У якасці важнай часткі электронных прадуктаў, друкаваная плата (Друкаваная плата) адыгрывае ключавую ролю ў рэалізацыі функцый электронных прадуктаў, што прыводзіць да ўсё большага значэння дызайну друкаванай платы, паколькі прадукцыйнасць канструкцыі друкаванай платы непасрэдна вызначае функцыі і кошт электронных вырабаў. Добры дызайн друкаванай платы можа ўтрымаць электронныя вырабы ад шматлікіх праблем, гарантуючы тым самым, што вырабы могуць бесперашкодна вырабляцца і задавальняць усе патрэбы практычнага прымянення.

З усіх элементаў, якія спрыяюць праектаванню друкаваных поплаткаў, дызайн вытворчасці (DFM) мае абсалютна важнае значэнне, паколькі ён звязвае дызайн друкаванай платы з вытворчасцю друкаванай платы, каб своечасова знайсці праблемы і своечасова іх вырашыць на працягу ўсяго жыццёвага цыкла электронных вырабаў. Адзін з міфаў заключаецца ў тым, што складанасць канструкцыі друкаванай платы ўзрасце, паколькі тэхналагічнасць электронікі разглядаецца на стадыі праектавання друкаванай платы. У жыццёвым цыкле праектавання электронных вырабаў DFM можа не толькі плаўна ўдзельнічаць у электроннай прадукцыі, а таксама эканоміць выдаткі на працоўную сілу ў вытворчым працэсе, але і эфектыўна скараціць час вытворчасці, каб забяспечыць своечасовае завяршэнне канчатковых электронных прадуктаў.

Вытворчасць друкаванай платы

Спалучаючы тэхналагічнасць з дызайнам друкаванай платы, дызайн вытворчасці з’яўляецца ключавым фактарам, які вядзе да эфектыўнага вытворчасці, высокай якасці і нізкай кошту. Даследаванне тэхналагічнай друкаванай платы ахоплівае шырокі дыяпазон, звычайна падзелены на вытворчасць друкаваных поплаткаў і зборку друкаваных поплаткаў.

Вытворчасць LPCB

Для вытворчасці друкаваных поплаткаў варта ўлічваць наступныя аспекты: памер друкаванай платы, форма друкаванай платы, край працэсу і кропка маркіроўкі. Калі гэтыя аспекты не ўлічваюцца цалкам на стадыі праектавання друкаванай платы, аўтаматычныя машыны для ламінавання чыпаў могуць не прымаць зборныя друкаваныя платы, калі не будуць прыняты дадатковыя меры па апрацоўцы. Што яшчэ горш, некаторыя пласціны нельга вырабляць аўтаматычна з дапамогай ручной зваркі. У выніку цыкл вытворчасці падоўжыцца, а кошт працы павялічыцца.

1. Памер друкаванай платы

Кожны ўсталёўшчык чыпаў мае свой уласны памер друкаванай платы, які змяняецца ў залежнасці ад параметраў кожнага ўсталёўшчыка. Напрыклад, мантажнік чыпа прымае максімальны памер друкаванай платы 500 мм * 450 мм і мінімальны памер друкаванай платы 30 мм * 30 мм. Гэта не азначае, што мы не можам апрацоўваць кампаненты друкаванай платы памерам менш 30 мм на 30 мм, і можам спадзявацца на лобзікавыя дошкі, калі патрабуюцца меншыя памеры. Калі вы можаце разлічваць толькі на ручную ўстаноўку, а выдаткі на працу растуць, а вытворчыя цыклы выходзяць з -пад кантролю, чып -SMT -машыны ніколі не прымаюць занадта вялікія або занадта малыя друкаваныя платы. Такім чынам, на этапе праектавання друкаванай платы патрабаванні да памеру друкаванай платы, устаноўленыя аўтаматычнай устаноўкай і вытворчасцю, павінны быць у поўнай меры ўлічаны і кантралявацца ў межах эфектыўнага дыяпазону.

