5. Документация на печатнуюплату

Выпуск КД на печатную плату регламентирован требованиями ГОСТ 2.417-91 «Платы печатные. Правила выполнения чертежей», который, по ряду положений, не отвечает современным способам разработки печатных плат и не учитывает возможность оформления КД с использованием в качестве подлинников машинных (магнитных или оптических) носителей данных. Кроме этого, эти документы должны отвечать требованиям ГОСТ 28388-89 «Документация на магнитных носителях данных», ГОСТ 2.123-93 «Комплектность конструкторских документов на печатные платы при автоматизированном производстве» и ГОСТ 2.004-88 «Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ». Вначале о составе КД. До недавнего времени, при повсеместном «ручном» выпуске документации, прекрасно зарекомендовал себя базовый способ, предполагающий использование одного базового чертежа, разработанного на серию однотипных изделий, и чертежей исполнения, несущих только частную информацию. Причем чертежи исполнения обычно отличались простотой и лаконичностью. При машинных (компьютерных) способах выпуска КД, когда «ручной» труд сведен к минимуму, базовый способ выпуска КД оказался малоэффективным. И, более того, необходимость давать в чертежах и спецификациях перекрестные ссылки, в данном случае только усложняют выпуск КД. Поэтому, ниже будет приведен вариант выпуска документации традиционным (не базовым) способом.

Комплект КД на печатную плату согласно ГОСТ 2.123-93 должен включать:

• Чертеж детали. Для многослойной платы это должен быть сборочный чертеж. Примеры обозначения: для двухслойных плат - АИСТ.758726.049. Для многослойных плат- АИСТ.687265.045 СБ;

• Спецификация. Для двухслойной платы не предусмотрена, поэтому документы, относящиеся непосредственно к печатной плате (управляющие файлы, таблицы и т.д.), записываются в спецификацию более высокого уровня.

Пример обозначения для многослойных плат: АИСТ. 687265.045;

• Технические требования. Самостоятельный документ, разрабатываемый на ряд однотипных плат, например, для МПП определенной структуры и класса точности. Этот документ заменит технические требования, записанные на поле чертежа. Пример обозначения: АИСТ. 460950.001 Д23;

• Таблица проверки монтажа. Данный документ по назначению и содержанию равноценен документу «Данные контроля», который предусмотрен ГОСТ 2.123. На практике в состав КД может быть введен только один из этих документов. Пример обозначения: АИСТ.687265.045 ТБ1;

• Данные фотошаблона. Управляющий файл, предназначенный для формирования (изготовления) фотошаблона. Это могут быть фотошаблоны для получения проводящего рисунка, защитной маски, маркировки и т.д. Каждый фотошаблон, используемый в производстве конкретной платы, является самостоятельным документом, со всеми вытекающими из этого требованиями к нему. В составе КД печатной платы таких документов может быть несколько. Например, для восьмислойной МПП их может быть 12 и даже больше. Примеры обозначения: АИСТ.687265.045 Т1М1, АИСТ.687265.045 Т1М2 и т.д.;

• Данные сверления. Управляющий файл для сверлильных станков. В зависимости от конструкции платы, технологии производства и состава (подборки) отверстий на плате, таких документов может быть несколько (например, отдельно для металлизированных отверстий и отдельно для гладких). Пример обозначения: АИСТ.687265.045 Т2М1, АИСТ.687265.045 Т2М2 и т.д.;

• Данные для обработки контура. Управляющий файл для фрезерного станка. Если использование такого станка не предусмотрено, то документ не создается. Пример обозначения: АИСТ.687265.045 ТЗМ;

• Данные контроля. Специальный файл, создаваемый для работы со специализированным оборудованием контроля печатных плат (в основном МПП). Документ частично или полностью дублирует таблицу проверки монтажа. Целесообразно в комплект КД включать только один из упомянутых документов. Пример обозначения: АИСТ. 687265.045 Т4М;

• Ведомость документов на носителях данных. Документ, включающий перечень всех машинных носителей (файлов), входящих в состав КД. Пример обозначения: АИСТ.687265.045 ВН.

