plane, de ezt büntetlenül szétszabdalhatjuk (kivéve, ha referencia plane-ként is használjuk!). )
- THT: furatszerelt technológia, gyakorlatilag minden olyan alkatrész és PCB elem, ami galvánozott furatba ültetődik.
- PTH: fémezett furat a nyákon (a legtöbb forrszem /pad/ és minden VIA ilyen).
- VIA: mint a pad, de sokkal kevesebb szabadságfokkal. Műszakilag ugyanaz, de más a funkciója.
- Dielektrikum: FR4 esetén ez az epoxi-gyanta-üvegszál egyvelegét jelenti; sokszor C-stage core-nak is nevezzük, mert itt az epoxi már kikeményedett állapotban van jelen, szemben az ún. "prepreg"-gel ami mézgaszerűen megfolyik a hőprésben a gyártás egy szakaszán, mielőtt végleg kikeményedne.
- A mil a hüvelyk ezred része; 25,4 mikron. THT esetén túlnyomórészt „incsben” beszélünk, szinte minden azon a nyelvterületen alakult ki, csak jóval később kényszerült át az egész iparág metrikusra.
Hirdetés
Vágjunk is bele!
Először is, nagyjából meghatározzuk azt a területet, amibe szeretnénk beleférni, ehhez hozzácsapjuk a felfogatás módját, esetünkben a 4db csavart a sarkokba. Előlapra szerelhető nyákoknál fordítsunk figyelmet a szimmetrikus, vagy szemre tetszetős mintázatra, aminél a vonatkozó feliratok is még egészségesen elférnek majd. A kontúrt (ahol majd a legvégén a gyártó körbemarja a nyákunkat) a mech1 rétegre rajzoljuk 0.1mm-es vonal/ív elemekkel. A kontúrnak folyamatosnak kell lennie, ne legyen benne szakadás, átfedés, vagy "stub".
Furatokból az M3-as csavarhoz való a legáltalánosabb, de ha csak M2-nek marad hely, az sem dráma. M3-hoz társítsunk legalább D3.3mm-es lyukakat a nyákon. Ha mélyhúzott lemezalkatrészbe sajtolt távtartóra/menetre épül a panel, akkor ez inkább D3.5-3.8mm legyen. Ezzel együtt értelemszerűen a panelon szabadon hagyandó rész is megnő; ennek közelébe nem tehetünk alkatrészeket, mert beépítéskor belesodorhat a kötőelem, és a szigetelési távolságot is csökkenti! (Az M3-as csavarok feje legtöbb esetben éppen nem éri el a D6mm-t, de ez viszont nem koncentrikus a menetes résszel, vagyis mégis csak "nagyobb" lehet!)
A panelunk oldalaránya jó, ha nem "szabályos", vagyis pl. nem 1:1, 1:1.5, 1:2 stb, hanem valami végtelen tizedes tört. Az aranymetszés itt jól alkalmazható, ami nem csak Fibonacci úrnak tetszene, de az állóhullámok mérséklésére is egy ingyenes gyógymód. Egyébként az alkatrészeket is így lesz a legkönnyebb elhelyezni a panelon, ez adja a végén legkisebb, ki nem használt/felesleges részt. Ha mégis rondaság lesz belőle, ne csüggedjünk, attól még működhet jól a nyákunk, legfeljebb Leonardo nem fog belőle vásárolni, mert selejtnek minősíti első ránézésre...
Ha eddig nem tettük, jelöljük ki az origót, ami a legtöbb esetben a panel bal alsó sarka.
A következő az előlappal összefüggő fix alkatrészeink: nyomógomb, LED-ek és az infra-vevő.
Aztán kezdjük el hozzávetőlegesen elhelyezni a másik oldalra a maradék áramköri elemeinket, figyelve, hogy ami szorosan összetartozik, az egy kupacba kerüljön. Sem agresszív, sem érzékeny részek nincsenek a terven, megtáplálásunk is egyféle, ezekre itt nem kell gondot fordítani.