Наступны малюнак ілюструе праектны дакумент друкаванай платы, завершаны праграмным забеспячэннем Huaqiu DFM. У выглядзе дошкі 5 × 2 кожная квадратная адзінка ўяўляе сабой адзіны кавалак памерам 50 на 20 мм. Сувязь паміж кожным блокам дасягаецца з дапамогай тэхналогіі V-cut/V-scoring. На гэтым малюнку паказаны ўвесь квадрат з канчатковым памерам 100 на 100 мм. У адпаведнасці з вышэйпаказанымі патрабаваннямі можна зрабіць выснову, што памер дошкі знаходзіцца ў межах дапушчальнага.

2. форма друкаванай платы

У дадатак да памеру друкаванай платы, усе чып SMT машыны маюць патрабаванні да формы друкаванай платы. Звычайная друкаваная плата павінна мець прастакутную форму з суадносінамі даўжыні да шырыні 4: 3 або 5: 4 (лепш). Калі друкаваная плата мае няправільную форму, перад зборкай SMT неабходна прыняць дадатковыя меры, што прывядзе да павелічэння выдаткаў. Каб гэтага не адбылося, друкаваная плата павінна быць распрацавана ў агульнай форме на этапе праектавання друкаванай платы, каб адпавядаць патрабаванням SMT. Аднак на практыцы гэта зрабіць складана. Калі форма некаторых электронных вырабаў павінна быць няправільнай, трэба выкарыстоўваць адтуліны для штампоўкі, каб надаць канчатковай друкаванай плаце нармальную форму. У сабраным выглядзе залішнія дапаможныя перагародкі можна зняць з друкаванай платы для задавальнення патрабаванняў да аўтаматычнай ўстаноўкі і прасторы.

На малюнку ніжэй паказана друкаваная плата няправільнай формы, а край апрацоўкі дададзены праграмным забеспячэннем Huaqiu DFM. Уся плата памерам 80 мм * 52 мм, а квадратная плошча – гэта памер фактычнай друкаванай платы. Памер верхняга правага кута складае 40 мм на 20 мм, які з’яўляецца дапаможным краем карабля, вырабленым мостам адтуліны для штампу.

2.png

3. Бок працэсу

Каб задаволіць патрабаванні аўтаматычнага вырабу, краю тэхналогіі павінны быць размешчаны на друкаванай плаце для замацавання друкаванай платы.

На этапе праектавання друкаванай платы край тэхналагічнай шырыні 5 мм павінен быць адкладзены загадзя, не пакідаючы ніякіх кампанентаў і правадоў. Тэхнічнае кіраўніцтва звычайна змяшчаецца на кароткай баку друкаванай платы, але кароткі бок можна выбраць, калі суадносіны бакоў перавышаюць 80%. Пасля зборкі край тэхналагічнага працэсу можна зняць у якасці дапаможнай вытворчай ролі.

4. Адзначце кропку

Для PCBS з усталяванымі кампанентамі кропкі Марка варта дадаць у якасці агульнай кропкі адліку, каб гарантаваць дакладнае вызначэнне месцаў кампанентаў для кожнага зборачнага прылады. Такім чынам, кропкі Mark з’яўляюцца эталонамі вытворчасці SMT, неабходнымі для аўтаматызаванага вытворчасці.

Кампаненты патрабуюць 2 балы, а PCBS – 3 балы. Гэтыя знакі павінны размяшчацца па краях друкаванай платы і ахопліваць усе кампаненты SMT. Цэнтральная адлегласць паміж кропкай маркіроўкі і краем пласціны павінна быць не менш за 5 мм. Для PCBS з двухбаковымі кампанентамі SMT кропкі Марка павінны размяшчацца з абодвух бакоў. Калі кампаненты знаходзяцца занадта блізка адзін да аднаго, каб размясціць кропкі маркіроўкі на дошцы, іх можна размясціць на краі працэсу.

Зборка LPCB

Зборка друкаванай платы, або скарочана PCBA, на самай справе – гэта працэс зваркі кампанентаў на голыя дошкі. Для таго, каб задаволіць патрабаванні аўтаматычнага вытворчасці, зборка друкаванай платы мае некаторыя патрабаванні да зборкі пакета і макета зборкі.

1. Упакоўка кампанентаў

Пры распрацоўцы PCBA, калі пакеты кампанентаў не адпавядаюць адпаведным стандартам і кампаненты знаходзяцца занадта блізка адзін да аднаго, аўтаматычная ўстаноўка не адбудзецца.

