Όσον αφορά το πρόβλημα διάταξης PCB και καλωδίωσης, σήμερα δεν θα μιλήσουμε για ανάλυση ακεραιότητας σήματος (SI), ανάλυση ηλεκτρομαγνητικής συμβατότητας (EMC), ανάλυση ακεραιότητας ισχύος (PI). Μιλώντας μόνο για την ανάλυση κατασκευασσιμότητας (DFM), ο παράλογος σχεδιασμός της δυνατότητας κατασκευής θα οδηγήσει επίσης στην αποτυχία του σχεδιασμού του προϊόντος.
Το επιτυχημένο DFM σε μια διάταξη PCB ξεκινά με τη ρύθμιση κανόνων σχεδίασης για να ληφθούν υπόψη σημαντικοί περιορισμοί του DFM. Οι κανόνες DFM που παρουσιάζονται παρακάτω αντικατοπτρίζουν ορισμένες από τις δυνατότητες σύγχρονης σχεδίασης που μπορούν να βρουν οι περισσότεροι κατασκευαστές. Βεβαιωθείτε ότι τα όρια που ορίζονται στους κανόνες σχεδιασμού PCB δεν τα παραβιάζουν, ώστε να μπορούν να διασφαλιστούν οι περισσότεροι τυπικοί περιορισμοί σχεδιασμού.
Το πρόβλημα DFM της δρομολόγησης PCB εξαρτάται από μια καλή διάταξη PCB και οι κανόνες δρομολόγησης μπορούν να προκαθοριστούν, συμπεριλαμβανομένου του αριθμού των χρόνων κάμψης της γραμμής, του αριθμού των οπών αγωγιμότητας, του αριθμού των βημάτων, κ.λπ. Γενικά, γίνεται διερευνητική καλωδίωση έξω πρώτα για να συνδέσετε γρήγορα μικρές γραμμές και στη συνέχεια πραγματοποιείται καλωδίωση λαβύρινθου. Η βελτιστοποίηση της συνολικής διαδρομής δρομολόγησης πραγματοποιείται στα καλώδια που πρόκειται να τοποθετηθούν πρώτα και η επανακαλωδίωση επιχειρείται για να βελτιωθεί το συνολικό αποτέλεσμα και η κατασκευαστικότητα του DFM.
1.Συσκευές SMT
Η απόσταση διάταξης συσκευών πληροί τις απαιτήσεις συναρμολόγησης και είναι γενικά μεγαλύτερη από 20 mil για συσκευές επιφανειακής τοποθέτησης, 80 mil για συσκευές IC και 200 mi για συσκευές BGA. Προκειμένου να βελτιωθεί η ποιότητα και η απόδοση της διαδικασίας παραγωγής, η απόσταση των συσκευών μπορεί να ικανοποιήσει τις απαιτήσεις συναρμολόγησης.
Γενικά, η απόσταση μεταξύ των μαξιλαριών SMD των ακίδων της συσκευής πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 6 mil και η ικανότητα κατασκευής της γέφυρας συγκόλλησης είναι 4 mil. Εάν η απόσταση μεταξύ των μαξιλαριών SMD είναι μικρότερη από 6 mil και η απόσταση μεταξύ του παραθύρου συγκόλλησης είναι μικρότερη από 4 mil, η γέφυρα συγκόλλησης δεν μπορεί να συγκρατηθεί, με αποτέλεσμα μεγάλα κομμάτια συγκόλλησης (ειδικά μεταξύ των ακίδων) στη διαδικασία συναρμολόγησης, η οποία θα οδηγήσει σε βραχυκύκλωμα.
2.Συσκευή DIP
Θα πρέπει να ληφθούν υπόψη η απόσταση των ακίδων, η κατεύθυνση και η απόσταση των συσκευών στη διαδικασία συγκόλλησης υπερκύματος. Η ανεπαρκής απόσταση μεταξύ των ακίδων της συσκευής θα οδηγήσει σε κασσίτερο συγκόλλησης, το οποίο θα οδηγήσει σε βραχυκύκλωμα.
Πολλοί σχεδιαστές ελαχιστοποιούν τη χρήση ενσωματωμένων συσκευών (THTS) ή τις τοποθετούν στην ίδια πλευρά της πλακέτας. Ωστόσο, οι συσκευές in-line είναι συχνά αναπόφευκτες. Στην περίπτωση συνδυασμού, εάν η εν σειρά συσκευή τοποθετηθεί στο επάνω στρώμα και η συσκευή επιθέματος στο κάτω στρώμα, σε ορισμένες περιπτώσεις, θα επηρεάσει τη συγκόλληση μονής όψης κύματος. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται πιο ακριβές διαδικασίες συγκόλλησης, όπως η επιλεκτική συγκόλληση.
3.η απόσταση μεταξύ των εξαρτημάτων και της άκρης της πλάκας
Εάν πρόκειται για συγκόλληση με μηχανή, η απόσταση μεταξύ των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και της άκρης της πλακέτας είναι γενικά 7 mm (οι διαφορετικοί κατασκευαστές συγκόλλησης έχουν διαφορετικές απαιτήσεις), αλλά μπορεί επίσης να προστεθεί στην άκρη της διαδικασίας παραγωγής PCB, έτσι ώστε τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα να μπορούν να τοποθετείται στην άκρη της πλακέτας PCB, αρκεί να είναι βολικό για καλωδίωση.