Ha úgy látjuk, hogy a megcélzott méretbe bele fogunk férni, kezdjük el funkcionálisan is összeállítani az alkatrészcsoportokat, de még ne fektessünk le egy tracket sem! A „tili-toli” munkafázisban a rat's nest nagy segítség.
(A csatlakozók elhelyezésénél célszerű minden külvilág felé menő vezetéket a nyák egy adott oldalára tenni, mert így a legkisebb az esélye, hogy véletlenszerű antennát készítünk. Magát a készülékházat is sokkal egyszerűbb megtervezni hozzá, a rendszerbe illesztés is simább ügy.)
A frontpanelre való szerelés miatt a csatlakozóink nem oldalra lógnak ki, hanem hátrafelé, így ezzel itt nem kell bajlódnunk; oda kerülnek, ahová éppen esnek, az esetleges antennázást meg majd szűrőkkel kell orvosolni.
A nyák vastagságából adódó, bő 1.5mm-es távolság a GND Plane és a nem létező Power Plane közt mindenképp arra kell sarkalljon minket, hogy a hidegítő kapacokat az integrált áramköreink táplábainak a közvetlen közelébe tegyük és azt a rövid vezetékszakaszt vastagítsuk meg. A közel nulla interplane capacitance érték mellett ez a legtöbb amit tehetünk. Szerencsére esetünkben semmi sem akar gyorsan energiát felvenni a rendszerből, mindnek van elég ideje a THT kapacok erősen induktív lábain át ezt megtenni.
Tradíció szerint a Top layer az alkatrész oldal, a Bottom layer pedig a forrasztási oldal. Nekünk most -mivel a funkcionalitás ezt kívánja- mindkét oldalon van minden is, de alapvetően a Top layer lesz ahol huzalozunk, a Bottom pedig a GND plane. Ezzel a kiosztással a THT alkatrészek döntő többsége is 1.6mm-rel közelebb kerül a ref. plane-hez, ami EMC szempontból kifejezetten kedvező és nem kerül pénzbe.
A kétoldalas ültetés egyébként önmagában árnövelő tényező, de aminek a frontpanel felé kell nézni, az arra néz, ami meg csatlakozó az csak hátrafele nézhet. Itt a trade-off az az, hogy csak az a 4 elem került a Top layerre, aminek mindenképp ott kell lenni; a nagyobbik kupac mehet automata ültetéssel a Bottom layerre, a maradék 4 alkatrészt meg majd kézzel forrasztják be utólag. Azt majd az ültetős cég dönti el, hogy ennek a négy alkatrésznek a furatait hogy maszkolják ki hullámforrasztás alatt. (Ez miatt érdemes azokat egymáshoz közel tenni, alacsonyabb lesz a járulékos szerszámköltség.)
Huzalozás I.
Mielőtt elkezdenénk a huzalozást, csekkoljuk le az alkatrészek footprintjét. A legnagyobbat a legtriviálisabb elemekkel lehet esni. A furatok átmérőit és azok távolságát egy-egy típusnál mérjük vissza, hogy a láb kényelmesen átmegy-e majd a furaton, ill. nem tettük-e a két forrszemet annyira közel, hogy az alkatrészt csak állítva tudjuk majd ültetni. Harmadikként az fizikai méretét ellenőrizzük; belefér-e a silkscreen/overlay/pozíció-szita rétegen jelzett méretbe, mert a szoftver ez alapján jelez ütközést (hacsak nem rajzoltunk ún. courtyard-ot, ami nem jelenik meg minden esetben a gyártási rétegek közt). Az alkatrészeink körvonala a tűrésben meghatározott felső értéket/legrosszabb esetet tükrözze. És a legnagyobb baklövések egyike, amit rendszeresen elsunnyogunk: a generális hibát mindig az alkatrész-könyvtárunkban kell korrigálni, majd onnét importáljuk újra, ne az egyedi elemeket barkácsoljuk a nyákrajzon!!!
THT esetén a 10/10mil (0.254mm széles track és ugyanennyi „elválasztó, üres rész”) egy elég jó kiindulási alap, de a 15/15mil környéke sem minden esetben pazarlás, sőt. Lineáris tápegységeknél, végerősítőknél, hangváltóknál ez sokkal több is lehet, hogy csak pár törpefesz alkalmazást említsünk.
