Semakan Peraturan Reka Bentuk

Reka bentuk dan pembuatan PCB ialah proses yang sangat kompleks yang memerlukan pengurusan beribu-ribu komponen dan sambungan yang berkesan pada papan berbilang lapisan. Memastikan hasil pengeluaran adalah penting, dan Semakan Peraturan Reka Bentuk ialah kaedah utama untuk menambah baiknya. DRC ialah langkah pengesahan kritikal dalam proses reka bentuk PCB, menggunakan alatan EDA untuk menyemak secara automatik sama ada susun atur PCB mematuhi peraturan reka bentuk pratetap dan kekangan pembuatan, memastikan reka bentuk boleh dibuat dan boleh dipercayai.

Peraturan ini biasanya termasuk:

• Peraturan elektrik: seperti lebar jejak minimum, jarak jejak, dan spesifikasi sambungan pad dan jejak untuk mengelakkan litar pintas atau gangguan isyarat;

• Peraturan pembuatan: seperti diameter lubang minimum, melalui lebar, dan saiz bukaan topeng pateri (topeng pateri) untuk dipadankan dengan keupayaan pemprosesan kilang PCB;

• Peraturan proses: seperti jarak komponen dan tetapan titik rujukan kedudukan untuk memenuhi keperluan ketepatan peralatan pemasangan SMT. Fungsi teras DRC adalah untuk mengesan kemungkinan ralat dan pelanggaran reka bentuk, mengurangkan kerja semula dalam pengeluaran kemudian, mengurangkan kos dan memendekkan kitaran pembangunan.

Nilai teras dan kepentingan Semakan Peraturan Reka Bentuk (DRC) dalam pembuatan PCBA

Semakan Peraturan Reka Bentuk ialah langkah kawalan kualiti kritikal dalam keseluruhan proses PCBA daripada reka bentuk kepada pengeluaran besar-besaran. Dengan menetapkan piawaian industri, kekangan proses pembuatan, dan keperluan kebolehpercayaan, ia mengautomasikan atau mengesahkan dokumen reka bentuk PCB secara manual. Kepentingannya merangkumi keseluruhan rangkaian pengesahan reka bentuk, kawalan kos, jaminan pengeluaran besar-besaran dan peningkatan kualiti. Ia adalah pra-proses teras untuk Kingfield untuk memastikan daya saing produk PCBAnya.

I. Elakkan kecacatan reka bentuk dan kurangkan risiko pengeluaran besar-besaran

DRC boleh mengenal pasti masalah tersembunyi dengan tepat dalam reka bentuk, termasuk lebar/jarak jejak yang tidak patuh, tidak normal melalui dimensi, ketidakpadanan antara pad dan pakej peranti, sambungan tembaga yang lemah dan konflik reka letak rangkaian kuasa dan tanah. Jika isu ini tidak dikenal pasti semasa fasa reka bentuk, ia boleh menyebabkan kegagalan maut seperti litar pintas/litar terbuka PCB, ketidakupayaan untuk memateri komponen dan gangguan isyarat semasa prototaip atau pengeluaran besar-besaran. Ini bukan sahaja membazir bahan mentah tetapi juga melambatkan penghantaran projek. Kingfield menggunakan proses DRC yang ketat untuk memintas kecacatan reka bentuk lebih awal, mengawal risiko pada sumber dan memastikan reka bentuk memenuhi keperluan kebolehlaksanaan pembuatan.

II. Memadankan proses pembuatan untuk memastikan kecekapan pengeluaran

Pengeluar PCBA yang berbeza mempunyai peralatan pengeluaran dan keupayaan proses yang berbeza. DRC boleh menyesuaikan peraturan pemeriksaan berdasarkan parameter proses teras Kingfield untuk memastikan tahap pemadanan yang tinggi antara dokumen reka bentuk dan keupayaan pengeluaran sebenar. Contohnya, untuk reka bentuk melalui mikro pada PCB berketumpatan tinggi, DRC boleh mengesahkan sama ada diameter lubang memenuhi ketepatan peralatan penggerudian, mengelakkan gangguan pengeluaran dan pengurangan hasil disebabkan ketidakserasian proses. DRC mencapai penyepaduan lancar "pembuatan reka bentuk", dengan ketara meningkatkan kecekapan pengeluaran dan memendekkan kitaran penghantaran.

