Disainireegli kontroll

PKP disainimine ja tootmine on väga keeruline protsess, mis nõuab tuhandete komponentide ja ühenduste tõhusat haldamist mitmekihilistel plaatidel. Tootmiskihi tagamiseks on väga oluline ja Disainireegli kontroll on üks peamisi meetodeid selle parandamiseks. DRC on kriitiline kinnitusetapp PKP disainiprotsessis, kasutades EDA tööriistu automaatseks kontrollimiseks, kas PKP paigutus vastab eelmääratletud disainireeglitele ja tootmise piirangutele, tagamaks, et disain on tootmisvõimeline ja usaldusväärne.

Need reeglid hõlmavad tavaliselt:

• Elektrireeglid: näiteks miinimumjuhtmete laius, juhtmete vahekaugus ning paigutus- ja juhtmete ühendusnõuded, et vältida lühiseid või signaalihäireid;

• Tootmisreeglid: nagu minimaalne augu läbimõõt, väärtuse laius ja jootekate (jootekate) avause suurus, et need sobiksid plaatide valmistamise võimalustega;

• Töötlemiseeskirjad: nagu komponentide vahekaugus ja positsioneerimisviitepunktide seadistused, et täita SMT-montaažiseadmete täpsustingimusi. DRC põhifunktsioon on tuvastada potentsiaalsed kujundusvigad ja reeglistiku rikkumised, vähendades hilisemat ümberkujundamist tootmisprotsessis, langetades kulusid ja lühendades arendusperioodi.

Disainireeglite kontrolli (DRC) põhiväärtus ja tähtsus PCBA tootmisel

Disainireegli kontroll on kriitiline kvaliteedikontrolli samm kogu PCBA protsessis disainist massitootele. Seades tööstusstandardid, tootmisprotsessi piirangud ja usaldusväärsusnõuded, kontrollitakse automaatselt või käsitsi PCB disainidokumente. Selle tähtsus hõlmab kogu disainikinnituse, kulukontrolli, massitoote tagamise ja kvaliteedi parandamise ahelat. See on Kingfieldi põhiprotsess, mis tagab selle PCBA toodete konkurentsivõime.

I. Vältida disainivead ja vähendada massitoote riske

DRC suudab täpselt tuvastada kavanduses peituvad probleemid, sealhulgas mittevastava jälje laiuse/vahekauguse, ebatavalised läbipuurimisaukude mõõtmed, vastuolu padjade ja seadmete paakide vahel, halvasti ühendatud vaseühendused ning toite- ja maandusvõrgu paigutuse konfliktid. Kui neid probleeme ei tuvastata projekteerimisfaasis, võivad need viia katastroofseteni katkestusteni, nagu PCB lühis/avatud ahel, komponentide ebasobivus paigaldamiseks ning signaalihäired prototüüpimise või massitoote korral. See ei raiska mitte ainult tooraineid, vaid viib ka projektikohale tarnimise viivitusteni. Kingfield kasutab range DRC protsessi, et varakult tuvastada kavandusvigad, kontrollida riske allikas ja tagada, et kavandus vastaks tootmise teostatavuse nõuetele.

II. Tootmisprotsesside sobitamine tootmistõhususe tagamiseks

Erinevatel PCBA-valmistajatel on erinev tootmisevarustus ja protsessivõimed. DRC saab kohandada kontrollreegleid Kingfieldi tuumprotsessiparameetrite alusel, et tagada kõrge vastavus disaindokumentide ja tegelike tootmisvõimete vahel. Näiteks mikroaukude disaini puhul tihedate PCBde puhul saab DRC kinnitada, kas augu diameeter vastab puurvarustuse täpsusele, vältides nii tootmisest katkemisi ja viljakuse langust protsessi mittesobivuse tõttu. DRC tagab "disaini-tootmise" suumeta integreerimise, suurendades oluliselt tootmistõhusust ja lühendades tarnimisetsükleid.

III. Kontrollida kahjude teket kulude osas ja optimeerida ressursi jaotust

Kujundusvigade tõttu uuesti töötlemisele ja uuesti valmistamisele minnes on üks peamisi põhjuseid, miks PCBA projektide eelarve ületatakse. Näiteks kui põhjustab liialt lähedane juhtmete vahekaugus printimisi toiteahelasse, tuleb plaat uuesti valmistada, komponendid uuesti osta ja teostada teist töötlemist, mis suurendab otsest materjalikulu ja tööjõukulusid. Kui probleemid avastatakse massiivse tootmise järel, siis kaovad kaotused eksponentsiaalselt. Kingfield kasutab DRC-d, et tuvastada probleeme ette, minimeerides seeläbi uuestitöötlemise määra ja vältides materjalikulu raiskamist ebamõistliku kujunduse tõttu, saavutades täpse kulujuhtimise ja parandades projekti rentaablust.