Kezdjük a táp-vezetékekkel, majd azokkal a szignálokkal, amik hosszúak, a rövideket amúgy is átlátjuk. Ha kell, variáljuk át úgy az alkatrészek elhelyezését, hogy VIA-k nélkül is mindent össze lehessen kötni, ezután jöhet a többi track. Aztán a táphidegítéseknél és a védelmi elemeknél vastagítsuk meg a vezetékeket, ill. minden olyan helyen, ahol ezt az áramterhelés megköveteli. Elvileg az agresszív és az érzékeny jelekkel kellene indulni, de nekünk ezen a terven olyan nincs.
Az 5V-os táphálózat gerince itt 1mm vastag (~40mil), a leágazások és a szignálok 0.3mm (~13mil), vagy ennél vastagabbak. A táphidegítéseknél 1.5mm széles a rövid szakasz (~60mil), ill. az elkó-nál kicsit soványabb. Szegény amúgy is induktív, nem is lehet a csatlakozó tövébe tenni, így csak global decoupling funkciója van, tulajdonképp bárhová tehetnénk a gerinchálózaton. Védelmi elemünk meg nincs, aki akar, egy MOV-ot odatákolhat a P.IN csatlakozó forrszemeire utólag.
(Később, mikor szintet lépünk, ne kezeljük ilyen lazán a táphálózat vezetékeinek a vastagságváltozásait sem. Ugyanolyan transmission line-ként viselkedik, mint bármelyik nagysebességű USB/SATA/PCI-E adatvonal; ha változik az impedanciája, azt illeszteni kell. Az effektus a fenti, visszafogott felharmonikus-tartalmú, digitális rendszerekben nem jelentős, kb. bármilyen track-szélességgel dolgozhatunk. Sőt, a szélesség növelésével a könnyebb/olcsóbb gyárthatóságot is elősegítjük. )
A maradék részeket töltsük ki GND-fóliával. Fontos, hogy ezek ne „lebegjenek”, mindenképp kössük VIA-kkal a GND plane-hez. Egyrészt extra árnyékolást ad az egésznek, kicsit javít a THT furatai által amúgy is csorbított GND-fólia hatásfokán, másrészt a gyártónak is könnyebb a dolga az egészséges copper balance miatt.
Huzalozás II.
Aztán a Bottom layert töltjük ki GND-vel és lefuttatunk egy gyors DRC-t. Ez, ha nincs jól felparaméterezve, akár sokszáz hibát is dobhat, de a két legfontosabb dolog ennél a pontnál, hogy nem maradt-e összekötetlen (un-Routed) net, illetve ütköznek-e valahol az alkatrészeink egymással (clearance/collision). Persze a többi is fontos, de azok javarésze a rule-ok helytelen paraméterezése okán adnak hibát. Ha ezeket nem akarjuk orvosolni, néhányuk később biztosan belénk harap!
Tiszta DRC után mozgassuk a dezignátorokat úgy, hogy egyértelműek maradjanak, lássuk el mindkét oldalt megfelelő kiegészítésekkel és a szépészetet se hanyagoljuk el: ezt fogja a megrendelő először látni!
A nyák nevét, verzió- és revízió-számát okvetlen tüntessük fel; 3 iteráció és 20 másik projekt után a kutya sem fog emlékezni, hogy mi mivel függ össze, melyik az éppen aktuális terv!
Fontos!
A GND plane-t ne kezeljük úgy, mint egy lefolyót, ami minden szükségtelen, ártalmas dolgot csak úgy elnyel. Pusztán csak arról van szó, hogy minden egyes áramköri rész ezt veszi referenciának, ehhez a szinthez képest "mozgolódik". Minél egybefüggőbb, annál kisebb impedanciaként jelenik meg a return current számára, ergo annál inkább homogénebb 0V-ként látja el a feladatát. (Ground bounce, rail collapse, common impedance.). Ha erre nem figyelünk, még egy alap, 12bites ADC sem képes az LSB környékét hűen visszaadni.
