Une checklist DFM PCB pratique avant de passer commande

Figez d’abord les hypothèses de commande

La conception pour la fabricabilité compare les données de la carte à un procédé spécifique. « Le DRC passe » ne suffit pas si les règles décrivent un nombre de couches, un poids de cuivre, une limite de perçage ou un procédé de masque de soudure différent de ceux du bon de commande.

Consignez la fabrication visée avant la revue finale :

• fabricant et niveau de service ;
• dimensions de la carte et quantité ;
• nombre de couches et stack-up ;
• épaisseur finie et poids de cuivre ;
• exigence de matériau ou de Tg ;
• finition de surface et couleur du masque de soudure ;
• largeur de piste, écart, perçage, anneau annulaire et clearance de bord minimaux ;
• impédance contrôlée, castellations, placage de bord, remplissage de via, ou autres procédés spéciaux ;
• carte nue, pochoir, ou PCBA assemblé.

Utilisez la table de capacités actuelle du fabricant. Les valeurs minimales dépendent souvent de l’épaisseur de cuivre, de la couche, de l’épaisseur de carte, de la couleur et des options payantes. Le guide sur la largeur de piste et la clearance que les fabricants acceptent explique pourquoi un minimum affiché n’est pas une règle de conception universelle.

Vérifiez le design source

Avant de générer les sorties :

• Lancez l’ERC du schéma et résolvez ou documentez chaque exclusion.
• Mettez à jour le PCB depuis le schéma et passez en revue les changements proposés.
• Reremplissez toutes les zones de cuivre.
• Lancez le DRC PCB avec la parité de schéma, en utilisant des règles basées sur le procédé sélectionné.
• Confirmez que chaque net routé est connecté et qu’aucune empreinte inattendue propre à la carte ne subsiste.
• Vérifiez que les symboles montés ont des MPN et des empreintes exacts.

Passez aussi le design en revue visuellement. Inspectez la polarité, la broche un, l’orientation des connecteurs, l’accès aux points de test, les connecteurs de programmation, les straps de reset et de boot, les clearances des trous de fixation et la hauteur des composants. Un connecteur inversé peut satisfaire chaque règle de clearance.

Validez le contour et les données mécaniques

Le contour de carte sur Edge.Cuts doit être fermé, sans auto-intersection, et exempt de segments dupliqués ou microscopiques. Vérifiez les dimensions globales et les découpes internes avec les outils de mesure de KiCad. Distinguez les fentes routées des trous percés et confirmez que le fabricant supporte la largeur de fente demandée.

Vérifiez :

• la distance cuivre-bord, y compris autour des découpes internes ;
• les composants et courtyards par rapport au bord ;
• le débordement des connecteurs et la clearance d’accouplement ;
• la taille finie des trous de fixation, leur statut de placage, et le keepout matériel ;
• les languettes de panneau ou V-cuts uniquement si c’est vous, pas le fabricant, qui définissez le panneau ;
• les cotes et tolérances sur un plan de fabrication séparé quand elles comptent.

Ne placez pas d’instructions ambiguës sur une couche Gerber aléatoire. Si une note change la façon dont la carte doit être routée, plaquée ou pré-découpée, incluez un readme ou un plan clair et sélectionnez l’option de commande correspondante.

Vérifiez les perçages, pads et cuivre

Pour chaque famille de trous traversants, comparez la taille de trou fini avec la plus grande tolérance de broche ou de matériel. Vérifiez ensuite que l’anneau annulaire reste suffisant après la tolérance de perçage. Vérifiez que les trous métallisés et non métallisés sont correctement classés.

Inspectez le cuivre pour :

• des largeurs de piste et des écarts au moins égaux aux règles déclarées ;
• une largeur suffisante pour le courant et l’élévation de température, pas seulement pour la fabrication ;
• une clearance et un creepage haute tension appropriés à l’application ;
• des chemins de retour intacts sous les signaux rapides ;
• l’absence d’îlots de zone isolés ou de résidus de cuivre étroits ;
• un soulagement thermique raisonnable sur les pads connectés aux plans ;
• des teardrops seulement là où ils sont délibérément configurés ;
• un rapport d’aspect de via et un diamètre de perçage conformes au procédé choisi.

Si une piste se resserre brièvement entre des pads, le DRC doit aussi vérifier ce segment local. La largeur de routage d’une classe de net n’est pas automatiquement un minimum imposé dans KiCad ; configurez des contraintes de carte ou des règles personnalisées.

