As an essential part of electronic products, printed circuit board Ang (PCB) ay may mahalagang papel sa pag-alam ng pagpapaandar ng mga produktong elektronik, na hahantong sa lalong kilalang kahalagahan ng disenyo ng PCB, dahil ang pagganap ng disenyo ng PCB na direktang tumutukoy sa pagpapaandar at gastos ng mga produktong elektronik. Mahusay na disenyo ng PCB ay maaaring panatilihin ang mga elektronikong produkto mula sa maraming mga problema, sa gayon tinitiyak na ang mga produkto ay maaaring maayos na makagawa at matugunan ang lahat ng mga pangangailangan ng mga praktikal na aplikasyon.

Sa lahat ng mga elemento na nag-aambag sa disenyo ng PCB, ang Disenyo ng pagmamanupaktura (DFM) ay ganap na mahalaga sapagkat iniuugnay nito ang disenyo ng PCB sa pagmamanupaktura ng PCB upang makahanap ng mga problema nang maaga at malutas ang mga ito sa oras sa buong siklo ng buhay ng mga elektronikong produkto. 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.

Paggawa ng PCB

Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng kakayahang gumawa sa disenyo ng PCB, ang disenyo ng pagmamanupaktura ay isang pangunahing kadahilanan na humahantong sa mahusay na pagmamanupaktura, mataas na kalidad at mababang gastos. 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. Kung ang mga aspetong ito ay hindi ganap na isinasaalang-alang sa yugto ng disenyo ng PCB, ang mga awtomatikong chip laminating machine ay maaaring hindi makatanggap ng mga prefabricated PCB board maliban kung ang karagdagang mga hakbang sa pagproseso ay kinuha. Upang mas malala pa, ang ilang mga plato ay hindi maaaring awtomatikong magawa gamit ang manu-manong hinang. As a result, the manufacturing cycle will be longer and labor costs will increase.

1. PCB size

Ang bawat chip installer ay may sariling nais na laki ng PCB, na nag-iiba ayon sa mga parameter ng bawat installer. Halimbawa, ang chip installer ay tumatanggap ng isang maximum na laki ng PCB na 500mm * 450mm at isang minimum na laki ng PCB na 30mm * 30mm. Hindi ito nangangahulugang hindi namin mahawakan ang mga bahagi ng PCB board na mas maliit sa 30mm ng 30mm, at maaaring umasa sa mga board ng jigsaw kapag kinakailangan ng mas maliit na sukat. Kapag maaari ka lamang umasa sa manu-manong pag-install at ang mga gastos sa paggawa ay tumataas at ang mga cycle ng produksyon ay wala sa kontrol, ang mga chip SMT machine ay hindi tatanggap ng mga board ng PCB na masyadong malaki o masyadong maliit. 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.

Ang sumusunod na pigura ay naglalarawan ng dokumento ng disenyo ng board ng PCB na nakumpleto ng software ng Huaqiu DFM. As a 5×2 board, each square unit is a single piece, measuring 50mm by 20mm. 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. Ayon sa mga kinakailangan sa itaas, maipapalagay na ang laki ng board ay nasa loob ng katanggap-tanggap na saklaw.

2. PCB shape

In addition to PCB size, all chip SMT machines have requirements for PCB shape. Ang isang normal na PCB ay dapat na hugis-parihaba sa hugis na may haba hanggang lapad na ratio ng 4: 3 o 5: 4 (pinakamahusay). If the PCB is irregularly shaped, additional measures must be taken prior to SMT assembly, resulting in increased costs. Upang maiwasang mangyari ito, ang PCB ay dapat na idinisenyo sa isang karaniwang hugis sa panahon ng yugto ng disenyo ng PCB upang matugunan ang mga kinakailangan sa SMT. Gayunpaman, mahirap gawin ito sa pagsasanay. Kapag ang hugis ng ilang mga produktong elektronikong dapat ay hindi regular, ang mga butas ng selyo ay dapat gamitin upang bigyan ang panghuling PCB ng isang normal na hugis. Kapag binuo, ang mga kalabisan na auxiliary baffle ay maaaring alisin mula sa PCB upang matugunan ang mga awtomatikong pag-install at mga kinakailangan sa puwang.