III. Kawal kerugian kos dan optimumkan peruntukan sumber

Kepincangan reka bentuk yang membawa kepada kerja semula/pembuatan semula adalah salah satu sebab utama peningkatan kos dalam projek PCBA. Sebagai contoh, jika litar pintas PCB berlaku disebabkan jarak jejak yang terlalu rapat, papan litar perlu dibuat semula, komponen dibeli semula, dan pemprosesan sekunder diperlukan, secara langsung meningkatkan kos bahan dan buruh. Jika masalah ditemui selepas pengeluaran besar-besaran, kerugian akan dikuatkan secara eksponen. Kingfield menggunakan DRC untuk mengenal pasti masalah lebih awal, meminimumkan kadar kerja semula dan mengelakkan pembaziran bahan akibat reka bentuk yang tidak munasabah, mencapai kawalan kos yang tepat dan meningkatkan keuntungan projek.

IV. Memastikan kebolehpercayaan produk dan meningkatkan reputasi jenama

Kebolehpercayaan produk PCBA secara langsung bergantung pada rasional reka bentuk mereka. DRC boleh mengesahkan skema reka bentuk daripada pelbagai dimensi, termasuk prestasi elektrik, struktur mekanikal dan kestabilan terma:
Prestasi elektrik: Sahkan rasional penurunan voltan rangkaian kuasa, pemadanan impedans isyarat dan reka bentuk pembumian untuk mengelakkan kerosakan produk yang disebabkan oleh gangguan isyarat atau ketidakstabilan kuasa;
Struktur mekanikal: Periksa sama ada susun atur komponen memenuhi keperluan pelesapan haba dan sama ada penyambung mempunyai ruang sisipan dan penyingkiran yang mencukupi untuk mengelakkan menjejaskan jangka hayat produk akibat pengumpulan haba atau gangguan mekanikal;
Kebolehsuaian alam sekitar: Untuk senario khas seperti aplikasi industri dan automotif, DRC boleh mengesahkan sama ada reka bentuk memenuhi piawaian alam sekitar seperti rintangan getaran dan rintangan suhu tinggi. DRC memastikan operasi produk yang stabil sepanjang keseluruhan kitaran hayatnya, mengurangkan kos penyelenggaraan selepas jualan, dan mengukuhkan reputasi jenama Kingfield dan daya saing pasaran dalam industri PCBA.

V. Menyesuaikan diri dengan piawaian industri dan memenuhi keperluan pematuhan

Produk PCBA untuk aplikasi yang berbeza mesti mematuhi piawaian industri yang berkaitan. DRC boleh membenamkan keperluan mandatori piawaian ini untuk memastikan pensijilan pematuhan produk. Sebagai contoh, dalam reka bentuk PCBA elektronik automotif, DRC boleh mengesahkan jarak pengasingan antara litar voltan tinggi dan voltan rendah untuk memenuhi piawaian keselamatan elektronik automotif; dalam PCBA peranti perubatan, ia boleh menyemak reka bentuk integriti isyarat untuk memastikan ketepatan diagnostik peranti. Kingfield memastikan pematuhan produk dengan piawaian industri melalui DRC, menyediakan pelanggan dengan penyelesaian tersuai yang patuh dan boleh dipercayai.

Semakan Peraturan Reka Bentuk, sebagai alat teras untuk pengesahan reka bentuk PCBA, melakukan pemeriksaan menyeluruh dan terperinci pada dokumen reka bentuk PCB melalui asas peraturan piawai dan logik pengesahan pintar. Fungsinya meliputi dimensi utama seperti prestasi elektrik, kebolehlaksanaan pembuatan, struktur mekanikal dan pematuhan, dan ia merupakan sokongan teknologi teras untuk Kingfield untuk memastikan kualiti reka bentuk PCBA dan kebolehpercayaan pengeluaran besar-besaran. Berikut perincian lapan fungsi terasnya:

I. Pengesahan Peraturan Elektrik: Memastikan Fungsi Litar Stabil

Prestasi elektrik adalah teras produk PCBA. DRC dengan tepat mengesahkan rasionaliti elektrik reka bentuk litar untuk mengelakkan masalah seperti keabnormalan isyarat dan ketidakstabilan kuasa daripada sumber:

• Semakan peraturan jarak: Mengesahkan jarak penebat minimum antara konduktor, pad, vias, dan kesan kuprum untuk mengelakkan litar pintas dan rayapan yang disebabkan oleh jarak yang tidak mencukupi, terutamanya sesuai untuk keperluan ketat litar voltan tinggi dan PCB berketumpatan tinggi;

• Pengesahan sambungan rangkaian: Mengesan masalah rangkaian seperti litar terbuka, litar pintas dan sambungan longgar untuk memastikan ketersambungan kuasa, isyarat dan rangkaian tanah memenuhi spesifikasi reka bentuk, mengelakkan kegagalan fungsi akibat putus rangkaian;

• Pengesahan padanan impedans: Untuk isyarat berkelajuan tinggi, semak sama ada lebar talian penghantaran, jarak talian dan ketebalan dielektrik memenuhi nilai impedans pratetap untuk mengurangkan pantulan isyarat dan crosstalk, memastikan integriti isyarat;

