Zautomatyzowana analiza projektów PCB - proces tworzenia dokumentacji produkcyjnej

Czynnikami, które decydują o wyborze producenta są zarówno czas realizacji zamówienia, jak i szybkość dostarczania ofert cenowych. Skrócenie procesów fizycznych zachodzących w trakcie produkowania obwodów jest trudne, czasami wręcz niemożliwe. Dużo łatwiej jest optymalizować można czas etapów przedprodukcyjnych, w tym najdłuższego z nich – przygotowania dokumentacji produkcyjnej.

Jedną z najbardziej skutecznych metod jest zastosowanie programu Integr8tor. Został on wdrozony w naszym zakładzie na początku 2018 r.

Przygotowanie dokumentacji produkcyjnej przebiega w dwóch etapach. Pierwszym jest wstępna weryfikacja dokumentacji projektowej zamówienia. Polega ona m. in. na weryfikacji kompletności i czytelności plików projektu oraz sprawdzeniu wzajemnego dopasowania obrazów warstw. Następnie weryfikuje się, czy parametry projektu odpowiadają technologii zadeklarowanej w karcie technologicznej. Porównujemy m.in.: liczba warstw miedzi, masek antylutowniczych czy opisów. Niezgodności są wyjaśniane są z klientami do chwili, kiedy dokumentacja nie budzi zastrzeżeń.

Najbardziej pracochłonnym elementem wstępnej weryfikacji jest wczytywanie dokumentacji generowanej przez różne programy CAD oraz interpretowanie przeznaczenia warstw na bazie wielu schematów nazewnictwa. Występująca duża różnorodność formatów plików oraz nazewnictwa poszczególnych warstw może prowadzić do pomyłek oraz wydłużyć czas analizy.

Wstępnie zweryfikowany projekt trafia następnie do działu CAM, gdzie opracowywana jest właściwa dokumentacja produkcyjna. W zarysie, proces ten polega na:

1. weryfikacji i ewentualnym dopasowaniu projektów do wymogów technologicznych linii produkcyjnej;
2. utworzeniu dokumentacji elektronicznej, w postaci programów m.in. do plotowania klisz lub dla naświetlarki bezpośredniego naświetlania Ledia (ang. DLI – Direct Laser Imaging), obróbki mechanicznej oraz testowania optycznego i elektrycznego;
3. wczytaniu dokumentacji i ustawieniu warstw oraz sprawdzeniu parametrów DRC mozaik (ang. Design Rule Check);
4. kontroli DRC, która wydłuża się dla skomplikowanych obwodów wielowarstwowych, szczególnie typu HDI (ang. High Density Interconnect). Obejmuje ona głównie wyznaczenie trzech parametrów charakterystycznych mozaik warstw zewnętrznych i wewnętrznych (rys .1):

• minimalnej odległości (ang. gaps) – najmniejszej odległości euklidesowej pomiędzy elementami mozaiki w obrębie sieci własnej lub sąsiednich,
• minimalnej szerokości ścieżki (ang. tracks) – najmniejszej szerokości elementów mozaiki, tworzących sieci elektryczne,
• minimalnego pierścienia (ang. annular rings) – obszaru miedzi wokół otworu metalizowanego. Zwykle szerokość pierścienia jest połową różnicy średnicy padu
  i umiesz­czonego w nim otworu metalizowanego.

Rys. 1. Widok okna parametrów mozaiki.

Czasochłonność wyznaczania parametrów DRC wzrasta również dla projektów,
w których pola kontaktowe (pady) nie są utworzone za pomocą dedykowanych apertur, lecz wykreślone ścieżkami. Innym czynnikiem wydłużającym określenie DRC jest malowanie dużych obszarów mas ścieżkami o grubości 1-2 mils, zamiast ich konturyzacja.