Выпуск каждого из перечисленных выше документов имеет свои особенности, и осуществляется с использованием разных прикладных программ. Ниже рассмотрены приемы выпуска чертежей на печатные платы (двухслойные и МПП). Согласно ГОСТ 2.417-91 на чертеже печатной платы должна быть нанесена (видимая или условная) координатная сетка. Но современные приемы компьютерного конструирования печатных плат, и автоматизированные способы изготовления фотошаблонов, делают совершенно бессмысленным наносить сетку на чертеж и указывать в технических требованиях параметры этой сетки. В чертеже достаточно показать структуру платы, и дать ссылки на управляющие файлы. На чертеже печатной платы должен быть в обязательном порядке показан главный вид платы и, при необходимости, виды сбоку и сзади. На чертеже должны быть все исполнительные размеры (контур плат), присоединительные размеры (координаты крепежных отверстий и их диаметры) и габаритные размеры. Вид сзади может потребоваться для указания конкретных мест нанесения некоторых маркировок, штампа ОТК и др. ГОСТ 2.417-91 допускает выпускать чертежи печатных плат без изображения проводящего рисунка. Но поскольку компьютерные приемы работы позволяют без особых затруднений выполнить главный вид печатной платы с рисунком первого слоя, то это следует сделать, так, как чертеж с рисунком гораздо нагляднее и информативнее.

Кроме главного вида платы (и других его видов) чертеж может включать:

• таблицу структуры печатной платы;

• таблицу (или таблицы) элементов печатной платы (металлизированные и гладкие отверстия, а так же данные печатных проводников);

• таблицу допустимых замен. В целом, эта таблица - не обязательна, но практика показывает, что реально без замен используемых материалов не обходится ни одно производство.

Следующий элемент чертежа печатной платы - таблица структуры платы. Действующие нормативные документы и ГОСТы не требуют в обязательном порядке наличия в чертеже такой таблицы, но наглядность представления информации о печатной плате, полнота и точность, делают этот вариант оформления чертежа предпочтительным. Обратите внимание, что в таблице также указаны файлы сверления. Подобные таблицы для различных по структуре плат могут быть созданы, записаны самостоятельно в виде файлов или введены в специальные форматки, предназначенные для выпуска чертежей печатных плат. В этом случае потребуется в таблице для конкретного чертежа методами корректировки только заменить номера управляющих файлов. Другая таблица (одна или несколько) содержит данные по элементам печатной платы, к которым относятся все виды отверстий и печатные проводники. Информация по этим элементам в достаточном объеме записана в управляющих файлах, и этого обычно достаточно для изготовления печатной платы. Но чертеж печатной платы является документом, по которому производится так же контроль готового изделия. Поэтому в чертеже должна быть необходимая информация. Длительное время бытовало (и сейчас такие рецидивы встречаются), что достаточно в чертеже указать минимальный зазор и минимальную ширину проводника, и этого достаточно, чтобы изготовить и проконтролировать плату. Это значит, что любой печатный проводник, независимо от требуемой ширины, может быть выполнен с указанными минимальными размерами, в то время как в изделии должны быть элементы проводящего рисунка с определенными, заведомо большими размерами. Например, это требуется для обеспечения допустимого падения напряжения, исключения перегрева проводников, получения нормированного волнового сопротивления и т.д. Поэтому, в чертеже необходимо приводить номинальные размеры всех использованных в проекте печатных проводников с указанием допуска. На рисунке 4 приведен пример таблицы «Элементы печатной платы».

Рисунок 4 – Пример оформления таблицы «Элементы печатной платы»

При необходимости состав этой таблицы может быть расширен. В частности, в эту таблицу можно ввести величину минимального зазора, или даже раздельно зазоры для различных элементов платы и (или) для различных слоев. И по настойчивой просьбе производителя - число отверстий. Хотя эта информация имеется в управляющем файле сверления.

Следующая таблица: «Допустимые замены», пример которой показан на рисунке 5, никак не относится к конструированию печатной платы, но необходимость в ней диктуется практикой изготовления плат в производстве.

Поэтому введение ее в чертеж крайне необходимо. Нередко вместо этой таблицы, допустимые замены записываются в технические требования чертежа.

Рисунок 5 – Пример оформления таблицы «Допустимые замены»