Inspectez le masque de soudure, la pâte et la sérigraphie

Considérez F.Mask et B.Mask comme des ouvertures : les formes sur ces couches retirent le masque et exposent le cuivre. Confirmez que les pads sont exposés, que les vias tentés se comportent comme demandé, et que les pads adjacents à pas fin ont soit une digue de masque fabricable, soit une ouverture intentionnellement combinée.

Vérifiez que l’expansion du masque ne découvre pas de pistes voisines. La couleur du masque peut changer le registre et la largeur de digue réalisables, alors vérifiez la capacité spécifique à cette couleur. L’article sur le masque de soudure concernant pourquoi les ponts de masque comptent couvre les décisions liées au pas fin.

Pour l’assemblage, inspectez les ouvertures de pâte, en particulier les pads thermiques exposés, qui ont normalement besoin d’une pâte segmentée plutôt que d’une seule grande ouverture. Confirmez que les composants DNP sont traités de façon cohérente dans les données de pâte et d’assemblage selon le procédé de l’assembleur.

La sérigraphie ne doit pas chevaucher des pads exposés ou des bords routés. Rendez les repères de référence, les marques de broche un, les symboles de polarité, les étiquettes de connecteur et la révision de carte lisibles à la largeur de ligne fabriquée. Ne comptez pas uniquement sur la sérigraphie pour une orientation critique pour la sécurité ; le cuivre ou la documentation d’assemblage peuvent être plus durables.

Vérifiez les données d’assemblage comme un ensemble cohérent

Si vous commandez un PCBA, la BOM a besoin de MPN exacts, de quantités, de références, du statut DNP et des substitutions approuvées. Le fichier pick-and-place a besoin de chaque référence montée en surface, de sa position X/Y, de la face de carte et de la rotation. Utilisez une origine cohérente et vérifiez plusieurs composants asymétriques dans l’aperçu de l’assembleur.

Vérifiez aussi :

• les fiduciaires et les exigences d’outillage ;
• l’espace de courtyard entre composants et d’espace de retouche ;
• la clearance de bord de carte pour les convoyeurs ;
• les informations de polarité et de broche un dans les plans d’assemblage ;
• les pièces qui exigent un assemblage manuel, un traitement spécial ou un post-traitement ;
• les connecteurs ou pièces hautes qui doivent être montés dans un ordre précis.

Une BOM et un fichier de placement issus de commits différents peuvent chacun paraître valides individuellement et rester inutilisables ensemble. Générez tous les artefacts de livraison depuis une seule révision source propre.

Inspectez les fichiers de fabrication finaux de façon indépendante

Générez les Gerbers et les perçages Excellon dans un répertoire de sortie vide. Le flux d’export Gerber de KiCad liste le jeu classique à deux couches et les commandes CLI.

Ouvrez les fichiers générés dans un visualiseur Gerber et vérifiez :

1. Chaque couche de cuivre, masque, sérigraphie et contour attendue apparaît une fois.
2. Le contour a la taille et les découpes attendues.
3. Les perçages s’alignent avec les pads, et la séparation PTH/NPTH est cohérente.
4. Les couches du bas ne sont pas pré-miroitées incorrectement.
5. Les remplissages de zone et les spokes thermiques sont présents.
6. Le masque et la sérigraphie correspondent à l’intention source.
7. Aucun cadre de feuille, courtyard, ou tracé obsolète ne s’est glissé dans le jeu.

Téléversez ensuite le zip et répétez la revue dans le visualiseur du fabricant. Comparez les dimensions détectées, le nombre de couches et les perçages avec le devis. Une incohérence ici est une raison de s’arrêter, pas une bizarrerie d’aperçu anodine.

Livrez, ne vous contentez pas de téléverser

Nommez l’archive avec la carte et la révision. Consignez le commit source, la version de KiCad, les rapports DRC/ERC, la révision de la BOM et la configuration de commande. Hashez ou conservez l’archive exacte téléversée. Si quoi que ce soit change, même une étiquette de référence, régénérez et revérifiez l’ensemble complet plutôt que de remplacer un seul fichier à l’intérieur du zip.

Les raisons courantes de rejet d’une commande PCB sont surtout des désaccords entre les données, les capacités et les options de commande. Cette checklist rend ces trois éléments explicites avant d’y engager de l’argent et du calendrier.