Elektrooniliste toodete olulise osana trükkplaat (PCB) mängib elektroonikaseadmete funktsiooni realiseerimisel võtmerolli, mis toob kaasa PCB disaini üha olulisema tähtsuse, sest PCB disaini jõudlus määrab otseselt elektroonikaseadmete funktsiooni ja maksumuse. Hea PCB disain võib hoida elektroonikatooted paljude probleemide eest, tagades seega, et tooteid saab sujuvalt valmistada ja need vastavad kõikidele praktiliste rakenduste vajadustele.

Kõigist elementidest, mis aitavad kaasa PCB disainile, on tootmisdisain (DFM) hädavajalik, kuna see seob PCB disaini PCB tootmisega, et leida probleemid varakult ja need õigeaegselt lahendada kogu elektroonikatoodete olelusringi jooksul. 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 valmistatavus

Kombineerides valmistatavust PCB disainiga, on tootmisdisain võtmetegur, mis tagab tõhusa tootmise, kõrge kvaliteedi ja madalad kulud. 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. Kui neid aspekte ei arvestata täielikult trükkplaatide projekteerimisetapis, ei pruugi automaatsed kiibi lamineerimismasinad olla valmis kokkupandavate trükkplaatide vastuvõtmiseks, kui ei võeta täiendavaid töötlemismeetmeid. Asja teeb veelgi hullemaks, et mõnda plaati ei saa käsitsi keevitamise teel automaatselt valmistada. As a result, the manufacturing cycle will be longer and labor costs will increase.

1. PCB size

Igal kiipide paigaldajal on oma soovitud PCB suurus, mis varieerub vastavalt iga paigaldaja parameetritele. Näiteks kiibi paigaldaja aktsepteerib maksimaalset PCB suurust 500 mm * 450 mm ja minimaalset PCB suurust 30 mm * 30 mm. See ei tähenda, et me ei saaks hakkama PCB -plaatide komponentidega, mis on väiksemad kui 30 mm kuni 30 mm, ja väiksemate mõõtude korral võime toetuda mosaiigiplaatidele. Kui saate loota ainult käsitsi paigaldamisele ja tööjõukulud tõusevad ning tootmistsüklid on kontrolli alt väljas, ei võta kiibist SMT -masinad kunagi vastu liiga suuri või liiga väikeseid trükkplaate. 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.

Järgmine joonis illustreerib Huaqiu DFM tarkvaraga täidetud trükkplaadi disaindokumenti. 5 × 2 plaadina on iga ruutühik üks tükk, mõõtmetega 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. Ülaltoodud nõuete kohaselt võib järeldada, et tahvli suurus jääb vastuvõetavasse vahemikku.

2. PCB shape

In addition to PCB size, all chip SMT machines have requirements for PCB shape. Tavaline trükkplaat peaks olema ristkülikukujuline, pikkuse ja laiuse suhe 4: 3 või 5: 4 (parim). If the PCB is irregularly shaped, additional measures must be taken prior to SMT assembly, resulting in increased costs. Selle vältimiseks tuleb trükkplaat projekteerida PCB projekteerimisetapis ühtse kujuga, et see vastaks SMT nõuetele. Praktikas on seda aga raske teha. Kui mõne elektroonikaseadme kuju peab olema ebakorrapärane, tuleb lõpliku trükkplaadi normaalse kuju saamiseks kasutada templi auke. Kokkupanduna saab PCB -lt eemaldada üleliigsed abiprobleemid, et see vastaks automaatsele paigaldus- ja ruumivajadusele.

Alloleval pildil on ebakorrapärase kujuga trükkplaat ja töötlemisserva lisab Huaqiu DFM tarkvara. 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. Protsessi pool

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

PCB projekteerimisetapis tuleks 5 mm laiune protsessi serv eelnevalt kõrvale jätta, jätmata komponente ja juhtmeid. Tehniline juhend on tavaliselt paigutatud trükkplaadi lühikesele küljele, kuid lühikese külje saab valida, kui kuvasuhe ületab 80%. Pärast kokkupanekut saab protsessi serva abitootmise rollina eemaldada.

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. Seetõttu on Mark -punktid SMT tootmise võrdlusalused, mida on vaja automatiseeritud tootmiseks.

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. Märgi punkti ja plaadi serva vaheline kaugus keskpunktist peab olema vähemalt 5 mm. Kahepoolsete SMT-komponentidega PCBS-ide puhul tuleb Mark-punktid asetada mõlemale poole. 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 kokkupanek või lühendatult PCBA on tegelikult komponentide keevitamine katmata plaatidele. Automaatse tootmise nõuete täitmiseks on trükkplaatide kokkupanekul mõned nõuded kokkupanekupaketi ja kokkupaneku paigutuse kohta.

1. Komponentide pakendamine

Kui PCBA projekteerimise ajal ei vasta komponendipaketid asjakohastele standarditele ja komponendid on liiga lähestikku, siis automaatset installimist ei toimu.

Parima komponendipakendi saamiseks tuleks kasutada rahvusvahelist komponendipakendistandardite järgimiseks professionaalset EDA projekteerimistarkvara. 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

Komponentide paigutus on PCB disainimisel oluline ülesanne, kuna selle jõudlus on otseselt seotud PCB välimuse ja tootmisprotsessi keerukusega.

Komponentide paigutuse ajal tuleks kindlaks määrata SMD ja THD komponentide kokkupanekupinnad. Siin määrasime PCB esiosa komponendi A küljeks ja tagaosa komponendi B küljeks. 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. Erinev kokkupanek nõuab erinevaid tootmisprotsesse ja -tehnikaid. 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.

Üldiselt peaks komponentide orientatsioon olema järjepidev. 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. Komponendi kõrgus peaks olema kuni 4 mm ja edastussuund komponendi ja trükkplaadi vahel peaks olema 90 °.

Komponentide keevituskiiruse parandamiseks ja järgneva kontrollimise hõlbustamiseks peaks komponentide vahekaugus olema ühtlane. 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. Siiditrükk ja padi ei tohi kattuda, vastasel juhul ei paigaldata komponente.

Due to the actual operating temperature of the PCB and the thermal characteristics of the electrical components, heat dissipation should be considered. Komponentide paigutus peaks keskenduma soojuse hajumisele. Vajadusel kasutage ventilaatorit või jahutusradiaatorit. Toitekomponentide jaoks tuleks valida sobivad radiaatorid ja kuumustundlikud komponendid tuleks paigutada kuumusest eemale. Kõrge komponent tuleks asetada madala komponendi järel.

Üksikasjad tuleks keskenduda trükkplaatide DFM -ile ja kogemused tuleks praktikas koguda. Näiteks kiiretele signaal-trükkplaatide projekteerimisnõuetele on spetsiaalsed impedantsinõuded ja neid tuleks enne tegelikku tootmist arutada plaadi tootjaga, et määrata kindlaks impedants ja kihiline teave. Selleks, et valmistuda tiheda juhtmestikuga väikese suurusega trükkplaatide tootmiseks, tuleks PCB tootjaga arutada minimaalset juhtmestiku laiust ja läbimõõduga läbimõõduga tootmisvõimsust, et tagada nende trükkplaatide sujuv tootmine.