Kao bitan dio elektroničkih proizvoda, štampana ploča (PCB) igra ključnu ulogu u ostvarivanju funkcije elektroničkih proizvoda, što dovodi do sve izraženije važnosti dizajna PCB -a, jer performanse dizajna PCB -a izravno određuju funkciju i cijenu elektroničkih proizvoda. Dobar dizajn PCB -a može spriječiti elektroničke proizvode od mnogih problema, osiguravajući tako da se proizvodi mogu glatko proizvoditi i zadovoljiti sve potrebe praktične primjene.

Od svih elemenata koji doprinose dizajnu PCB -a, proizvodni dizajn (DFM) je apsolutno bitan jer povezuje dizajn PCB -a s proizvodnjom PCB -a kako bi se problemi rano pronašli i na vrijeme riješili tokom životnog ciklusa elektroničkih proizvoda. Jedan je mit da će se složenost dizajna PCB -a povećati kako se u fazi projektiranja PCB -a razmatra proizvodnost elektronike. U životnom ciklusu dizajna elektroničkih proizvoda, DFM ne samo da može natjerati elektroničke proizvode da glatko sudjeluju u automatskoj proizvodnji i uštede troškove rada u proizvodnom procesu, već i učinkovito skratiti vrijeme proizvodnje kako bi se osiguralo pravovremeno dovršavanje konačnih elektroničkih proizvoda.

Mogućnost proizvodnje PCB -a

Kombinacijom proizvodnosti sa dizajnom PCB -a, dizajn proizvodnje je ključni faktor koji dovodi do efikasne proizvodnje, visokog kvaliteta i niske cijene. Istraživanje proizvodnje PCB -a pokriva širok raspon, obično podijeljen na proizvodnju PCB -a i montažu PCB -a.

LPCB proizvodnja

Za proizvodnju PCB -a treba uzeti u obzir sljedeće aspekte: veličina PCB -a, oblik PCB -a, rubovi procesa i Mark point. Ako se ovi aspekti u potpunosti ne uzmu u obzir u fazi projektiranja PCB -a, automatske mašine za laminiranje čipova možda neće moći prihvatiti montažne ploče od PCB -a ako se ne poduzmu dodatne mjere obrade. Da stvar bude gora, neke se ploče ne mogu automatski izraditi ručnim zavarivanjem. Kao rezultat toga, proizvodni ciklus će biti duži, a troškovi rada će se povećati.

1. Veličina PCB -a

Svaki instalater čipova ima svoju željenu veličinu PCB -a, koja varira ovisno o parametrima svakog instalatera. Na primjer, instalater čipa prihvaća maksimalnu veličinu PCB -a 500 mm * 450 mm i minimalnu veličinu PCB -a 30 mm * 30 mm. To ne znači da ne možemo rukovati komponentama PCB ploča manjih od 30 mm do 30 mm, te se možemo osloniti na ploče za ubodne pile kada su potrebne manje veličine. Kada se možete osloniti samo na ručnu ugradnju, a troškovi rada rastu i proizvodni ciklusi su van kontrole, SMT mašine sa čipovima nikada neće prihvatiti prevelike ili premale PCB ploče. Stoga se u fazi projektiranja PCB -a zahtjevi za veličinu PCB -a postavljeni automatskom instalacijom i proizvodnjom moraju u potpunosti uzeti u obzir i moraju se kontrolirati unutar efektivnog raspona.

Sljedeća slika prikazuje dokument o dizajnu PCB ploče dopunjen Huaqiu DFM softverom. Kao ploča 5 × 2, svaka kvadratna jedinica je jedan komad, dimenzija 50 mm po 20 mm. Veza između svake jedinice postiže se V-cut/V-scoring tehnologijom. Na ovoj slici prikazan je cijeli kvadrat konačne veličine 100 x 100 mm. Prema gore navedenim zahtjevima može se zaključiti da je veličina ploče unutar prihvatljivog raspona.

2. Oblik PCB -a

Osim veličine PCB -a, sve SMT mašine sa čipovima imaju zahtjeve i za oblik PCB -a. Normalna štampana ploča trebala bi biti pravokutnog oblika s omjerom dužine i širine 4: 3 ili 5: 4 (najbolje). Ako je PCB nepravilnog oblika, potrebno je poduzeti dodatne mjere prije montaže SMT -a, što rezultira povećanjem troškova. Da bi se to spriječilo, PCB mora biti dizajniran u zajedničkom obliku tokom faze projektiranja PCB -a kako bi zadovoljio zahtjeve SMT -a. Međutim, to je u praksi teško učiniti. Kada oblik nekih elektroničkih proizvoda mora biti nepravilan, moraju se upotrijebiti rupe za pečat da bi konačnoj PCB -u dali normalan oblik. Nakon sastavljanja, suvišne pomoćne pregrade mogu se ukloniti s PCB -a kako bi ispunile automatsku instalaciju i zahtjeve prostora.

Donja slika prikazuje PCB nepravilnog oblika, a rub za obradu dodaje Huaqiu DFM softver. Cijela ploča je veličine 80 mm * 52 mm, a kvadratna veličina je veličina stvarne PCB -a. Veličina gornjeg desnog ugla iznosi 40 x 20 mm, što je pomoćna ivica plovila koju proizvodi most rupe za pečat.

