Elektronik ürünlerin vazgeçilmez bir parçası olarak, baskılı devre kartı (PCB), PCB tasarımının artan önemine yol açan elektronik ürünlerin işlevini gerçekleştirmede kilit bir rol oynar, çünkü PCB tasarımının performansı, elektronik ürünlerin işlevini ve maliyetini doğrudan belirler. İyi PCB tasarımı, elektronik ürünleri birçok sorundan koruyabilir, böylece ürünlerin sorunsuz bir şekilde üretilebilmesini ve pratik uygulamaların tüm ihtiyaçlarını karşılayabilmesini sağlar.

PCB tasarımına katkıda bulunan tüm unsurlardan üretim Tasarımı (DFM) kesinlikle önemlidir çünkü sorunları erken bulmak ve elektronik ürünlerin yaşam döngüsü boyunca zamanında çözmek için PCB tasarımını PCB üretimi ile ilişkilendirir. 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 üretilebilirliği

Üretilebilirliği PCB tasarımı ile birleştirerek üretim tasarımı, verimli üretim, yüksek kalite ve düşük maliyet sağlayan önemli bir faktördür. 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. PCB tasarım aşamasında bu hususlar tam olarak dikkate alınmazsa, ek işlem önlemleri alınmadıkça otomatik çip laminasyon makineleri prefabrik PCB kartlarını kabul edemeyebilir. Daha da kötüsü, bazı plakalar manuel kaynak kullanılarak otomatik olarak yapılamaz. As a result, the manufacturing cycle will be longer and labor costs will increase.

1. PCB size

Her çip yükleyicinin, her bir yükleyicinin parametrelerine göre değişen, kendi istenen PCB boyutu vardır. Örneğin, çip yükleyici, maksimum 500 mm * 450 mm PCB boyutunu ve minimum 30 mm * 30 mm PCB boyutunu kabul eder. Bu, 30 mm’ye 30 mm’den daha küçük PCB kartı bileşenlerini işleyemeyeceğimiz ve daha küçük boyutlar gerektiğinde dekupaj tahtalarına güvenebileceğimiz anlamına gelmez. Yalnızca manuel kuruluma güvenebileceğiniz ve işçilik maliyetleri arttığında ve üretim döngüleri kontrolden çıktığında, chip SMT makineleri asla çok büyük veya çok küçük PCB kartlarını kabul etmeyecektir. 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.

Aşağıdaki şekil, Huaqiu DFM yazılımı tarafından tamamlanan PCB kartı tasarım belgesini göstermektedir. 5×2 bir tahta olarak, her bir kare birim 50 mm’ye 20 mm ölçülerinde tek bir parçadır. 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. Yukarıdaki gereksinimlere göre, tahtanın boyutunun kabul edilebilir aralıkta olduğu sonucuna varılabilir.

2. PCB shape

In addition to PCB size, all chip SMT machines have requirements for PCB shape. Normal bir PCB, uzunluk / genişlik oranı 4:3 veya 5:4 (en iyisi) olan dikdörtgen şeklinde olmalıdır. If the PCB is irregularly shaped, additional measures must be taken prior to SMT assembly, resulting in increased costs. Bunun olmasını önlemek için PCB, PCB tasarım aşamasında SMT gereksinimlerini karşılayacak şekilde ortak bir şekilde tasarlanmalıdır. Ancak bunu pratikte yapmak zordur. Bazı elektronik ürünlerin şeklinin düzensiz olması gerektiğinde, son PCB’ye normal bir şekil vermek için damga delikleri kullanılmalıdır. Monte edildiğinde, otomatik kurulum ve alan gereksinimlerini karşılamak için yedekli yardımcı bölmeler PCB’den çıkarılabilir.