A példaterven van pár elem, ami a sematikon nem szerepel valódi alkatrészként: az egyik a JW.R átkötés, a másik a relé kontaktjain lévő csatlakozók (X és Y). Az igazat megvallva, semmivel sem tartott volna tovább visszamenni a sematikra és teljesen rendbe rakni. Ilyenkor még a DRC is ki tudja szúrni, ha valamit elbaltázunk. Ha viszont csak kifestőkönyv-szerűen a nyáktervre odabiggyesztjük (mint én), legalább valamelyik mech layeren tegyünk erre vonatkozó megjegyzést. De inkább csináljuk meg rendesen!
Részletek I.
Amit lehet, szellősen helyezzünk el, csak ott zsúfoljuk össze a vezetékezést, ahol feltétlen muszáj. Eleve kontraproduktív az áthallás miatt, de gyártás során a levilágításnál/maratásnál a kisebb szennyeződések is több eséllyel okozhatnak hibát. Amit észrevesz az AOI (Automatic Optical Inspection), azt még a lötstop réteg előtt kézzel javítják, ha lehet. Egy 5/5mil-re kimaxolt rajzolaton erre négyzetesen csökken az esély. Nem beszélve a terepi alkalmazásról; a régi panelok részben azért is működnek a mai napig, mert hagytak elég helyet a kritikusabb rézfícsörök közöt a rajzolaton, nem zárja rövidre egyből egy bogár körömpiszka.
Az első képen látható. hogy a jelvezetékek nincsenek egymásra tolva, inkább az utólagos GND-flekkekhez közelítenek (Coplanar GND/Wave guide). A második azt szemlélteti, hogy az IC1-hez egyedül a C1-nek kellene csak közel lenni, de sajnos a többi elem is rázsúfolódott. IC-cserénél okozhat némi gondot; ha a T1 elkerülne onnét, akkor csipesszel megsegítve könnyen ki lehetne forrasztani. Maradt az IC foglalat, ahhoz nem kell semmit tologatni…
Tisztán digitális trackeknél, alacsony slew-rate mellett nyugodtan vihetjük egymáshoz közel a vezetősávokat. Ha nem haladjuk meg a tenyérnyi panelméretet és a pár nanosec-es felfutóélt, akkor nem kell aggódnunk. Persze itt is jól bevett gyakorlat, hogy ahol a rajzolat engedi, inkább húzzuk szét őket egymástól nagyjából 3W értékre, ahol a W a track szélességét jelenti. Multilayernél kedvezőbb a dolog, mert a referencia plane is közelebb van (ált. 90-250mikron).
Az áthallás minimalizálása érekében fontos megérteni, hogy az két/több bármilyen fém között létrejön, amik közt potenciálkülönbség áll fenn és legalább az egyiken változik a feszültség/áram. Nem kell, hogy ugyanazon áramköri rész elemeit képezzék! Ha van egy kis lomha, jelentéktelen I/O kimenetünk a uC-n, ami egyszer elfut egy DC-DC táp szűretlen része mellett, majd a panel egy másik részén közel kerül mondjuk egy érzékeny analóg jelhez, biztosak lehetünk, hogy az összeszedett zaj egy részét rácsatolja majd az analógra. A másik irányban is ez történik, csak ott ez érdektelen a digit rész zajbüdzséje miatt.
Ahogyan arra már felhívtam a figyelmet, az összefüggő GND fólia, mint reference plane elengedhetetlen alapja egy tisztességes nyáktervnek. A THT alkatrészek ezt nagyban rombolják. Amit tudunk tenni, hogy úgy helyezzük el az elemeket és úgy választunk footprintet, hogy engedje a fóliát összefüggőnek maradni. A bal oldali képen kinagyítottam, hogy miért nem szerencsés az eredeti megoldás. Még ha a forrasztási oldalon meg is hagyjuk a relatíve nagyméretű pad-eket, az alkatrész oldalon nyugodtan vehetjük a minimum környékére, semmi sem indokolja a túlméretezést, ott nem éri a pákahegy. Ilyenkor a GND pour már át fog tudni folyni két forrszemek közti részen. Főleg akkor van jelentősége, ha a másik oldalon signal track is átmegy a pad-ek közt. Egyébként ez ugyanúgy probléma az egymásra halmozott VIA-knál is, szép nagy void-ot tudunk vele csinálni a ref. plane-en, ha nem rakjuk szellősebben őket.