• Pengesahan rangkaian kuasa: Mengesahkan sama ada lebar rel kuasa memenuhi keperluan kapasiti bawaan semasa (mengelakkan pemanasan beban lampau) dan sama ada pengagihan kuasa dan tanah seimbang (mengurangkan penurunan voltan), memastikan bekalan kuasa stabil;

• Pemeriksaan reka bentuk pembumian: Semak sama ada kaedah pembumian (pebumian satu titik, pembumian berbilang titik) adalah munasabah dan sama ada bilangan vias pembumian mencukupi untuk mengelakkan gangguan gelung pembumian dan meningkatkan keupayaan anti-gangguan litar.

II. Semakan keserasian proses pembuatan: Pastikan kebolehlaksanaan pengeluaran

DRC menyesuaikan peraturan berdasarkan parameter peralatan pengeluaran Kingfield dan keupayaan proses untuk memastikan keserasian yang lancar antara reka bentuk dan proses pembuatan sebenar:

• Semakan lebar garisan/jarak: Sahkan bahawa lebar konduktor memenuhi keperluan pemprosesan minimum, mengelakkan pecahan goresan dan kapasiti bawa arus yang tidak mencukupi disebabkan oleh lebar talian yang terlalu nipis;

• Melalui pengesahan parameter: Periksa sama ada diameter melalui, ketebalan dinding dan saiz pad sepadan dengan proses penggerudian dan penyaduran tembaga, mengelakkan melalui sekatan dan sambungan yang lemah;

• Pengesahan reka bentuk pad: Sahkan bahawa saiz dan jarak pad adalah konsisten dengan pakej peranti, mengelakkan pad bersaiz besar/bersaiz kecil yang menyebabkan sambungan pateri sejuk dan jambatan pateri, dan memastikan keserasian dengan proses pematerian pemasangan dan aliran semula SMT;

• Pemeriksaan topeng pateri/skrin sutera: Periksa sama ada bukaan topeng pateri menutup pad (mengelakkan halangan topeng pateri yang menghalang pematerian) dan sama ada skrin sutera bertindih (menjejaskan pengenalan peranti), memastikan kedudukan peranti yang tepat semasa pengeluaran;

• Pengesahan pemprosesan tembaga: Semak kaedah penyambungan antara kuprum dan pad dan vias, pulau tembaga (untuk mengelakkan sisa goresan), dan sesuaikan dengan etsa PCB dan keperluan proses topeng pateri.

III. Struktur Mekanikal dan Pemeriksaan Reka Bentuk Terma: Meningkatkan Kebolehpercayaan Produk

DRC mengoptimumkan reka bentuk dari perspektif struktur fizikal dan kestabilan terma, memastikan kekuatan mekanikal dan kapasiti pelesapan haba PCBA sepanjang keseluruhan kitaran hayatnya:

• Pengesahan reka letak komponen: Memeriksa sama ada jarak komponen memenuhi keperluan pelesapan haba dan sama ada terdapat gangguan mekanikal, menempah ruang pemasangan dan pelesapan haba yang mencukupi;

• Pemeriksaan jarak tepi papan: Mengesahkan jarak minimum dari komponen, vias, kesan tembaga ke tepi PCB, mengelakkan kerosakan litar dan kekuatan mekanikal yang tidak mencukupi disebabkan oleh pemotongan tepi papan;

• Pengesahan reka bentuk pelesapan haba: Untuk komponen berkuasa tinggi, semak sama ada reka bentuk pad pelesapan haba dan vias pelesapan haba adalah munasabah, memastikan pengaliran haba yang cepat dan mengelakkan pengumpulan haba yang membawa kepada penuaan komponen;

• Pengesahan lubang mekanikal: Periksa sama ada saiz dan kedudukan lubang skru dan lubang kedudukan sepadan dengan struktur perumahan dan pelekap, mengelakkan kegagalan pemasangan akibat sisihan lubang.

IV. Semakan Keserasian Peranti dan Pakej: Mengurangkan Risiko Pemasangan

Semakan Keserasian Reka Bentuk mengesahkan ketekalan antara pakej peranti dan dokumen reka bentuk untuk mengelakkan masalah pemasangan yang disebabkan oleh ralat pakej:

• Semakan Padanan Pakej: Mengesahkan bahawa pakej peranti sepadan dengan peranti yang dipilih sebenar, mengelakkan "ketidakpadanan pakej-peranti" yang menghalang pematerian;

• Pengesahan Komponen Kekutuban: Menyemak sama ada kekutuban pakej komponen terkutub seperti diod, kapasitor dan litar bersepadu sepadan dengan logik reka bentuk, mengelakkan pematerian terbalik yang boleh membakar peranti;

• Semakan Pemegang Tempat Komponen: Menyiasat pakej yang tidak ditentukan dan komponen pendua, memastikan bahawa maklumat komponen dalam BOM (Bill of Materials) sepadan sepenuhnya dengan maklumat komponen dalam dokumen reka bentuk.