Для таго, каб атрымаць лепшую ўпакоўку кампанентаў, неабходна выкарыстоўваць прафесійнае праграмнае забеспячэнне EDA для адпаведнасці міжнародным стандартам упакоўкі кампанентаў. Падчас праектавання друкаванай платы вобласць аэрафота не павінна перакрывацца з іншымі зонамі, і аўтаматычная машына IC SMT зможа дакладна вызначыць і ўсталяваць паверхню.

2. Кампанентны макет

Размяшчэнне кампанентаў з’яўляецца важнай задачай пры праектаванні друкаванай платы, паколькі яе прадукцыйнасць напрамую звязана са складанасцю знешняга выгляду друкаванай платы і вытворчага працэсу.

Падчас кампаноўкі кампанентаў трэба вызначыць зборачныя паверхні кампанентаў SMD і THD. Тут мы ўсталёўваем пярэднюю частку друкаванай платы як бок кампанента А, а заднюю частку як бок кампанента В. Схема зборкі павінна ўлічваць форму зборкі, у тым ліку аднаслаёвую зборку аднаго пакета, двухслаёвую зборку аднаго пакета, аднаслаёвую зборку змешанага пакета, збоку змешанага пакета боку А і зборку аднабаковага боку В і збоку SMD збоку А і THD. Розная зборка патрабуе розных вытворчых працэсаў і тэхнікі. Такім чынам, з пункту гледжання кампаноўкі кампанентаў, варта выбраць лепшы макет кампанентаў, каб зрабіць вытворчасць простым і лёгкім, каб павысіць эфектыўнасць вытворчасці ўсяго працэсу.

Акрамя таго, неабходна ўлічваць арыентацыю кампаноўкі кампанентаў, адлегласць паміж кампанентамі, рассейванне цяпла і вышыню кампанента.

У цэлым арыентацыя кампанентаў павінна быць паслядоўнай. Кампаненты размешчаны ў адпаведнасці з прынцыпам мінімальнай адлегласці адсочвання, зыходзячы з якога кампаненты з маркерамі палярнасці павінны мець аднолькавыя напрамкі палярнасці, а кампаненты без маркераў палярнасці павінны быць акуратна выраўноўвацца ўздоўж восі X або Y. Вышыня кампанента павінна быць да 4 мм, а кірунак перадачы паміж кампанентам і друкаванай платай павінна быць 90 °.

Каб палепшыць хуткасць зваркі кампанентаў і палегчыць наступны кантроль, адлегласць паміж кампанентамі павінна быць аднолькавым. Кампаненты ў адной сетцы павінны знаходзіцца блізка адзін да аднаго, а паміж рознымі сеткамі трэба пакідаць бяспечную адлегласць у залежнасці ад падзення напружання. Шаўкаграфія і пракладка не павінны перакрывацца, інакш кампаненты не будуць устаноўлены.

У сувязі з рэальнай працоўнай тэмпературай друкаванай платы і цеплавымі характарыстыкамі электрычных кампанентаў варта ўлічваць рассейванне цяпла. Схема кампанентаў павінна быць накіравана на цеплавыдзяленне. Пры неабходнасці выкарыстоўвайце вентылятар або радыятар. Для сілавых кампанентаў трэба выбраць адпаведныя радыятары, а кампаненты, якія адчуваюць да цяпла, трэба размяшчаць далей ад цяпла. Высокі кампанент павінен быць размешчаны пасля нізкага кампанента.

Больш падрабязную інфармацыю варта засяродзіць на друкаванай плаце DFM, а вопыт трэба назапашваць на практыцы. Напрыклад, патрабаванні да канструкцыі высакахуткаснай сігнальнай друкаванай платы маюць асаблівыя патрабаванні да супраціву і павінны абмяркоўвацца з вытворцам платы перад фактычным вырабам для вызначэння імпедансу і пластовай інфармацыі. Для таго, каб падрыхтавацца да вытворчасці на друкаваных платах невялікіх памераў з шчыльнай праводкай, мінімальная шырыня праводкі і дыяметр скразных адтулін павінны быць абмеркаваны з вытворцам друкаванай платы, каб забяспечыць бесперабойную вытворчасць гэтых друкаваных плат.