Részletek II.
A képrészlet egy következő projektből van, ami előzőleg már lett, de mégis később fog lenni megjelenve (siccc!). E krajcáros időutazás lehetőségét a pH! egyik szerverprocija szolgáltatta, én a részemről ánintendid kliffhengörnek minősítem. (Elnézést azoktól, akiknek ettől kiújul a PTSD-je, de a bevett zsargonból fakadóan el kell viseljenek pár ilyet, mert sok dolognak a nyákgyártásban, vagy nincs frappáns magyar neve, vagy én nem tudok róla, vagy mind a kettő egyszerre. Próbálok nem hangárnyi mennyiségű cliffhangert felhalmozni.)
A mikrokontroller alatt (balra fent, SO14) a saját rétegén már nem jutott hely GND-flekknek. Három szignál is befelé indul el, hogy elkerülhessem a felesleges VIA-kat és a GND plane szétszabdalását. Csak EMC tekintetében lehet necces olyan félvezetőknél, ahol a belső struktúrát és a pinoutot ennek figyelmen kívül hagyásával tervezték. Még modernebb FPGA-knál is bele tudunk ilyenbe futni, érdemes kicsit utánakuglizni, mielőtt belevágunk. Itt, ha jelentkezne, egyszerűen soros ellenállásokkal (10-47R) be kell lassítani annyira a jelet, hogy beférjen a limit alá.
A relatíve hosszan egymás mellett futó vezetékek közé tettem GND-tracket is. Csak párszáz MHz-es felharmonikus-tartalomig segít valamennyit az áthalláson, már 1GHz környékén is határozottan káros. A tervezés egy pontján a szignál nyomvonalán keletkezhetett hiány a GND fólián pár átkötés miatt, valószínűleg ezért raktam be anno. Ennek megszűntével ezt nem vettem ki; a szignál-integritásban bajt nem csinál, a kihozatalon meg egy leheletnyit javít. Erre a kísérő GND trackekre is illett volna stitching VIA-kat tenni kb. 15-30mm-enként, nem csak a flekkekre. : ( A két végére mindenképp tegyünk GND VIA-kat; ha erre nincs már hely, inkább töröljük le az egészet.
Kiegészítő piszmogások
(#1) A nyák szélén a majdnem teljesen körbefutó GND egy részén ki van hagyva a lötstop. Ennek itt ESD-védelmi funkciója van. A legtöbb ember a két ujja közt tartja a nyákot, az éléhez ér hozzá először. Egy minimális esélyt adunk ezzel a sztatikus feszültség károkozás-mentes levezetésére. Az „izolált” rész miatt eleve nem fut körbe, ami jó, mert legalább nem csinálunk belőle hurokantennát. (Több helyen is megszakítható egyébként, csak a GND plane-t hagyjuk a másik oldalon összefüggően…)
(#2) A PWR vagy szignál vezetékek ne menjenek a sorkapcsok előtti szabad részen; a csavarhúzóval megkaristolt lötstop már nem nyújt teljes értékű szigetelést és a túl hosszan blankolt vezetékek könnyen okozhatnak rövidzárlatot, vagy „akaratlan megtáplálást”. Itt egyébként kis mértékben tud segíteni a pozíció szita, de lássuk be, ezt a réteget nem elektromos szigetelésre hegyezték ki; legtöbbször még a rétegvastagságát sem specifikálják, szemben a lötstoppal. (A mi tervünkön nincs ilyen, csak szemléltetés miatt került be a cikkbe.)