IV. Tagada toote usaldusväärsus ja tugevdada brändi mainet

PCBA toodete usaldusväärsus sõltub otseselt nende kujunduse ratsionaalsusest. DRC võimaldab kontrollida kujunduslahendust mitmes dimensioonis, sealhulgas elektriliste omaduste, mehaanilise struktuuri ja soojusliku stabiilsuse osas:
Elektriline toimivus: kontrollida vooluvõrgu pinge languse, signaali takistuse sobivuse ja maanduse disaini ratsionaalsust, et vältida toote ebaõnnestumisi, mis võivad tekkida signaalihäiringute või toiteeba stabiilsuse tõttu;
Mehaaniline konstruktsioon: kontrollida, kas komponentide paigutus vastab soojuslahutuse nõuetele ja kas ühendusmehhanismidel on piisavalt ruumi sisestamiseks ja eemaldamiseks, et vältida toote eluea lühenemist soojuse kogunemise või mehaanilise sekkumise tõttu;
Keskkonnakohastuvus: eriliste rakenduste, näiteks tööstus- ja autotööstuse jaoks, saab DRC kontrollida, kas disain vastab keskkonnanõuetele, nagu vibreerimis- ja kõrgetemperatuurikindlus. DRC tagab toodete stabiilse töö kogu nende elutsükli vältel, vähendab müügijärgset hoolduskulukust ja tugevdab Kingfieldi brändi mainet ning turule võimekust PCBA-tööstuses.

V. Kohaneeruda tööstusstandarditega ja vastata vastavusnõuetele

Erinevate rakenduste jaoks mõeldud PCBA tooted peavad vastama asjakohastele tööstusharustandarditele. DRC võimaldab neisse standarditesse kohustuslikud nõuded sisse luua, et tagada toodete vastavus sertifitseerimist. Näiteks autotehnika elektroonikas saab DRC kontrollida isoleerimisvahekaugust kõrge- ja madalpingeahelate vahel, et vastata autotehnika elektroonilise ohutuse standarditele; meditsiiniseadmete PCBAs saab kontrollida signaaliterviklikkuse disaini, et tagada seadmete diagnostika täpsus. Kingfield tagab DRC abil toodete vastavuse tööstusharustandarditele ning pakub klientidele vastavaid ja usaldusväärseid kohandatud lahendusi.

Disainireegli kontroll (DRC) on tuumtööriist plaatide disaini kinnitamiseks, mis läbi standardiseeritud reeglipõhise ja tarkvara kontrollloogika teostab põhjalikke ja üksikasjalikke kontrolli PCB disainidokumentides. Selle funktsioonid hõlmavad olulisi valdkondi, nagu elektrooniline toimivus, tootmise teostatavus, mehaaniline struktuur ja vastavusnõuded, ning see on Kingfieldi tuumtehnoloogiline tugisüsteem, mis tagab PCBA disainikvaliteedi ja massitoote usaldusväärsuse. Järgnevalt on detailsemalt kirjeldatud selle kaheksa tuumfunktsiooni:

I. Elektriliste reeglite kontroll: stabiilse toimimise tagamine

Elektriline toimivus on PCBA toodete tuum. DRC kontrollib täpselt elektrilise ratsionaalsuse toimimist, et vältida probleeme, nagu signaali ebatavalisus või toiteallika ebastabiilsus juba algfaasis:

• Vahemaa reegli kontroll: Kontrollib minimaalset isoleerimisvahekaugust juhtmete, kontaktide, läbiviikude ja vase juhtmete vahel, et vältida lühiseid ja pinnakipumist, mis on eriti oluline kõrgepingeahelate ja tiheda tihendusega trükkplaatide puhul;

• Võrguühenduse kinnitamine: Tuvastab võrguprobleeme, nagu avatud ahelad, lühised ja lahtised ühendused, et tagada toite-, signaali- ja maandusvõrkude ühenduvus vastavalt projekteerimisspetsifikatsioonidele, vältides funktsionaalseid ebaõnnestumisi võrgu katkemise tõttu;

• Takistuse sobivuse kinnitamine: Kiirete signaalide puhul kontrollitakse, kas sidejuhtme laius, juhtmete vahekaugus ja dielektriku paksus vastavad etteantud takistuse väärtustele, et vähendada signaalide peegeldumist ja ristmõju, tagades signaali terviklikkuse;