2.png

3. Procesna strana

Da bi se ispunili zahtjevi automatske proizvodnje, rubovi procesa moraju biti postavljeni na PCB kako bi se PCB učvrstila.

U fazi projektiranja PCB -a, ivicu procesa širine 5 mm treba odložiti unaprijed, bez ostavljanja komponenti i ožičenja. Tehnički vodič obično se postavlja na kratku stranu PCB -a, ali kratka strana se može odabrati kada omjer širine i visine prelazi 80%. Nakon montaže, rub procesa može se ukloniti kao pomoćna proizvodna uloga.

4. Označite tačku

Za PCBS s instaliranim komponentama, točke označavanja treba dodati kao zajedničku referentnu točku kako bi se osiguralo da su lokacije komponenti točno određene za svaki sklopni uređaj. Stoga su Mark bodovi mjerila SMT proizvodnje potrebna za automatiziranu proizvodnju.

Komponente zahtijevaju 2 boda, a PCBS 3 boda. Ove oznake treba postaviti na rubove PCB ploče i pokriti sve SMT komponente. Središnje rastojanje između tačke označavanja i ivice ploče treba biti najmanje 5 mm. Za PCBS sa dvostranim SMT komponentama, oznake moraju biti postavljene s obje strane. Ako su komponente preblizu jedna drugoj da bi označile točke na ploči, mogu se postaviti na rub procesa.

LPCB sklop

PCB sklop, ili skraćeno PCBA, zapravo je proces zavarivanja komponenti na gole ploče. Kako bi zadovoljili zahtjeve automatske proizvodnje, sklop PCB -a ima neke zahtjeve za montažni paket i izgled sklopa.

1. Pakovanje komponenti

Tijekom dizajna PCBA -e, ako paketi komponenti ne zadovoljavaju odgovarajuće standarde, a komponente su preblizu, neće doći do automatske instalacije.

Da bi se dobila najbolja ambalaža sa komponentama, potrebno je koristiti profesionalni EDA dizajn softver u skladu sa međunarodnim standardima za pakovanje komponenti. Tijekom projektiranja PCB -a, pogled iz zraka ne smije se preklapati s drugim područjima, a automatski IC SMT stroj moći će precizno identificirati i montirati površinu.

2. Raspored komponenti

Raspored komponenti važan je zadatak u dizajnu PCB -a jer su njegove performanse izravno povezane sa složenošću izgleda PCB -a i proizvodnog procesa.

Prilikom rasporeda komponenti, potrebno je odrediti montažne površine SMD i THD komponenti. Ovdje postavljamo prednju stranu PCB -a kao stranu komponente A, a stražnju stranu kao stranu komponente. Raspored sklopa treba uzeti u obzir oblik sastavljanja, uključujući jednoslojni sklop jednostrukog pakovanja, dvoslojni sklop jednostrukog pakovanja, jednoslojni sklop mješovitog pakovanja, mješoviti paket mješovitog pakovanja strane i sklop jednostrukog paketa strane A i sklop SMD strane A i strane B. Različita montaža zahtijeva različite proizvodne procese i tehnike. Stoga, u smislu rasporeda komponenti, treba odabrati najbolji izgled komponente kako bi se proizvodnja učinila jednostavnom i lakom, kako bi se poboljšala efikasnost proizvodnje cijelog procesa.

Osim toga, mora se uzeti u obzir orijentacija rasporeda komponenti, razmak između komponenti, rasipanje topline i visina komponente.

Općenito, orijentacija na komponente treba biti dosljedna. Komponente su postavljene u skladu s principom minimalne udaljenosti praćenja, na osnovu kojeg komponente s oznakama polariteta trebaju imati ujednačene smjerove polariteta, a komponente bez oznaka polariteta trebaju biti uredno poravnate duž osi X ili Y. Visina komponente treba biti do 4 mm, a smjer prijenosa između komponente i PCB -a trebao bi biti 90 °.

Da bi se poboljšala brzina zavarivanja komponenti i olakšala naknadna kontrola, razmak između komponenti trebao bi biti dosljedan. Komponente u istoj mreži trebaju biti blizu jedna drugoj i ostaviti sigurnu udaljenost između različitih mreža u skladu s padom napona. Sitotisak i podloga ne smiju se preklapati, inače komponente neće biti instalirane.

Zbog stvarne radne temperature PCB -a i toplinskih karakteristika električnih komponenti, treba uzeti u obzir rasipanje topline. Raspored komponenti trebao bi se fokusirati na odvođenje topline. Ako je potrebno, koristite ventilator ili hladnjak. Za energetske komponente treba odabrati odgovarajuće radijatore, a komponente osjetljive na toplinu treba postaviti dalje od topline. Visoku komponentu treba postaviti iza niske komponente.

Više detalja treba se usredotočiti na PCM DFM, a iskustvo treba akumulirati u praksi. Na primjer, zahtjevi za dizajn PCB-a sa brzim signalom imaju posebne zahtjeve impedanse i trebali bi se raspraviti s proizvođačem ploče prije stvarne proizvodnje kako bi se utvrdile impedanse i informacije o slojevima. Kako bi se pripremili za proizvodnju na PCB pločama malih dimenzija s gustim ožičenjem, o minimalnoj širini ožičenja i proizvodnom kapacitetu promjera otvora treba razgovarati s proizvođačem PCB-a kako bi se osigurala nesmetana proizvodnja ovih PCBS-a.