Som en viktig del av elektroniska produkter, kretskort (PCB) spelar en nyckelroll för att förverkliga funktionen hos elektroniska produkter, vilket leder till den allt mer framträdande betydelsen av PCB -design, eftersom prestanda för PCB -design direkt avgör funktionen och kostnaden för elektroniska produkter. Bra PCB -design kan hålla elektroniska produkter från många problem, vilket säkerställer att produkter kan tillverkas smidigt och uppfyller alla behov i praktiska tillämpningar.

Av alla element som bidrar till PCB -design är tillverkningsdesign (DFM) absolut nödvändig eftersom den kopplar PCB -design till PCB -tillverkning för att hitta problem tidigt och lösa dem i tid under elektroniska produkters livscykel. 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 -tillverkbarhet

Genom att kombinera tillverkbarhet med PCB -design är tillverkningsdesign en nyckelfaktor som leder till effektiv tillverkning, hög kvalitet och låg kostnad. 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. Om dessa aspekter inte beaktas fullt ut i PCB -designstadiet kan automatiska chip -lamineringsmaskiner inte acceptera prefabricerade PCB -skivor om inte ytterligare bearbetningsåtgärder vidtas. För att göra saken värre kan vissa plattor inte tillverkas automatiskt med manuell svetsning. As a result, the manufacturing cycle will be longer and labor costs will increase.

1. PCB size

Varje chipinstallatör har sin egen önskade PCB -storlek, som varierar beroende på parametrarna för varje installatör. Exempelvis accepterar chipinstallatören en maximal PCB -storlek på 500 mm * 450 mm och en minsta PCB -storlek på 30 mm * 30 mm. Detta betyder inte att vi inte kan hantera kretskortskomponenter mindre än 30 mm med 30 mm, och kan lita på pusselbrädor när mindre storlekar krävs. När du bara kan lita på manuell installation och arbetskostnaderna stiger och produktionscyklerna är överstyrda, kommer chip -SMT -maskiner aldrig att acceptera PCB -kort som är för stora eller för 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.

Följande bild illustrerar PCB -kortets designdokument kompletterat med Huaqiu DFM -programvara. Som en 5 × 2 skiva är varje kvadratisk enhet en enda bit, som mäter 50 mm med 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. Enligt kraven ovan kan man dra slutsatsen att brädans storlek ligger inom det acceptabla intervallet.

2. PCB shape

In addition to PCB size, all chip SMT machines have requirements for PCB shape. En vanlig kretskort bör ha en rektangulär form med ett förhållande mellan längd och bredd på 4: 3 eller 5: 4 (bäst). If the PCB is irregularly shaped, additional measures must be taken prior to SMT assembly, resulting in increased costs. För att förhindra att detta händer måste kretskortet vara utformat i en gemensam form under kretskortets designfas för att uppfylla SMT -kraven. Detta är dock svårt att göra i praktiken. När formen på vissa elektroniska produkter måste vara oregelbunden måste stämpelhål användas för att ge det slutliga kretskortet en normal form. När de monteras kan redundanta extra bafflar tas bort från kretskortet för att uppfylla automatisk installation och krav på utrymme.

Bilden nedan visar kretskortet med oregelbunden form och bearbetningskanten läggs till av Huaqiu DFM -programvara. 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. Process sida

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

I PCB -designstadiet bör 5 mm bred processkant avsättas i förväg utan att lämna några komponenter och kablar. Den tekniska guiden är vanligtvis placerad på kortsidan av kretskortet, men kortsidan kan väljas när bildförhållandet överstiger 80%. Efter montering kan processkanten tas bort som en hjälpproduktionsroll.

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. Markeringspunkter är därför SMT -tillverkningsriktmärken som krävs för automatiserad tillverkning.

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. Mittavståndet mellan märkpunkten och plattans kant bör vara minst 5 mm. För PCBS med dubbelsidiga SMT-komponenter ska märkpunkter placeras på båda sidor. 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 -montering, eller kort sagt PCBA, är faktiskt processen med att svetsa komponenter på kala brädor. För att uppfylla kraven för automatisk tillverkning har PCB -montering vissa krav på monteringspaket och monteringslayout.

1. Förpackning av komponenter

Under PCBA -design, om komponentpaket inte uppfyller lämpliga standarder och komponenter ligger för nära varandra, kommer ingen automatisk installation att ske.

För att få den bästa komponentförpackningen bör professionell EDA -designprogramvara användas för att följa internationella komponentförpackningsstandarder. 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 är en viktig uppgift i PCB -design eftersom dess prestanda är direkt relaterad till komplexiteten i PCB -utseende och tillverkningsprocess.

Under komponentlayout bör monteringsytorna för SMD- och THD -komponenter bestämmas. Här sätter vi framsidan av kretskortet som komponent A -sidan och baksidan som komponent B -sida. 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. Olika sammansättningar kräver olika tillverkningsprocesser och tekniker. 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.

I allmänhet bör komponentorientering vara 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 höjd bör vara upp till 4 mm och överföringsriktningen mellan komponenten och kretskortet ska vara 90 °.

För att förbättra komponenternas svetshastighet och underlätta efterföljande inspektion bör avståndet mellan komponenterna vara konsekvent. Komponenter i samma nät bör vara nära varandra och ett säkert avstånd bör lämnas mellan olika nät enligt spänningsfallet. Silkscreen och pad får inte överlappa, annars installeras inte komponenter.

Due to the actual operating temperature of the PCB and the thermal characteristics of the electrical components, heat dissipation should be considered. Komponenternas layout bör fokusera på värmeavledning. Använd vid behov en fläkt eller kylfläns. Lämpliga radiatorer bör väljas för kraftkomponenterna och värmekänsliga komponenter ska placeras bort från värme. Den höga komponenten ska placeras efter den låga komponenten.

Fler detaljer bör fokuseras på PCB DFM, och erfarenhet bör samlas i praktiken. Till exempel har höghastighetssignal-PCB-designkrav särskilda impedanskrav och bör diskuteras med korttillverkaren innan den faktiska tillverkningen görs för att bestämma impedans och skiktinformation. För att förbereda produktionen på små PCB-kort med täta ledningar bör minsta ledningsbredd och tillverkningskapacitet för genomgående hål diskuteras med kretskortstillverkaren för att säkerställa en smidig produktion av dessa PCBS.