• Toitevõrgu kinnitamine: Kontrollib, kas toitejuhtme laius vastab voolutugevusele vastavatele nõuetele (vältimaks ülekoormusest põhjustatavat kuumenemist) ja kas toite- ning maandusjaotus on tasakaalus (vähendamaks pinge langust), tagamaks stabiilse toitevarustuse;

• Maanduse disaini kontroll: Kontrollige, kas maanduse meetod (ühepunkti maandus, mitmepunkti maandus) on mõistlik ja kas maandusläbipuurimisi on piisavalt, et vältida maaslingi häireid ja parandada toiteahela takistust häiringutele.

II. Tootmisprotsessi ühilduvuse kontroll: Tagada tootmise võimalikkus

DRC kohandab reegleid Kingfieldi tootmisseadmete parameetrite ja protsessivõimete põhjal, et tagada disaini ja tegeliku tootmisprotsessi suumeta ühilduvuse:

• Juhtme laiuse/vahekauguse kontroll: Kontrollib, kas juhtme laius vastab minimaalsetele töötlemisnõuetele, vältimaks keemilise lagunemise tõttu juhtme katkemist ja ebapiisavat voolutugevust liiga kitsa juhtme tõttu;

• Parameetrite kinnitamine: Veenduge, et via diameeter, seina paksus ja pad suurus vastaksid puurimis- ja vaseplaatimisprotsessidele, vältides via ummistumist ja halba ühendust;

• Pad-kujunduse kinnitamine: Kinnitage, et pad suurus ja vahekaugus oleks kooskõlas seadepakendiga, vältides liiga suuri/väikeste pad-de teket, mis võivad põhjustada külma paigaldusliite ja sulgiühendusi, ning tagades ühilduvuse SMT-montaaži ja reflukspaigalduse protsessidega;

• Loodusekate/silktrükk kontroll: Kontrollige, kas loodusekate avaneb pad-i peale (vältides loodusekatte takistust, mis takistab paigaldamist) ja kas silktrükk ei kattu (mõjutades seadme identifitseerimist), tagades täpse seadme asukoha tootmisel;

• Vase töötlemise kinnitamine: Kontrollige ühendusmeetodit vasest ja pad-de ning via-de vahel, vase saarte (vältimaks keemilise lagunemise jääke) ning kohandage PCB keemilise lagunemise ja loodusekate protsessinõuetega.

III. Mehaanilise struktuuri ja soojusdisaini kontroll: toote usaldusväärsuse parandamine

DRC optimeerib disaini füüsilise struktuuri ja soojusliku stabiilsuse seisukohalt, tagades PCBA mehaanilise tugevuse ja soojusjuhtivuse kogu selle elutsükli vältel:

• Komponentide paigutuse kinnitus: Kontrollib, kas komponentide vahekaugused vastavad soojusjuhtivuse nõuetele ning kas puudub mehaaniline sekkumine, säilitades piisava montaaži- ja soojusjuhtivusruumi;

• Plaadi äärekauguse kontroll: Kinnitab minimaalse kauguse komponentidest, läbiviadest ja vasejuhtmetest PCB äärsele, vältides lõikega seotud ahela kahjustusi ja ebapiisavat mehaanilist tugevust;

• Soojusjuhtimise disaini kinnitus: Suure võimsusega komponentide puhul kontrollitakse, kas soojusjuhtivate padjade ja soojusjuhtivate läbiviate disain on mõistlik, tagades kiire soojusjuhtivuse ja vältides komponentide vananemist soojuse kogunemise tõttu;

• Mehaaniliste augude kinnitus: Kontrollib, kas kruvikaevude ja positsioneerimiskaevude suurus ja asend vastavad korpusele ja kinnitustruktuurile, et vältida montaaži ebaõnnestumist augu kõrvalekaldel.

IV. Seadme ja paketi ühilduvuse kontroll: Monteerimisohu vähendamine

Disainiühilduvuse kontroll kinnitab seadme pakkide ja disainidokumentide kooskõlalisuse, et vältida pakkide vigadest tulenevaid montaažiprobleeme:

• Pakkide sobivuse kontroll: Kinnitab, et seadme pakett vastaks tegelikult valitud seadmele, et vältida "paketiseadme mitteühilduvust", mis takistab jootmist;

• Polaarsusega komponentide kontroll: Kontrollib, kas dioodide, kondensaatorite ja integreeritud ahelate tüüpi polaarsusega komponentide pakendi polaarsus vastab disainiloogikale, et vältida seadme põlemist põhjustavat vastassuunalist jootmist;

• Komponendi pesa kontroll: Uurib määratlemata pakette ja duplikeeritud komponente, tagades, et komponendi andmed materjalilistis (BOM) täielikult vastaksid komponendi andmetele disaindokumentides.