(#3) Furatszerelt alkatrészek forr. oldalára, ahol erre van hely, iratozzuk fel az egyes lábak funkcióit. Polarizált kondiknál, tápcsatlakozóknál is jelöljük legalább a pozitív pint. IC-knél az egyes lábat, de számokkal a többit is fel lehet tüntetni ötösével. Mind a fejlesztésnél, mind a szervízelésben sokat segít! Egyrétegű paneloknál meg különösen hasznos, ha a forrasztási oldalra is rá van szitázva az alkatrészek rajzeleme.
(#4) Izoláció : ez egyrészt a megfelelő elektromos szigetelés, másrészt az áthallások csökkentése miatt szükséges. A relénk alá csak a behúzó-tekercsig engedtük a GND pourt. Ha tovább visszük, akkor a tőlünk teljesen független rész zaját is be tudjuk csatolni a saját rendszerünkbe, ill. az ott megjelenő, akaratlan hibafeszültség is át tud kúszni az 5V-os részre, amit több áramköri elem is füsttel tud jelezni. Egy lötstop nélküli nyákon a kúszófesz 1650V körül van 8mil (~0.2mm) távolságot feltételezve, de erősen függ a szennyeződéstől, légnyomástól, a rajzolat kialakításától, stb.
És semmiképp nem összekeverendő a minimális funkcionális szigetelési távolság az életvédelmivel!!!
(Aki esetleg kiszúrta, hogy a relé üres lábain miért van egy-egy rövid track: a rézfólia tapadása a szubsztráthoz a kiforrasztási hőmérsékleten csak kicsivel erősebb, mint egy ragasztószalagé. Hasonló okból kifolyólag használják flex nyákoknál az ún. anchoring-ot, mert ott a tapadás még ennél is rosszabb.)
Teszt pad:
THT esetén nincs sok haszna, de minden más tervnél érdemes párat feltenni a nyákra, ha nem csak hobbipéldányokat készítünk.
(Fiducial-nak ezen a szinten nincs értelme.)
Egyéb apróságok, gyártói fájlok
Amiért a furataink nem pontosak:
Mindenképp érdemes tudatosítani, hogy eleve nagyon vékony fúrókkal dolgoznak a gyártók, maga az FR4 alapanyag is részben üvegszál, részben epoxi-gyanta, mindegyik nehezen forgácsolható. Erre már csak rárakódik a minimális árrésből fakadóan a kopott fúrók használata. Aztán a furatgalván előtt még meg is maratják kémiailag, hogy jobban tapadjon az electroless copper 'seed layer', ami a későbbi galvánrezezés alapját adja. (Multilayernél ez ráadásul kötelező elem, mert a belső rétegeken a rezet egy hártyavékony gyantaréteg borítja a fúrást követően, innét is ered a technológia lépés neve: desmearing.)
Ebből fakad, hogy ahol lehet, tegyünk tisztességes méretű furatot, min 0.15mm-rel nagyobbat, mint a lábak átmérője. Ez sokat segít az ültetéskor is, de főleg alkatrészcsérénél hálálja meg az odafigyelést, nem fognak kitépődni a furatgalvánok.
Alapértelmezetten a furat átmérője a kész méretre vonatkozik, nem magára a fúrószárra. Ne akarjuk mi kompenzálni a fúrófájlban, csak keveredés lesz belőle; a gyártó tudja, hogy mekkorára kell fúrja ahhoz, hogy a végén a kívánt átmérőt kapjuk.
Ha lehet, ne használjuk ki mind az összes létező fúróátmérőt 0.3 és 2mm közt. A protót ez miatt nem sarcolják meg, de szériánál figyelembe fogják venni. A példapanelon sem indokolt a 0.4-es VIA, lehetett volna 0.6mm is; nagyobb megrendelésnél olcsóbb, mert kevesebbet fúrót eszik meg a panelünk.
A pozíciószita rétegen lévő dolgokat toljuk el a VIA-król, pad-ekről, és minden olyan részről, amin nincs lötstop. Az olcsó gyártók automatikusan kimaszkolják ezeket, de randa/olvashatatlan lesz a végeredmény. Maga a VIA-tenting sem pontosan ugyan azt jelenti az összes gyártónál!
