As an essential part of electronic products, печатна платка (PCB) играе ключова роля в реализирането на функцията на електронните продукти, което води до все по -забележимото значение на дизайна на печатни платки, тъй като изпълнението на дизайна на печатни платки директно определя функцията и цената на електронните продукти. Добрият дизайн на печатни платки може да предпази електронните продукти от много проблеми, като по този начин гарантира, че продуктите могат да бъдат гладко произведени и да отговарят на всички нужди на практическите приложения.

От всички елементи, които допринасят за проектирането на печатни платки, производственият дизайн (DFM) е абсолютно важен, тъй като свързва дизайна на печатни платки с производството на печатни платки, за да открие проблемите навреме и да ги реши навреме през целия жизнен цикъл на електронните продукти. One myth is that the complexity of PCB design will increase as manufacturability of electronics is considered at the PCB design stage. In the design life cycle of electronic products, DFM can not only make electronic products participate in automatic production smoothly, and save labor costs in the manufacturing process, but also effectively shorten the manufacturing time to ensure the timely completion of the final electronic products.

Производство на печатни платки

Комбинирайки технологичността с дизайна на печатни платки, производственият дизайн е ключов фактор, водещ до ефективно производство, високо качество и ниска цена. The research of PCB manufacturability covers a wide range, usually divided into PCB manufacturing and PCB assembly.

LPCB production

For PCB manufacturing, the following aspects should be considered: PCB size, PCB shape, process edge and Mark point. Ако тези аспекти не са напълно взети предвид на етапа на проектиране на печатни платки, автоматичните машини за ламиниране на чипове може да не могат да приемат сглобяеми печатни платки, освен ако не се вземат допълнителни мерки за обработка. За да влошат нещата, някои плочи не могат да бъдат направени автоматично с ръчно заваряване. As a result, the manufacturing cycle will be longer and labor costs will increase.

1. PCB size

Всеки инсталатор на чипове има свой собствен размер на печатна платка, който варира според параметрите на всеки инсталатор. Например инсталаторът на чипове приема максимален размер на печатна платка от 500 мм * 450 мм и минимален размер на печатна платка от 30 мм * 30 мм. Това не означава, че не можем да боравим с компоненти на печатни платки, по -малки от 30 мм на 30 мм, и можем да разчитаме на мозайката, когато са необходими по -малки размери. Когато можете да разчитате само на ръчен монтаж и разходите за труд се покачват и производствените цикли са извън контрол, SMT машините с чипове никога няма да приемат прекалено големи или твърде малки платки за печатни платки. Therefore, in the PCB design stage, the PCB size requirements set by automatic installation and manufacturing must be fully considered, and it must be controlled within the effective range.

Следващата фигура илюстрира документа за проектиране на печатни платки, допълнен от софтуера Huaqiu DFM. Като дъска 5 × 2, всяка квадратна единица е едно цяло, с размери 50 мм на 20 мм. The connection between each unit is achieved by V-cut/V-scoring technology. In this image, the entire square is shown with a final size of 100mm by 100mm. Съгласно горните изисквания може да се заключи, че размерът на дъската е в допустимите граници.

2. PCB shape

In addition to PCB size, all chip SMT machines have requirements for PCB shape. Нормалната печатна платка трябва да има правоъгълна форма със съотношение дължина към ширина 4: 3 или 5: 4 (най -добре). If the PCB is irregularly shaped, additional measures must be taken prior to SMT assembly, resulting in increased costs. За да се предотврати това, печатната платка трябва да бъде проектирана в обща форма по време на фазата на проектиране на печатни платки, за да отговаря на изискванията за SMT. Това обаче е трудно да се направи на практика. Когато формата на някои електронни продукти трябва да е неправилна, трябва да се използват дупки за щамповане, за да се даде на крайната печатна платка нормална форма. Когато са сглобени, излишните спомагателни прегради могат да бъдат премахнати от печатната платка, за да отговорят на изискванията за автоматична инсталация и пространство.

Снимката по -долу показва печатната платка с неправилна форма, а ръбът за обработка е добавен от софтуера Huaqiu DFM. The whole circuit board size is 80mm * 52mm, and the square area is the size of the actual PCB. The size of the upper right corner area is 40mm by 20mm, which is the auxiliary craft edge produced by the bridge of the stamp hole.