Aşağıdaki resim, düzensiz şekle sahip PCB’yi göstermektedir ve işleme kenarı Huaqiu DFM yazılımı tarafından eklenmiştir. 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. İşlem tarafı

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

PCB tasarım aşamasında, 5 mm genişliğindeki işlem kenarı, herhangi bir parça ve kablo bırakmadan önceden ayrılmalıdır. Teknik kılavuz genellikle PCB’nin kısa tarafına yerleştirilir, ancak en-boy oranı %80’i aştığında kısa taraf seçilebilir. Montajdan sonra, proses kenarı yardımcı bir üretim rolü olarak çıkarılabilir.

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. Bu nedenle, İşaret noktaları, otomatik üretim için gerekli olan SMT üretim karşılaştırma ölçütleridir.

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. İşaret noktası ile plaka kenarı arasındaki merkez mesafesi en az 5 mm olmalıdır. Çift taraflı SMT bileşenlerine sahip PCB’ler için, İşaret noktaları her iki tarafa da yerleştirilmelidir. 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 montajı veya kısaca PCBA, aslında bileşenlerin çıplak panolara kaynaklanması işlemidir. Otomatik üretim gereksinimlerini karşılamak için PCB montajının, montaj paketi ve montaj düzeni için bazı gereksinimleri vardır.

1. Bileşenlerin ambalajlanması

PCBA tasarımı sırasında, bileşen paketleri uygun standartları karşılamıyorsa ve bileşenler birbirine çok yakınsa, otomatik kurulum gerçekleşmez.

En iyi bileşen paketlemesini elde etmek için, uluslararası bileşen paketleme standartlarına uygun profesyonel EDA tasarım yazılımı kullanılmalıdır. 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

Bileşen yerleşimi, PCB tasarımında önemli bir görevdir çünkü performansı, PCB görünümü ve üretim sürecinin karmaşıklığı ile doğrudan ilişkilidir.

Bileşen yerleşimi sırasında SMD ve THD bileşenlerinin montaj yüzeyleri belirlenmelidir. Burada PCB’nin ön tarafını bileşen A tarafı ve arka tarafı B bileşeni tarafı olarak ayarlıyoruz. 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. Farklı montaj, farklı üretim süreçleri ve teknikleri gerektirir. 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.

Genel olarak, bileşen oryantasyonu tutarlı olmalıdır. 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. Bileşenin yüksekliği 4 mm’ye kadar olmalı ve bileşen ile PCB arasındaki iletim yönü 90° olmalıdır.

Bileşenlerin kaynak hızını artırmak ve sonraki incelemeyi kolaylaştırmak için bileşenler arasındaki boşluk tutarlı olmalıdır. Aynı şebekedeki bileşenler birbirine yakın olmalı ve gerilim düşümüne göre farklı şebekeler arasında güvenli bir mesafe bırakılmalıdır. Serigrafi ve ped üst üste gelmemelidir, aksi takdirde bileşenler kurulmayacaktır.

Due to the actual operating temperature of the PCB and the thermal characteristics of the electrical components, heat dissipation should be considered. Bileşenlerin yerleşimi, ısı dağılımına odaklanmalıdır. Gerekirse, bir fan veya ısı emici kullanın. Güç bileşenleri için uygun radyatörler seçilmeli ve ısıya duyarlı bileşenler ısıdan uzağa yerleştirilmelidir. Yüksek bileşen, düşük bileşenden sonra yerleştirilmelidir.

Daha fazla ayrıntı PCB DFM’ye odaklanılmalı ve pratikte deneyim biriktirilmelidir. Örneğin, yüksek hızlı sinyal PCB tasarım gereksinimlerinin özel empedans gereksinimleri vardır ve empedans ve katmanlama bilgilerini belirlemek için fiili üretimden önce kart üreticisi ile görüşülmelidir. Yoğun kablolamaya sahip küçük boyutlu PCB panolarında üretime hazırlanmak için, bu PCB’lerin sorunsuz üretimini sağlamak için minimum kablo genişliği ve delik çapı üretim kapasitesi PCB üreticisi ile görüşülmelidir.