전자제품의 필수품으로서, 인쇄 회로 기판 (PCB)는 전자 제품의 기능을 구현하는 데 핵심적인 역할을 하며, 이는 PCB 설계의 성능이 전자 제품의 기능과 비용을 직접적으로 결정하기 때문에 PCB 설계의 중요성이 점점 더 부각되고 있습니다. 좋은 PCB 설계는 많은 문제로부터 전자 제품을 보호할 수 있으므로 제품이 원활하게 제조되고 실제 응용 프로그램의 모든 요구를 충족할 수 있습니다.

PCB 설계에 기여하는 모든 요소 중 DFM(Manufacturing Design)은 전자 제품의 수명 주기 전반에 걸쳐 문제를 조기에 발견하고 적시에 해결하기 위해 PCB 설계와 PCB 제조를 연결하기 때문에 절대적으로 필요합니다. 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 제조 가능성

제조 가능성과 PCB 설계를 결합함으로써 제조 설계는 효율적인 제조, 고품질 및 저비용으로 이어지는 핵심 요소입니다. 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. 이러한 측면이 PCB 설계 단계에서 완전히 고려되지 않으면 자동 칩 라미네이팅 기계는 추가 처리 조치를 취하지 않는 한 조립식 PCB 보드를 수용하지 못할 수 있습니다. 설상가상으로 일부 판은 수동 용접을 사용하여 자동으로 만들 수 없습니다. As a result, the manufacturing cycle will be longer and labor costs will increase.

1. PCB size

각 칩 설치 프로그램은 각 설치 프로그램의 매개변수에 따라 달라지는 자체적으로 원하는 PCB 크기를 가지고 있습니다. 예를 들어, 칩 설치자는 500mm * 450mm의 최대 PCB 크기와 30mm * 30mm의 최소 PCB 크기를 허용합니다. 그렇다고 해서 30mm x 30mm보다 작은 PCB 보드 구성 요소를 처리할 수 없다는 의미는 아니며 더 작은 크기가 필요할 때 퍼즐 보드에 의존할 수 있습니다. 수동 설치에만 의존할 수 있고 인건비가 상승하고 생산 주기가 통제 불능일 때 칩 SMT 기계는 너무 크거나 너무 작은 PCB 보드를 허용하지 않습니다. 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.

다음 그림은 Huaqiu DFM 소프트웨어로 완성된 PCB 기판 설계 문서를 보여줍니다. 5×2 보드로 각 정사각형 단위는 50mm x 20mm 크기의 단일 조각입니다. 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. 위의 요구 사항에 따르면 보드의 크기가 허용 가능한 범위 내에 있다고 결론 지을 수 있습니다.

2. PCB shape

In addition to PCB size, all chip SMT machines have requirements for PCB shape. 일반 PCB는 길이 대 너비 비율이 4:3 또는 5:4(최상)인 직사각형 모양이어야 합니다. If the PCB is irregularly shaped, additional measures must be taken prior to SMT assembly, resulting in increased costs. 이를 방지하려면 PCB 설계 단계에서 SMT 요구 사항을 충족하도록 PCB를 공통 모양으로 설계해야 합니다. 그러나 이것은 실제로 하기 어렵습니다. 일부 전자 제품의 모양이 불규칙해야 하는 경우 최종 PCB에 정상적인 모양을 제공하기 위해 스탬프 구멍을 사용해야 합니다. 조립 시 자동 설치 및 공간 요구 사항을 충족하기 위해 중복 보조 배플을 PCB에서 제거할 수 있습니다.

아래 그림은 불규칙한 모양의 PCB를 보여주고 Huaqiu DFM 소프트웨어에 의해 가공 가장자리가 추가되었습니다. 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.

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3. 공정측

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

PCB 설계 단계에서는 부품과 배선을 남기지 않고 5mm 너비의 공정 가장자리를 미리 따로 남겨 두어야 합니다. 테크니컬 가이드는 일반적으로 PCB의 짧은 쪽에 배치하지만, 화면비가 80%를 초과할 때 짧은 면을 선택할 수 있습니다. 조립 후 보조 생산 역할로 공정 모서리를 제거할 수 있습니다.

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. 따라서 마크 포인트는 자동화 제조에 필요한 SMT 제조 벤치마크입니다.

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. 마크 포인트와 플레이트 가장자리 사이의 중심 거리는 5mm 이상이어야 합니다. 양면 SMT 부품이 있는 PCBS의 경우 마크 포인트는 양쪽에 배치해야 합니다. 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 어셈블리 또는 줄여서 PCBA는 실제로 부품을 베어 보드에 용접하는 프로세스입니다. 자동 제조 요구 사항을 충족하기 위해 PCB 어셈블리에는 어셈블리 패키지 및 어셈블리 레이아웃에 대한 몇 가지 요구 사항이 있습니다.

1. 구성품 포장

PCBA 설계 중에 구성 요소 패키지가 적절한 표준을 충족하지 않고 구성 요소가 너무 가까이 있으면 자동 설치가 발생하지 않습니다.

최상의 구성 요소 포장을 얻으려면 전문 EDA 설계 소프트웨어를 사용하여 국제 구성 요소 포장 표준을 준수해야 합니다. 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

구성 요소 레이아웃은 성능이 PCB 외관 및 제조 공정의 복잡성과 직접적인 관련이 있기 때문에 PCB 설계에서 중요한 작업입니다.

구성 요소 레이아웃 중에 SMD 및 THD 구성 요소의 조립 표면을 결정해야 합니다. 여기서는 PCB의 앞면을 부품 A 측으로, 뒷면을 부품 B 측으로 설정합니다. 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. 다른 조립에는 다른 제조 공정과 기술이 필요합니다. 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.

일반적으로 구성 요소 방향은 일관되어야 합니다. 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. 부품의 높이는 최대 4mm, 부품과 PCB 사이의 전송 방향은 90°가 되어야 합니다.

부품의 용접 속도를 높이고 후속 검사를 용이하게 하려면 부품 사이의 간격이 일정해야 합니다. 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. 실크스크린과 패드는 겹치지 않아야 합니다. 그렇지 않으면 구성 요소가 설치되지 않습니다.

Due to the actual operating temperature of the PCB and the thermal characteristics of the electrical components, heat dissipation should be considered. 구성 요소의 레이아웃은 방열에 중점을 두어야 합니다. 필요한 경우 팬이나 방열판을 사용하십시오. 전원 구성 요소에 대해 적절한 라디에이터를 선택해야 하며 열에 민감한 구성 요소는 열로부터 멀리 배치해야 합니다. 높은 구성 요소는 낮은 구성 요소 뒤에 배치해야 합니다.

자세한 내용은 PCB DFM에 초점을 맞추고 실무에서 경험을 축적해야 합니다. 예를 들어, 고속 신호 PCB 설계 요구 사항에는 특별한 임피던스 요구 사항이 있으며 임피던스 및 레이어링 정보를 결정하기 위해 실제 제조 전에 보드 제조업체와 논의해야 합니다. 조밀한 배선이 있는 소형 PCB 기판에 대한 생산을 준비하려면 이러한 PCBS의 원활한 생산을 보장하기 위해 PCB 제조업체와 최소 배선 너비 및 관통 구멍 직경 제조 능력을 논의해야 합니다.