V. Pemeriksaan Khas untuk Proses Ketumpatan Tinggi dan Khas: Menyesuaikan diri dengan Reka Bentuk Kompleks

Untuk PCB dengan proses khas seperti HDI, PCB fleksibel tegar, dan vias terkubur/buta, DRC menawarkan fungsi pemeriksaan khusus tersuai:

• Pemeriksaan Proses HDI: Mengesahkan sama ada diameter melalui, ketepatan kedudukan dan struktur susun memenuhi keperluan proses HDI untuk mencegah melalui kegagalan sambungan;

• Terkubur/Buta Melalui Pengesahan: Periksa kekonduksian vias tertimbus/buta dan sambungannya ke litar lapisan luar untuk memastikan penghantaran isyarat antara lapisan yang stabil;

• Pemeriksaan PCB Tegar-Flex: Mengesahkan sama ada reka bentuk peralihan antara kawasan fleksibel dan tegar dan jejari lentur memenuhi keperluan proses PCB fleksibel untuk mengelakkan kerosakan litar semasa lenturan.

VI. Pematuhan dan Pemeriksaan Piawaian Industri: Memenuhi Keperluan Khusus Senario

DRC menggabungkan piawaian mandatori daripada pelbagai industri untuk memastikan produk PCBA memenuhi keperluan pematuhan senario aplikasi mereka: Pemeriksaan Keserasian Elektromagnet (EMC): Sahkan sama ada susun atur kapasitor penapis, integriti satah bumi dan reka bentuk perisai isyarat mematuhi piawaian EMC untuk mengurangkan sinaran elektromagnet dan gangguan; Pengesahan standard khusus industri:

• Elektronik automotif: Mematuhi piawaian IATF 16949, memeriksa jarak pengasingan antara litar voltan tinggi dan voltan rendah serta reka bentuk rintangan getaran;

• Peralatan perubatan: Mematuhi piawaian ISO 13485, mengesahkan integriti isyarat dan reka bentuk penebat untuk memastikan diagnostik peralatan yang tepat;

• Kawalan perindustrian: Memeriksa reka bentuk kebolehsuaian anti-gangguan dan suhu lebar untuk memenuhi keperluan kestabilan persekitaran industri;

• Pemeriksaan pematuhan keselamatan: Untuk PCBA berkuasa utama, sahkan sama ada jarak dan kelegaan rayapan mematuhi piawaian keselamatan seperti IEC 60950 untuk mengelakkan risiko kejutan elektrik.

VII. Fungsi Cadangan Pengoptimuman Reka Bentuk: Meningkatkan Kecekapan Reka Bentuk

Alat DRC lanjutan bukan sahaja "mencari masalah" tetapi juga menyediakan cadangan pengoptimuman pintar untuk membantu jurutera mengulang reka bentuk dengan cepat:

• Penandaan lokasi masalah automatik: Tandai lokasi pelanggaran dengan tepat melalui antara muka visual, menyokong lompatan satu klik ke kawasan yang sepadan dalam fail reka bentuk;

• Cadangan penyelesaian pengoptimuman: Sediakan penyelesaian khusus untuk pelanggaran, seperti "lebar garisan tidak mencukupi, cadangkan pelarasan kepada 0.15mm" atau "jarak pad terlalu kecil, cadangkan dinaikkan kepada 0.3mm";

• Fungsi pembaikan kelompok: Menyokong pembaikan automatik kumpulan pelanggaran mudah berulang, meningkatkan kecekapan pengubahsuaian reka bentuk dengan ketara.

Fungsi konfigurasi peraturan tersuai: Sesuaikan dengan keperluan yang diperibadikan

DRC menyokong menyesuaikan perpustakaan peraturan berdasarkan ciri proses Kingfield dan keperluan pelanggan khusus untuk mencapai pengesahan diperibadikan:

• Parameter proses tersuai: Parameter proses teras Kingfield boleh dimasukkan untuk memastikan peraturan pemeriksaan sepadan dengan sempurna dengan keupayaan pengeluaran;

• Keperluan pelanggan terbenam: Peraturan eksklusif boleh ditambah untuk keperluan pelanggan khusus untuk memastikan reka bentuk memenuhi jangkaan pelanggan;

• Tetapan keutamaan peraturan: Tetapan keutamaan peraturan disokong untuk memastikan isu kritikal diutamakan dan meningkatkan penyasaran pengesahan.