Som en væsentlig del af elektroniske produkter, printkort (PCB) spiller en nøglerolle i realiseringen af ​​elektroniske produkters funktion, hvilket fører til den stadig mere fremtrædende betydning af PCB -design, fordi udførelsen af ​​PCB -design direkte bestemmer funktionen og omkostningerne ved elektroniske produkter. Godt PCB -design kan holde elektroniske produkter fra mange problemer og dermed sikre, at produkter kan fremstilles problemfrit og opfylde alle behov i praktiske applikationer.

Af alle de elementer, der bidrager til PCB -design, er fremstillingsdesign (DFM) helt afgørende, fordi det forbinder PCB -design med PCB -fremstilling for at finde problemer tidligt og løse dem i tide gennem elektroniske produkters livscyklus. 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.

PCB fremstillbarhed

Ved at kombinere fremstillbarhed med PCB -design er produktionsdesign en nøglefaktor, der fører til effektiv fremstilling, høj kvalitet og lave omkostninger. 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. Hvis disse aspekter ikke tages fuldt ud i betragtning på PCB -designstadiet, kan automatiske chip -lamineringsmaskiner muligvis ikke acceptere præfabrikerede PCB -plader, medmindre der træffes yderligere behandlingstiltag. For at gøre sagen værre kan nogle plader ikke laves automatisk ved hjælp af manuel svejsning. As a result, the manufacturing cycle will be longer and labor costs will increase.

1. PCB size

Hver chipinstallatør har sin egen ønskede PCB -størrelse, som varierer alt efter parametrene for hver installatør. Eksempelvis accepterer chipinstallatøren en maksimal PCB -størrelse på 500 mm * 450 mm og en minimum PCB -størrelse på 30 mm * 30 mm. Dette betyder ikke, at vi ikke kan håndtere printkortkomponenter, der er mindre end 30 mm x 30 mm, og kan stole på stiksavbrædder, når der kræves mindre størrelser. Når du kun kan stole på manuel installation, og lønomkostningerne stiger, og produktionscyklusser er ude af kontrol, accepterer chip SMT -maskiner aldrig PCB -plader, der er for store eller for små. 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.

Den følgende figur illustrerer printkortdesigndokumentet udfyldt af Huaqiu DFM -software. Som et 5 × 2 bord er hver kvadratisk enhed et enkelt stykke, der måler 50 mm x 20 mm. 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. I henhold til ovenstående krav kan det konkluderes, at tavlens størrelse ligger inden for det acceptable område.

2. PCB shape

In addition to PCB size, all chip SMT machines have requirements for PCB shape. Et normalt printkort skal have en rektangulær form med et forhold mellem længde og bredde på 4: 3 eller 5: 4 (bedst). If the PCB is irregularly shaped, additional measures must be taken prior to SMT assembly, resulting in increased costs. For at forhindre dette i at ske, skal printkortet være designet i en fælles form under PCB -designfasen for at opfylde SMT -kravene. Dette er imidlertid svært at gøre i praksis. Når formen på nogle elektroniske produkter skal være uregelmæssig, skal der bruges stempelhuller til at give den endelige print en normal form. Når de er samlet, kan redundante hjælpebafler fjernes fra printkortet for at opfylde automatiske krav til installation og plads.

Billedet herunder viser printkortet med uregelmæssig form, og forarbejdningskanten tilføjes af Huaqiu DFM -software. 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. Proces side

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

I PCB -designfasen skal 5 mm bred proceskant være afsat på forhånd uden at efterlade komponenter og ledninger. Den tekniske vejledning er normalt placeret på den korte side af printkortet, men den korte side kan vælges, når billedformatet overstiger 80%. Efter montering kan proceskanten fjernes som en hjælpeproduktionsrolle.

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. Markeringer er derfor SMT -fremstillingsbenchmarks, der kræves til automatiseret fremstilling.

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. Centerafstanden mellem mærkepunkt og pladekant skal være mindst 5 mm. For PCBS med dobbeltsidede SMT-komponenter skal mærkepunkter placeres på begge sider. 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 -samling, eller PCBA forkortet, er faktisk processen med at svejse komponenter på bare plader. For at opfylde kravene til automatisk fremstilling har PCB -samling nogle krav til montagepakke og monteringslayout.

1. Emballage af komponenter

Under PCBA -design, hvis komponentpakker ikke opfylder passende standarder og komponenter er for tæt på hinanden, sker der ikke automatisk installation.

For at opnå den bedste komponentemballage bør der bruges professionel EDA -designsoftware til at overholde internationale komponentemballagestandarder. 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

Komponentlayout er en vigtig opgave i PCB -design, fordi dets ydeevne er direkte relateret til kompleksiteten af ​​PCB -udseende og fremstillingsproces.

Under komponentlayout skal samlefladerne på SMD- og THD -komponenter bestemmes. Her sætter vi forsiden af ​​printkortet som komponent A -siden og bagsiden som komponent B -side. 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. Forskellig samling kræver forskellige fremstillingsprocesser og teknikker. 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.

Generelt bør komponentorientering være konsekvent. 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. Komponentens højde skal være op til 4 mm, og transmissionsretningen mellem komponenten og printkortet skal være 90 °.

For at forbedre komponenternes svejsehastighed og lette efterfølgende inspektion, bør afstanden mellem komponenter være konsekvent. Komponenter i det samme netværk skal være tæt på hinanden, og der skal være en sikker afstand mellem forskellige netværk i henhold til spændingsfaldet. Silketryk og pude må ikke overlappe hinanden, ellers installeres komponenter ikke.

Due to the actual operating temperature of the PCB and the thermal characteristics of the electrical components, heat dissipation should be considered. Komponenternes layout bør fokusere på varmeafledning. Brug om nødvendigt en ventilator eller kølelegeme. Der skal vælges passende radiatorer til strømkomponenterne, og varmefølsomme komponenter skal placeres væk fra varme. Den høje komponent skal placeres efter den lave komponent.

Flere detaljer bør fokuseres på PCB DFM, og erfaring bør akkumuleres i praksis. F.eks. Har PCB-designkrav til højhastighedssignal særlige krav til impedans og bør diskuteres med tavleproducenten før den faktiske fremstilling for at bestemme impedans og laginformation. For at forberede produktionen på små printplader med tæt ledning bør den mindste ledningsbredde og fremstillingskapacitet for gennemgående hul diskuteres med PCB-producenten for at sikre en jævn produktion af disse PCBS.