Kao bitan dio elektroničkih proizvoda, tiskana pločica (PCB) ima ključnu ulogu u ostvarivanju funkcije elektroničkih proizvoda, što dovodi do sve izraženije važnosti dizajna PCB -a, jer izvedba PCB dizajna izravno određuje funkciju i cijenu elektroničkih proizvoda. Dobar dizajn PCB -a može spriječiti elektroničke proizvode od mnogih problema, osiguravajući tako nesmetanu proizvodnju proizvoda i zadovoljavanje svih potreba praktične primjene.

Od svih elemenata koji doprinose dizajnu PCB -a, Design Manufacturing (DFM) je apsolutno bitan jer povezuje dizajn PCB -a s proizvodnjom PCB -a kako bi se problemi rano pronašli i na vrijeme riješili tijekom životnog ciklusa elektroničkih proizvoda. 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.

Mogućnost proizvodnje PCB -a

Kombiniranjem proizvodnosti s dizajnom PCB -a, dizajn proizvodnje ključni je faktor koji dovodi do učinkovite proizvodnje, visoke kvalitete i niske cijene. 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. Ako se ti aspekti u potpunosti ne uzmu u obzir u fazi projektiranja PCB -a, automatski strojevi 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. As a result, the manufacturing cycle will be longer and labor costs will increase.

1. PCB size

Svaki instalater čipova ima svoju željenu veličinu PCB -a, koja varira ovisno o parametrima svakog instalatera. Na primjer, instalacijski čip 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 x 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 izvan kontrole, SMT strojevi s čipovima nikada neće prihvatiti prevelike ili premale PCB ploče. 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.

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 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. Prema gore navedenim zahtjevima može se zaključiti da je veličina ploče unutar prihvatljivog raspona.

2. PCB shape

In addition to PCB size, all chip SMT machines have requirements for PCB shape. Normalna PCB ploča trebala bi biti pravokutnog oblika s omjerom duljine i širine 4: 3 ili 5: 4 (najbolje). If the PCB is irregularly shaped, additional measures must be taken prior to SMT assembly, resulting in increased costs. Kako se to ne bi dogodilo, PCB mora biti projektiran u zajedničkom obliku tijekom 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 kako bi konačni PCB dobio normalan oblik. Nakon sastavljanja, suvišne pomoćne pregrade mogu se ukloniti s PCB -a kako bi zadovoljile zahtjeve automatske instalacije i prostora.

Donja slika prikazuje PCB nepravilnog oblika, a rub za obradu dodaje Huaqiu DFM softver. 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. Procesna strana

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

U fazi projektiranja PCB -a, rub procesa širine 5 mm trebao bi biti unaprijed odložen, 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. 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. Stoga su točke oznake mjerila SMT proizvodnje potrebna za automatiziranu proizvodnju.

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. Središnji razmak između točke označavanja i ruba ploče trebao bi biti najmanje 5 mm. Za PCBS s dvostranim SMT komponentama, točke označavanja trebaju biti postavljene s obje strane. 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 sklop, ili skraćeno PCBA, zapravo je proces zavarivanja komponenti na gole ploče. Kako bi se zadovoljili zahtjevi automatske proizvodnje, sklop PCB -a ima neke zahtjeve za montažni paket i izgled sklopa.

1. Pakiranje komponenti

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

Kako bi se dobila najbolja ambalaža sa komponentama, trebao bi se koristiti profesionalni EDA dizajn softver u skladu s međunarodnim standardima za pakiranje komponenti. 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

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

Tijekom rasporeda komponenti treba odrediti montažne površine SMD i THD komponenti. Ovdje smo postavili prednju stranu PCB -a kao stranu komponente A, a stražnju stranu kao stranu komponente. 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. Različita montaža zahtijeva različite proizvodne procese i tehnike. 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.

Općenito, orijentacija na komponente trebala bi biti dosljedna. 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. Visina komponente trebala bi biti do 4 mm, a smjer prijenosa između komponente i PCB -a trebao bi biti 90 °.

Kako bi se poboljšala brzina zavarivanja komponenti i olakšao naknadni pregled, razmak između komponenti trebao bi biti dosljedan. Komponente u istoj mreži trebaju biti blizu jedna drugoj i ostaviti sigurnu udaljenost između različitih mreža ovisno o padu napona. Sitotisak i podloga ne smiju se preklapati, inače se komponente neće instalirati.

Due to the actual operating temperature of the PCB and the thermal characteristics of the electrical components, heat dissipation should be considered. Raspored komponenti trebao bi se usredotočiti na odvođenje topline. Ako je potrebno, upotrijebite ventilator ili hladnjak. Za energetske komponente potrebno je odabrati odgovarajuće radijatore, a komponente osjetljive na toplinu treba postaviti dalje od topline. Visoku komponentu treba postaviti iza niske komponente.

Više detalja trebalo bi se usredotočiti na PCM DFM, a iskustvo treba akumulirati u praksi. Na primjer, zahtjevi za projektiranje PCB-a sa brzim signalom imaju posebne zahtjeve impedancije i trebali bi se raspraviti s proizvođačem ploče prije stvarne proizvodnje kako bi se odredile informacije o impedanciji i slojevitosti. Kako bi se pripremili za proizvodnju na PCB pločama male veličine s gustim ožičenjem, s proizvođačem PCB-a treba razgovarati o minimalnoj širini ožičenja i proizvodnom kapacitetu promjera provrta kako bi se osigurala nesmetana proizvodnja ovih PCBS-a.