V. Erilised kontrollid tihedate ja eriprotsesside jaoks: kohandumine keerukate disainidega

Eriliste protsessidega plaatide, nagu HDI, jäigad- paindlikud PCB-d ning maetud/peidetud vahelülitused, puhul pakub DRC kohandatud erikontrolli funktsioone:

• HDI-protsessi kontroll: Kontrollib, kas vahelülituse diameeter, asukoha täpsus ja kihistus vastavad HDI-protsessi nõuetele, et vältida vahelülituse ühenduste ebaõnnestumist;

• Maetud/peidetud vahelülituse kontroll: Kontrollib maetud/peidetud vahelülituse juhtivust ja selle ühendust välimiste kihtide ahelatega, et tagada stabiilne signaaliedastus kihtide vahel;

• Jäiga-paindliku PCB kontroll: Kontrollib, kas üleminekukujundus paindlike ja jäigete alade vahel ning painde raadius vastab paindlike PCB-de protsessinõuetele, et vältida ahela katkemist painutamisel.

VI. Järgimine ja tööstusstandardite kontroll: Stsenaariumispetsiifiliste nõuete täitmine

DRC hõlmab erinevate tööstusharude kohustuslikke standardeid, et veenduda, et PCBA tooted vastavad nende kasutussätete nõuetele: Elektromagnetiline ühilduvus (EMC) kontroll: kontrollib, kas filtrikondensaatorite paigutus, maanduskihi terviklikkus ja signaalide ekraanide disain vastavad EMC standarditele, et vähendada elektromagnetilist kiirgust ja häireid; Tööstusharustele spetsiifilise standardi kinnitamine:

• Automaatika: Vastab IATF 16949 standarditele, kontrollides kõrge- ja madalpingeahelate vahelist isoleerimisvahet ja vibreerimiskindla disaini;

• Meditsiiniseadmed: Vastab ISO 13485 standarditele, kinnitades signaali terviklikkust ja isoleerimisdisaini, et tagada seadmete täpne diagnostika;

• Tööstusjuhtimine: Kontrollitakse häirimiskindla ja laialdase temperatuurivahemiku kohanduvuse disaini, et täita tööstuskeskkondade stabiilsusnõudeid;

• Turvavastavuse kontrollid: Põhitoitega plaatide puhul veenduge, et sirgelugemisdistantsid ja vahed vastaksid ohutusnõuetele, näiteks IEC 60950, et vältida kõrbehoituse ohtu.

VII. Disaini optimeerimise soovituste funktsioon: parandab disaini tõhusust

Täpsemad DRC-tööriistad ei lihtsalt „leia probleeme“, vaid pakuvad ka nutikaid optimeerimissoovitusi, mis aitavad inseneridel kiiremini disaini iteratsiooni teha:

• Automaatne probleemikohtade märkimine: Märgib rikkumiskohad täpselt visuaalse liidese kaudu, võimaldades ühe klõpsuga hüpata vastava ala juurde disainifailis;

• Optimeerimislahenduste soovitused: Pakub konkreetseid lahendusi rikkumiste korral, näiteks „liiga kitsas joone laius, soovitame muuta 0,15 mm“ või „padde vahe on liiga väike, soovitame suurendada 0,3 mm-ni“;

• Paketi parandamise funktsioon: Toetab korduvate lihtsate rikkumiste automaatset paketiparandamist, suurendades oluliselt disainimuudatuste tegemise tõhusust.

Kohandatud reegli konfigureerimisfunktsioon: Kohaneb isiklike vajadustega

DRC toetab reeglistike kohandamist Kingfieldi protsessi omaduste ja konkreetsete kliendinõuete alusel, et saavutada isikupärastatud kontroll:

• Kohandatud protsessiparameetrid: Võimalik on sisestada Kingfieldi tuumaprotsessi parameetrid, et tagada kontrollreeglite täiuslik sobivus tootmisvõimalustega;

• Kliendinõuete sisseehitamine: Võimalik on lisada erilisi reegleid konkreetsete kliendinõuete jaoks, et tagada, et disain vastaks kliendiootustele;

• Reeglite prioriteediseadistused: Toetatud on reeglite prioriteediseadistused, et kriitilised küsimused saaksid esikohale ja parandadaks kontrolli sihjärgilisust.