2.png

3. Страна на процеса

To meet the requirements of automatic manufacturing, process edges must be placed on the PCB to secure the PCB.

В етапа на проектиране на печатни платки, 5 мм широк ръб на процеса трябва да се остави настрана предварително, без да се оставят никакви компоненти и окабеляване. Техническото ръководство обикновено се поставя на късата страна на печатната платка, но късата страна може да бъде избрана, когато съотношението на страните надвишава 80%. След сглобяването ръбът на процеса може да бъде премахнат като помощна производствена роля.

4. Mark point

For PCBS with components installed, Mark points should be added as a common reference point to ensure that component locations are accurately determined for each assembly device. Следователно точките Mark са производствени еталони за SMT, необходими за автоматизирано производство.

Components require 2 Mark points and PCBS require 3 Mark points. These marks should be placed on the edges of the PCB board and cover all SMT components. Централното разстояние между точката на маркиране и ръба на плочата трябва да бъде най -малко 5 мм. For PCBS with double-sided SMT components, Mark points should be placed on both sides. If the components are too close together to place Mark points on the board, they can be placed on the edge of the process.

LPCB assembly

PCB assembly, or PCBA for short, is actually the process of welding components onto bare boards. За да отговори на изискванията за автоматично производство, монтажът на печатни платки има някои изисквания за монтажния пакет и оформлението на монтажа.

1. Опаковка на компонентите

По време на проектирането на PCBA, ако пакетите с компоненти не отговарят на съответните стандарти и компонентите са твърде близо една до друга, няма да се осъществи автоматична инсталация.

За да се получи най -добрата опаковка за компоненти, трябва да се използва професионален софтуер за проектиране на EDA, който да отговаря на международните стандарти за опаковане на компоненти. During PCB design, the aerial view area must not overlap with other areas, and the automatic IC SMT machine will be able to accurately identify and mount the surface.

2. Component layout

Разположението на компонентите е важна задача при проектирането на печатни платки, тъй като работата им е пряко свързана със сложността на външния вид на печатната платка и производствения процес.

По време на оформлението на компонентите трябва да се определят монтажните повърхности на SMD и THD компонентите. Тук задаваме предната част на печатната платка като страна на компонент А, а задната страна като страна на компонент В. The assembly layout should consider the assembly form, including single layer single package assembly, double layer single package assembly, single layer mixed package assembly, Side A mixed package and side B single package assembly and side A THD and side B SMD assembly. Различното сглобяване изисква различни производствени процеси и техники. Therefore, in terms of component layout, the best component layout should be selected to make manufacturing simple and easy, so as to improve the manufacturing efficiency of the whole process.

In addition, consideration must be given to the orientation of component layout, spacing between components, heat dissipation, and component height.

Като цяло ориентацията на компонентите трябва да бъде последователна. Components are laid out in accordance with the principle of minimum tracking distance, based on which components with polarity markers should have uniform polarity directions, and components without polarity markers should be neatly aligned along the X or Y axis. Височината на компонента трябва да бъде до 4 мм, а посоката на предаване между компонента и печатната платка трябва да бъде 90 °.

За да се подобри скоростта на заваряване на компонентите и да се улесни последващата проверка, разстоянието между компонентите трябва да бъде постоянно. Components in the same network should be close to each other and a safe distance should be left between different networks according to the voltage drop. Silkscreen and pad must not overlap, otherwise components will not be installed.

Due to the actual operating temperature of the PCB and the thermal characteristics of the electrical components, heat dissipation should be considered. Разположението на компонентите трябва да се фокусира върху разсейването на топлината. Ако е необходимо, използвайте вентилатор или радиатор. За захранващите компоненти трябва да се изберат подходящи радиатори, а чувствителните на топлина компоненти да се поставят далеч от топлина. Високият компонент трябва да бъде поставен след ниския компонент.

Повече подробности трябва да се съсредоточат върху печатни платки DFM и да се натрупа опит на практика. Например, изискванията за дизайн на високоскоростни сигнални печатни платки имат специални изисквания за импеданс и трябва да бъдат обсъдени с производителя на платката преди действителното производство, за да се определи информацията за импеданса и наслояването. За да се подготвят за производство на малки по размер ПХБ плочи с плътно окабеляване, минималната ширина на окабеляването и производственият капацитет на диаметъра на отвора трябва да бъдат обсъдени с производителя на печатни платки, за да се осигури гладко производство на тези печатни платки.