Precíz előkészítés:
Ne sajnáljuk a gyártási fájlok előkészítésére fordított időt.
A legtöbb ázsiai gyártó jól fel van készülve a rengeteg apró hibára, a feldolgozó szoftverük egyszerűen kimaszkolja, "lekerekíti" azt ami nekik gondot okozna. Csak akkor szólnak, ha látványos gubancot találnak. Pl. véletlen egy vonalat a mech15 rétegről átmozgatunk a Top layerre, rövidzárat okozva féltucatnyi tracken. Vagy egy csatlakozó/alkatrész behuzalozott forrszeme non-PTH-ra van állítva, vagyis nincs benne furatfémezés! Ez utóbbit ráadásul -a kósza rajzelem által okozott tömeges rövidzárral szemben- elég nehéz kiszúrni sima gerber view-ban.
Semmiképp ne szokjuk meg, hogy az olcsó gyártók egy csomó mindent megoldanak helyettünk; amint szintet lépünk, ált 1-2 napnyi kispad a jutalmunk. Ha a sok hibánkat az ottani mérnök nem egyszerre szúrja ki, akkor akár egy bő hétnyi előszobáztatásban is részesülhetünk; a tooling/engineering cost nem erre van kitalálva. Amennyiben a lezserségünk többrendbeli és folytatólagos, akkor a soron következő megrendelésünk automatikusan a béta-mérnököknél landol, amire hétfőn és pénteken még a szerény €150-s óradíjuk is fokozottan rárakódik. :)
Nagy szériánál a PCB-brókerek front-end engineering szolgáltatása ezért hasznos, még ha a végén nem is rajtuk keresztül gyártatunk; egy csomó rejtett "hibára" felhívják a figyelmet, ami nagy darabszám esetén mindenképp megjelenne a végösszegben.
Milyen fájlok kellenek a gyártónak:
Egy kínai online nyákrendelés menetét a következő cikkben találjátok majd. Mint említettem, ez volt már fent pH!-n, de lemorzsolódott. A sorrendiséget tekintve nem is baj…
Az alábbi 7 fájlt kell, hogy tartalmazza a legalapabb gerber-összeállítás:
.GTO Top Overlay (pozíció szita)
.GTS Top Solder (lötstop)
.GTL Top Layer (maga a réz-rajzolat)
.GBL Bottom Layer (maga a réz-rajzolat)
.GBS Bottom Solder (lötstop)
.GBO Bottom Overlay (pozíció szita)
.GM1 Mechanical-1 layer (amin a kontúr van)
Ehhez jön még az általában külön generált fúrófájl. Ömleszthetjük egy közös .zip-be is az egészet, a szoftverük a fenti kiterjesztésekkel könnyedén válogatja majd szét.
Ha az ültetést is a kiadjuk, akkor fog kelleni a két pasztamaszk is pluszban. (A TMR8 PoC-hoz pont nem fog kelleni, hacsak nem syringe dispenserrel terítik a forr.pasztát.)
Credit, ajánlott irodalom
- Robert Feranec YT csatornáján az Eric Bogatinnal készült videók,
- Hans Rosenberg YT csatornája,
- Később Rick Hartley, Suzy Webb, esetleg Karen Burnham videói, majd Keith Armstrong írásai.
Amit nem ajánlok az elején, az a bizonyos 1600 oldalas klasszikus könyv a PCB technikai alapjairól. Mintha minden alfejezet szerzője azon versengett volna az ő szakterületén az azt megelőzővel, hogy miért is egy kiszámíthatatlan vállalkozás ez az egész pécébésdi... Igazából nagy volumenű és kizsigerelt árú tömegtermelésben fogjuk nagy hasznát venni, de erre a jelen szintünkön annyi esélyünk van, mint hogy a féllábú Tarzant beválasztják az olimpiai úszócsapatba.
A Saturn PCB kalkulátor ingyenes, sok IPC standard átböngészésétől kímélhetjük meg magunkat a használatával.
Ha kérdésed van, tedd fel a fórumban, hogy más is tanulhasson belőle!
(And)-nak most is köszönöm a lektorálást!
