Welche Daten werden für die Fertigung von Elektronik benötigt?
Für ein detailliertes Angebot und die Auftragsfertigung Ihrer Elektronik sind Fertigungsdaten erforderlich. Diese bilden die Grundlage, damit das Projekt schnell und unkompliziert bearbeitet werden kann. Daher sollten alle erforderlichen Informationen in Ihren Projektdaten oder in der Stückliste (BOM), dem Bestückungsplan sowie den Pick- und Place-Daten usw. enthalten sein. Welche Informationen dies konkret sind, erfahren Sie in diesem Artikel.
Datenbereitstellung leicht gemacht
Der einfachste Weg zur Bereitstellung aller Informationen ist der direkte Export aus der Design-Software. Auch hier gilt, dass die erforderlichen Angaben (siehe unten) für die Beschaffung und Fertigung der Elektronik in den Daten vorhanden sein müssen.
Die Informationen im ODB++ Datenformat bereitzustellen ist dabei zu bevorzugen. Leider verfügen noch nicht alle Electronic-Design-Suiten über die Möglichkeit, dieses Format zu exportieren. Hier ist eine Liste der gängigen Tools und deren Exportmöglichkeiten:
Export als ODB++ ((.tgz) gepacktes ODB++ File)
Export als ODB++ ((.tgz) gepacktes ODB++ File)
Export als Boardfile (.brd)
Export als Projektfile (.kicad_pcb, .kicad_pro)
Export als ausschließlich Gerber + P&P Daten
Export als ausschließlich Gerber + P&P Daten
Die Stückliste (Bill of Materials, BOM) – Bauteilinformationen
Die Stückliste (englisch Bill of Materials, BOM) stellt eine umfassende Übersicht der Komponenten, Bauteile und Materialien dar, die für die Herstellung eines Produkts notwendig sind. Sie bildet bereits bei der Angebotsanfrage die Grundlage für die Kalkulation und dient später in der Produktion als Referenz für die Umsetzung.
Vorteile gezielter Informationen in der Stückliste
- schneller ans Ziel und Rückfragen vermeiden
- weniger Missverständnisse durch klare Vorgaben
- kostensparend durch effektives Arbeiten
Best Practices – Diese Informationen gehören in die BOM!
Für eine ideale Stückliste sind nicht viele Angaben erforderlich. Die Auflistung sollte jedoch für die weitere Bearbeitung in elektronischer Form im Excel- oder CSV-Format und mindestens folgende Informationen zu allen Bauteilen beinhalten:
1. Stückzahl
Hier erfolgt die Angabe der Stückzahl des verwendeten Bauteils (siehe MPN) pro Leiterplatte oder Baugruppe.
2. Bauteilreferenz / RefDes
Die Bauteilreferenz oder der Referenzdesignator (kurz RefDes) ist eine eindeutige Kennzeichnung, die jedem Bauteil auf der Leiterplatte zugewiesen wird. Sie ermöglicht eine präzise Identifikation und Zuordnung der einzelnen Komponenten in der Schaltung.
Beispiel: R1, C9, D15, IC1 usw.
3. Herstellerteilenummer / MPN
Die Hersteller-Teilenummer, oder Manufacturer Part Number (MPN), ist eine eindeutige Identifikationsnummer, die von Herstellern elektronischer Bauteile vergeben wird. Sie dient dazu, jedes einzelne Bauteil klar zu kennzeichnen und zu unterscheiden. Diese Nummer ist wichtig, um sicherzustellen, dass das richtige Bauteil verwendet wird.
Beispiel: 08051C104K4T2A <- Teilenummer eines Kondensators
4. Hersteller
Hier wird der zugehörige Hersteller zur Teilenummer (MPN) angegeben.
Beispiel: Kyocera AVX
5. Alternative möglich? - ja / nein
Nicht jedes Bauteil ist zwingend an die angegebene MPN gebunden. Werden alternative Komponenten akzeptiert, können Hersteller vergleichbare Bauteile mit identischen Eigenschaften auswählen, was die Beschaffungsflexibilität erhöht und in der Regel positive Auswirkungen auf die Beschaffungskosten hat.
So kann beispielsweise ein durch die Angabe der MPN spezifiziertes Bauteil mit den Eigenschaften von 1KOhm, 0.25W, 1% auch durch einen anderen Widerstand mit identischen Werten ersetzt werden.
6. Wird beigestellt? - ja / nein
Beabsichtigen Sie, das Bauteil für den Fertigungsprozess selbst bereitzustellen? -> Ja
Hinweis: Beistellungen erfolgen in der Regel lediglich bei Bauteilengpässen oder speziellen Konstellationen. Im Regelfall ist die Beschaffung der erforderlichen Teile durch den Hersteller kostengünstiger!
7. Wird bestückt? - ja / nein
Die Ausgabe der Stückliste enthält in der Regel eine vollständige Auflistung sämtlicher Bauteile, einschließlich der nicht zu bestückenden. Um diese Bauteile klar zu kennzeichnen, ist eine eindeutige Markierung erforderlich.
