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Come un processo di progettazione efficiente può influire sul costo totale e sull’affidabilità del PCB

Oltre il 30% dei pacchetti di dati che riceviamo contiene elementi o caratteristiche che necessitano di chiarimenti. Se il processo di EQ (engineering questions) si protrae, è molto probabile che il costo totale e l’affidabilità del PCB ne risentano negativamente. Pertanto, è importante che i nostri tecnici e i clienti lavorino sistematicamente per chiarire qualsiasi incertezza fin dall’inizio.

Quindi, come possiamo fare? Per completare più rapidamente il processo di EQ e garantire l’affidabilità del prodotto finale, è necessario mettere in atto un processo di progettazione efficiente. Dai file Gerber alle varie caratteristiche ed elementi del PCB che devono essere verificati, i nostri tecnici contribuiscono a garantire che ognuno di questi aspetti sia affrontato tempestivamente.

Florence Gaussot, and Angelica Ferreira, NCAB Group France
Florence Gaussot, Customer Support Manager, a sinistra, e Angelica Ferreira, Customer Support, a destra.

Cosa contiene il file Gerber?

Il formato Gerber è lo standard utilizzato per trasmettere le informazioni sulla fabbricazione di un circuito stampato. Include la descrizione (tracce, pad, pad CMD, vias, ecc.).
Gerber RS-274X (Gerber Extended) è il formato standard per i software di progettazione di PCB. È utilizzato per circa il 90% dei PCB attualmente prodotti nel mondo.

Il Gruppo NCAB è in grado di caricare anche file in formato ODB++. Si tratta di un formato intelligente che contiene tutte le informazioni necessarie per la produzione di un PCB e che limita i rischi quando viene utilizzato dai reparti CAM per generare tooling di produzione.

Per i formati Gerber RS-274X o ODB++, i file devono includere quanto segue:

  • Tutti gli strati (top / bottom layers, inner layers)
  • Top e bottom soldermask
  • Top e bottom silkscreen (se presente)
  • File di Routing (profile meccanico)
  • Netlist fornita in formato IPC-D-356

Contrariamente a quanto si crede, i dati Gerber non includono i file di foratura. Questi file sono molto importanti perché raccolgono le specifiche di foratura del PCB: fori passanti placcati (PTH), fori passanti non placcati (NPTH), slot, sequenze di microvias, vias interrati, svasature, tolleranze specifiche, ecc.

NCAB employee studying a Gerber file on a screen | NCAB Group
I dati forniti dal cliente (Gerber) vengono utilizzati per produrre tools di produzione per il PCB specifico.

Caratteristiche ed elementi chiave da considerare per un PCB

Oltre ai file Gerber (o ODB++) e ai file di foratura, è essenziale allegare un disegno (master drawing) che indichi i requisiti chiave del PCB. Questo, a sua volta, non solo indicherà le specifiche richieste per il PCB, ma ridurrà anche il time to market. I requisiti che devono essere documentati e comunicati ai tecnici sono i seguenti:

  • Fase del progetto – Si tratta di un prototipo, di una pre-serie, di una serie o di campioni iniziali? Queste informazioni ci aiutano a selezionare fin dall’inizio il progetto più adatto a soddisfare le vostre esigenze.
  • Tecnologia – Un circuito stampato può essere un faccia semplice, doppia faccia, multistrato, HDI, flessibile, rigido-flessibile, semi-flessibile o IMS.
  • StanStandard e applicazione – Specificare l’applicazione a cui è dedicato il PCB. Questo ci permette di fare un preventivo in base allo standard richiesto e di rispondere meglio alla vostra richiesta.
  • Materiale secondo IPC-4101 – Si consiglia di specificare il grado IPC (IPC-4101/99, 101, ecc.) che definisce in dettaglio le caratteristiche del materiale di base, o la Tg (FR4 Tg 130°C, 150°C o 170°C).
  • Oltre alle dimensioni del PCB, è consigliabile specificare il formato di consegna desiderato: PCB singolo, PCB con bordi trattati, disegno del pannello.
  • Disegno del pannello – Ogni cliente ha le proprie regole in termini di disegno del pannello (dimensioni, bordi attrezzati, pattern di test, ecc.), per questo vi invitiamo a comunicarcele, così come il metodo di taglio (V-cut o stamps holes).
  • Trattamento Superficiale – I fattori decisivi nella scelta della finitura più adatta sono la progettazione del PCB, il processo di assemblaggio, l’applicazione finale e il tempo di stoccaggio.
  • Spessore del PCB – Lo spessore standard di un circuito stampato rigido è di 1,6 mm ma, a seconda della tecnologia e del numero di strati, può variare da 0,05 mm a 8 mm.
  • Spessori interni/esterni del rame di base – Gli spessori standard degli strati di rame sono 17µm, 35µm e 70µm. Al di là di questi spessori, potrebbe esserci un tempo di consegna del materiale. Per quanto riguarda gli strati esterni, è importante specificare se si tratta dello spessore del rame di base o di quello finito.
  • Soldermask – Il soldermask può essere opaco o lucido. È tradizionalmente di colore verde, ma esistono anche molti altri colori (nero, blu, rosso, giallo, bianco, ecc.).
  • Accettazione della classe IPC – Presso il Gruppo NCAB, i nostri circuiti stampati sono prodotti in conformità alla classe IPC 2, con alcuni punti in classe 3 e oltre le IPC, tranne nel caso in cui il cliente richieda (tutto) in classe IPC 3.
  • Disegno meccanico – È importante indicare le dimensioni dei fori, le tolleranze e i tipi: PTH, NPTH, press-fit, slot, ecc.

Grazie al nostro efficiente processo di progettazione e alla maggiore familiarità dei nostri clienti con le documentazioni e i componenti necessari da comunicare fin dalle prime fasi del processo (file Gerber, file di foratura, requisiti chiave), possiamo garantire che i vostri PCB siano realizzati senza difetti e con una produzione economicamente vantaggiosa.

I nostri tecnici hanno molti anni di esperienza nella produzione di PCB, in particolare su come produrre PCB senza compromettere gli obiettivi di progettazione. Per questo motivo, se avete domande o richieste, vi preghiamo di contattare l’ufficio NCAB del vostro Paese o la vostra persona di riferimento.

Quali sono gli altri fattori di costo del PCB?

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