Како суштински дел од електронските производи, печатени коло (ПХБ) игра клучна улога во остварувањето на функцијата на електронските производи, што доведува до с prominent поголемата важност на дизајнот на ПХБ, бидејќи перформансите на дизајнот на ПХБ директно ја одредуваат функцијата и цената на електронските производи. Добриот дизајн на ПХБ може да ги заштити електронските производи од многу проблеми, со што ќе се осигура дека производите може непречено да се произведуваат и да ги задоволат сите потреби на практични апликации.

Од сите елементи што придонесуваат за дизајнот на ПХБ, производствениот дизајн (ДФМ) е апсолутно неопходен бидејќи го поврзува дизајнот на ПХБ со производството на ПХБ со цел рано пронаоѓање проблеми и нивно решавање во текот на животниот циклус на електронските производи. 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.

Производливост на ПХБ

Со комбинирање на производственоста со дизајн на ПХБ, производствениот дизајн е клучен фактор што води кон ефикасно производство, висок квалитет и ниска цена. 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. Ако овие аспекти не се целосно земени предвид во фазата на дизајнирање на ПХБ, машините за автоматско ламинирање на чипови можеби нема да можат да прифатат префабрикувани плочи за ПХБ, освен ако не се преземат дополнителни мерки за обработка. За да бидат работите уште полоши, некои плочи не можат автоматски да се направат со рачно заварување. As a result, the manufacturing cycle will be longer and labor costs will increase.

1. PCB size

Секој инсталатор на чипови има своја сакана големина на ПХБ, која варира во зависност од параметрите на секој инсталер. На пример, инсталерот за чипови прифаќа максимална големина на ПХБ од 500мм * 450мм и минимална големина на ПХБ од 30мм * 30мм. Ова не значи дека не можеме да се справиме со компонентите на плочата за плочи помали од 30мм на 30мм и може да се потпреме на сложувалки кога се потребни помали димензии. Кога може да се потпрете само на рачна инсталација, а трошоците за работна сила се зголемуваат и циклусите на производство се надвор од контрола, машините со чип SMT никогаш нема да прифатат премногу големи или премногу мали плочи. 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.

Следната слика го илустрира документот за дизајн на плочата за ПХБ, пополнет со софтверот Huaqiu DFM. Како плоча 5 × 2, секоја квадратна единица е едно парче, со димензии 50мм на 20мм. 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. Според горенаведените барања, може да се заклучи дека големината на таблата е во рамките на прифатливиот опсег.

2. PCB shape

In addition to PCB size, all chip SMT machines have requirements for PCB shape. Нормален ПХБ треба да има правоаголна форма со сооднос должина и ширина од 4: 3 или 5: 4 (најдобро). If the PCB is irregularly shaped, additional measures must be taken prior to SMT assembly, resulting in increased costs. За да се спречи тоа да се случи, ПХБ мора да биде дизајниран во заедничка форма за време на фазата на дизајнирање ПХБ за да ги исполни барањата за СМТ. Сепак, ова е тешко да се направи во пракса. Кога обликот на некои електронски производи мора да биде неправилен, мора да се користат дупки за печат за да се добие нормална форма на конечниот ПХБ. Кога се склопуваат, вишокот помошни прегради може да се отстранат од ПХБ за да се исполнат барањата за автоматска инсталација и простор.

Сликата подолу го прикажува ПХБ со неправилна форма, а работната обработка е додадена од софтверот Huaqiu DFM. 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. Страна на процесот

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

Во фазата на дизајнирање на ПХБ, работниот процес со ширина од 5 мм треба да се одвои однапред, без да оставите компоненти и жици. Техничкиот водич обично се става на кратката страна на ПХБ, но кратката страна може да се избере кога соодносот на аспект надминува 80%. По склопувањето, работниот процес може да се отстрани како помошна производна улога.

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. Затоа, ознаките за означување се стандарди за производство на SMT потребни за автоматско производство.

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. Централното растојание помеѓу ознаката и работ на плочата треба да биде најмалку 5 мм. За PCBS со двострани SMT компоненти, ознаките треба да бидат поставени на двете страни. 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

Монтажата на ПХБ, или скратено ПЦБА, всушност е процес на заварување на компоненти на голи плочи. Со цел да се исполнат барањата за автоматско производство, склопот на ПХБ има некои барања за склопен пакет и распоред на склопување.

1. Пакување на компоненти

За време на дизајнот на PCBA, ако пакетите со компоненти не ги исполнуваат соодветните стандарди и компонентите се премногу блиску еден до друг, нема да дојде до автоматска инсталација.

За да се добие најдоброто пакување со компоненти, треба да се користи професионален софтвер за дизајн на ЕДА за да се усогласат со меѓународните стандарди за пакување на компоненти. 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

Распоредот на компонентата е важна задача во дизајнот на ПХБ, бидејќи неговата изведба е директно поврзана со сложеноста на изгледот и производниот процес на ПХБ.

За време на распоредот на компонентите, треба да се одредат површините за склопување на компонентите SMD и THD. Овде, го поставивме предниот дел на ПХБ како компонента А страна и задниот дел како компонента Б страна. 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. Различното склопување бара различни производствени процеси и техники. 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.

Општо земено, ориентацијата на компонентите треба да биде конзистентна. 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. Висината на компонентата треба да биде до 4мм, а насоката на пренос помеѓу компонентата и ПХБ треба да биде 90 °.

За да се подобри брзината на заварување на компонентите и да се олесни последователната инспекција, растојанието помеѓу компонентите треба да биде конзистентно. Компонентите во иста мрежа треба да бидат блиску една до друга и да се остави безбедно растојание помеѓу различните мрежи според падот на напонот. Свилен екран и подлога не смеат да се преклопуваат, инаку компонентите нема да се инсталираат.

Due to the actual operating temperature of the PCB and the thermal characteristics of the electrical components, heat dissipation should be considered. Распоредот на компонентите треба да се фокусира на дисипација на топлина. Доколку е потребно, користете вентилатор или ладилник. Треба да се изберат соодветни радијатори за компонентите за напојување и компонентите чувствителни на топлина треба да бидат поставени подалеку од топлина. Високата компонента треба да се стави по ниската компонента.

Повеќе детали треба да се фокусираат на PCB DFM и искуството треба да се акумулира во пракса. На пример, барањата за дизајн на ПХБ со сигнал со голема брзина имаат посебни барања за импеданса и треба да се разговараат со производителот на таблата пред вистинското производство за да се утврди информација за импеданса и слоевитост. Со цел да се подготвиме за производство на плочи со мала големина на ПХБ со густи жици, минималната ширина на жици и производствениот капацитет на дијаметарот треба да се дискутираат со производителот на ПХБ за да се обезбеди непречено производство на овие ПЦБС.