Optionale Angaben in der Stückliste (BOM)
Abgesehen von den oben genannten notwendigen Informationen kann die Liste selbstverständlich nach Belieben ergänzt werden. So wird die BOM zur zentralen Informationsquelle für die Hardware der Schaltung.
Hier sind einige Beispiele für zusätzliche Informationen in der Stückliste:
Bauteilwert
Die klassische Angabe des Wertes für Widerstand, Kapazität, Induktivität usw.
Beispiel: 1k, 5K1, 100nF, 560pF
Bauteileigenschaften
Hier erfolgt die Angabe zusätzlicher Daten, die die Anforderungen an das Bauteil widerspiegeln.
Beispiel: 1 % für die Toleranz und/oder X7R für das gewünschte Dielektrikum
Bauform
Die mechanische Bauform der Bauteile ist bis auf einige Spezialteile standardisiert. Die Angabe der Bauart kann eine nützliche Zusatzinformation darstellen.
Beispiel: 0402, SO-16, PLCC-48, TO-220 usw.
Bestückungsseite
Bei doppelseitig bestückten Leiterplatten ist die Angabe der Bestückseite für die Bauteile eine sehr nützliche Information. Es ist jedoch darauf zu achten, dass die Bauteile in der Liste dann pro Seite zusammengefasst werden.
Beispiel:
R1, R2, R5 -> TOP (Bestückungsseite oben)
R3, R4, R6 -> BOT (Bestückungsseite unten)
Alle Widerstände im oben genannten Beispiel haben die gleiche MPN.
Alternative MPN
Möchte man dem Hersteller nicht die freie Hand bei den Alternativen lassen, kann man diese selbstverständlich selbst vorgeben und durch zusätzliche MPNs spezifizieren.
Alternativer Hersteller
Die Ergänzung zusätzlicher Hersteller für die vorgegebenen Teilenummern.
Eigene Teilenummer (CPN)
Wenn eigene Teilenummern (Customer Part Number, CPN) für die Bauteile gepflegt werden, besteht die Möglichkeit, diese in der Stückliste zuzuordnen.
Vermeiden Sie Fehler in der Bauteilliste!
Unklare und widersprüchliche Angaben in der Stückliste sollten grundsätzlich vermieden werden, da sie zu Fehlern führen können, die sich im ungünstigsten Fall durch den gesamten Entstehungsprozess ziehen.
Wenn man sich z.B. bei einer Position durch die MPN-Angabe eindeutig auf einen 1 kOhm-Widerstand bezieht, diesen jedoch im ergänzenden "Bauteilwert" als 10 kOhm-Widerstand angibt, kann das gravierende Folgen haben.
Der Bestückungsplan zu jeder Bestückungsseite
Dieser Plan ist eine unverzichtbare Grundlage in der Angebotsphase und zur Aufbereitung der Daten für die Fertigung. Dabei dient er als eindeutige Vorgabe und wird bereits in der Aufbereitungsphase Ihrer Daten zur Kontrolle herangezogen. Der Bestückungsplan muss in elektronischer Form bereitgestellt werden. Möglich ist hier eine Ausgabe der kompletten Extended Gerberdaten oder konforme ODB++ Daten. Er sollte folgende Informationen beinhalten:
| 1. | Bauteilnamen oder Bezeichnung ( z.B. IC1, C1, R1, D1, etc.) |
| 2. | Polaritätskennzeichnung (z.B. Pin 1, Kathode, +, etc.) |
| 3. | Position und Bauteilgraphik |
| 4. | Kennzeichnung des Bezugspunktes der Daten |
Einfacher ist es, wenn uns Eagle, Protel, Altium Designer oder Target3001 Daten zur Verfügung gestellt werden. Den benötigten Plan generieren wir als EMS-Dienstleister für Sie. Hier gilt jedoch, dass die oben genannten Informationen in Ihrem Projekt mit korrekten Footprints eingepflegt sind.
Die Bestückungsdaten – Pick & Place Daten
Hier sind die Informationen für die Leiterplattenbestückung hinterlegt. Die Generierung dieser Daten erfolgt aus Ihrem CAD-System. Das Ergebnis sollte in elektronischer Form im Excel oder CSV-Format und folgende Angaben zu den zu bestückenden Bauteilen beinhalten:
| 1. | Bauteilname (z.B. R1, C1, IC1, etc.) |
| 2. | X-Koordinate (z.B. 42.35) |
| 3. | Y-Koordinate (z.B. 21.35) |
| 4. | Rotationswinkel (z.B. 270) |
| 5. | Bauteilwert (z.B. 10nF) |
| 6. | Bauform (z.B. C0805) |
| 7. | Bestückungsseite (z.B. oben / unten, top / bot) |
Auch hier ist es einfacher, wenn uns Eagle, Protel, Altium Designer, Target3001 oder ODB++ Daten zur Verfügung gestellt werden. Sollten Sie die Daten lieber selbst generieren, geben Sie uns bitte die verwendete Maßeinheit (mm, inch, etc.) und die eingestellte Drehrichtung (rechts/links herum) bekannt.