Ipinapakita ng larawan sa ibaba ang PCB na may hindi regular na hugis, at ang gilid ng pagproseso ay idinagdag ng Huaqiu DFM software. 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. Pamprosesong panig

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

Sa yugto ng disenyo ng PCB, 5mm malawak na proseso ng gilid ay dapat na itabi nang maaga, nang hindi umaalis sa anumang mga bahagi at mga kable. Karaniwang inilalagay ang gabay na panteknikal sa maikling bahagi ng PCB, ngunit maaaring mapili ang maikling bahagi kapag lumampas sa 80% ang ratio ng aspeto. Pagkatapos ng pagpupulong, ang gilid ng proseso ay maaaring alisin bilang isang katulong na papel sa produksyon.

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. Samakatuwid, ang mga marka ng Mark ay mga benchmark ng pagmamanupaktura ng SMT na kinakailangan para sa awtomatikong pagmamanupaktura.

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. Ang distansya sa gitna sa pagitan ng Mark point at plate edge ay dapat na hindi bababa sa 5mm. For PCBS with double-sided SMT components, Mark points should be placed on both sides. 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 assembly, or PCBA for short, is actually the process of welding components onto bare boards. Upang matugunan ang mga kinakailangan ng awtomatikong pagmamanupaktura, ang pagpupulong ng PCB ay may ilang mga kinakailangan para sa pagpupulong ng package at layout ng pagpupulong.

1. Pagbalot ng mga sangkap

Sa panahon ng disenyo ng PCBA, kung ang mga pakete ng sangkap ay hindi nakakatugon sa mga naaangkop na pamantayan at ang mga sangkap ay masyadong malapit, hindi awtomatikong mag-install.

Upang makuha ang pinakamahusay na sangkap na sangkap, ang propesyonal na disenyo ng disenyo ng EDA ay dapat gamitin upang sumunod sa mga pamantayan sa pambalot na pang-internasyonal na sangkap. 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

Ang layout ng bahagi ay isang mahalagang gawain sa disenyo ng PCB dahil ang pagganap nito ay direktang nauugnay sa pagiging kumplikado ng hitsura ng PCB at proseso ng pagmamanupaktura.

Sa panahon ng layout ng sangkap, dapat na matukoy ang mga ibabaw ng pagpupulong ng mga bahagi ng SMD at THD. Dito, itinakda namin ang harap ng PCB bilang bahagi ng bahagi A at ang likuran bilang bahagi ng bahagi B. 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. Ang iba’t ibang pagpupulong ay nangangailangan ng iba’t ibang mga proseso at pamamaraan ng pagmamanupaktura. 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.

Sa pangkalahatan, ang orientation ng sangkap ay dapat na pare-pareho. 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. Ang taas ng bahagi ay dapat na hanggang sa 4mm, at ang direksyon ng paghahatid sa pagitan ng bahagi at ng PCB ay dapat na 90 °.

Upang mapabuti ang bilis ng hinang ng mga bahagi at mapadali ang kasunod na inspeksyon, ang puwang sa pagitan ng mga bahagi ay dapat na pare-pareho. 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. Silkscreen and pad must not overlap, otherwise components will not be installed.

Due to the actual operating temperature of the PCB and the thermal characteristics of the electrical components, heat dissipation should be considered. Ang layout ng mga bahagi ay dapat na nakatuon sa pagwawaldas ng init. Kung kinakailangan, gumamit ng fan o heat sink. Ang mga naaangkop na radiator ay dapat mapili para sa mga sangkap ng kuryente at ang mga sangkap na sensitibo sa init ay dapat mailagay mula sa init. The high component should be placed after the low component.

More details should be focused on PCB DFM, and experience should be accumulated in practice. Halimbawa, ang mga kinakailangan sa disenyo ng PCB na may bilis na bilis ay may mga espesyal na kinakailangan sa impedance at dapat talakayin sa tagagawa ng board bago ang aktwal na paggawa upang matukoy ang impedance at layering na impormasyon. Upang maihanda ang paggawa sa maliit na laki ng mga board ng PCB na may siksik na mga kable, ang minimum na lapad ng kable at hanggang-butas na lapad na kapasidad sa pagmamanupaktura ay dapat na tinalakay sa tagagawa ng PCB upang matiyak ang maayos na paggawa ng mga PCBS na ito.