Ωστόσο, όταν η άκρη της πλάκας συγκολληθεί, μπορεί να συναντήσει τη ράγα οδήγησης του μηχανήματος και να προκαλέσει ζημιά στα εξαρτήματα. Το μαξιλαράκι της συσκευής στην άκρη της πλάκας θα αφαιρεθεί κατά τη διαδικασία κατασκευής. Εάν το υπόθεμα είναι μικρό, θα επηρεαστεί η ποιότητα της συγκόλλησης.
4.Απόσταση συσκευών υψηλής/χαμηλής
Υπάρχουν πολλά είδη ηλεκτρονικών εξαρτημάτων, διαφορετικά σχήματα και μια ποικιλία γραμμών μολύβδου, επομένως υπάρχουν διαφορές στη μέθοδο συναρμολόγησης των τυπωμένων πλακών. Η καλή διάταξη μπορεί όχι μόνο να κάνει το μηχάνημα σταθερή απόδοση, ανθεκτικό στους κραδασμούς, να μειώσει τη ζημιά, αλλά μπορεί επίσης να έχει ένα τακτοποιημένο και όμορφο αποτέλεσμα μέσα στο μηχάνημα.
Οι μικρές συσκευές πρέπει να διατηρούνται σε μια ορισμένη απόσταση γύρω από συσκευές υψηλών προδιαγραφών. Η απόσταση της συσκευής προς την αναλογία ύψους της συσκευής είναι μικρή, υπάρχει ένα ανομοιόμορφο θερμικό κύμα, το οποίο μπορεί να προκαλέσει τον κίνδυνο κακής συγκόλλησης ή επισκευής μετά τη συγκόλληση.
5. Διάσταση συσκευής σε συσκευή
Στη γενική επεξεργασία smt, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη ορισμένα σφάλματα στην τοποθέτηση του μηχανήματος και να ληφθεί υπόψη η ευκολία της συντήρησης και της οπτικής επιθεώρησης. Τα δύο γειτονικά εξαρτήματα δεν πρέπει να είναι πολύ κοντά και πρέπει να υπάρχει μια συγκεκριμένη απόσταση ασφαλείας.
Η απόσταση μεταξύ των εξαρτημάτων flake, SOT, SOIC και εξαρτημάτων flake είναι 1,25 mm. Η απόσταση μεταξύ των εξαρτημάτων flake, SOT, SOIC και εξαρτημάτων flake είναι 1,25 mm. 2,5 mm μεταξύ PLCC και εξαρτημάτων flake, SOIC και QFP. 4mm μεταξύ PLCCS. Όταν σχεδιάζετε υποδοχές PLCC, θα πρέπει να λαμβάνεται μέριμνα ώστε να λαμβάνεται υπόψη το μέγεθος της υποδοχής PLCC (ο πείρος PLCC βρίσκεται μέσα στο κάτω μέρος της υποδοχής).
6.Πλάτος γραμμής/απόσταση γραμμής
Για τους σχεδιαστές, στη διαδικασία του σχεδιασμού, δεν μπορούμε μόνο να εξετάσουμε την ακρίβεια και την τελειότητα των απαιτήσεων σχεδιασμού, υπάρχει ένας μεγάλος περιορισμός στη διαδικασία παραγωγής. Είναι αδύνατο για ένα εργοστάσιο σανίδων να δημιουργήσει μια νέα γραμμή παραγωγής για τη γέννηση ενός καλού προϊόντος.
Υπό κανονικές συνθήκες, το πλάτος της γραμμής της κάτω γραμμής ελέγχεται στα 4/4 χιλιοστά και η οπή επιλέγεται να είναι 8 χιλιοστά (0,2 χιλιοστά). Βασικά, περισσότερο από το 80% των κατασκευαστών PCB μπορούν να παράγουν και το κόστος παραγωγής είναι το χαμηλότερο. Το ελάχιστο πλάτος γραμμής και η απόσταση γραμμής μπορούν να ελεγχθούν στα 3/3mil και μπορούν να επιλεγούν 6mil (0,15mm) μέσω της οπής. Βασικά, περισσότεροι από 70% κατασκευαστές PCB μπορούν να το παράγουν, αλλά η τιμή είναι ελαφρώς υψηλότερη από την πρώτη περίπτωση, όχι πολύ υψηλότερη.
7.Μια οξεία γωνία/δεξιά γωνία
Η δρομολόγηση Sharp Angle γενικά απαγορεύεται στην καλωδίωση, η σωστή γωνία δρομολόγησης απαιτείται γενικά για να αποφευχθεί η κατάσταση στη δρομολόγηση PCB και έχει γίνει σχεδόν ένα από τα πρότυπα για τη μέτρηση της ποιότητας της καλωδίωσης. Επειδή επηρεάζεται η ακεραιότητα του σήματος, η καλωδίωση ορθής γωνίας θα δημιουργήσει πρόσθετη παρασιτική χωρητικότητα και επαγωγή.
Κατά τη διαδικασία κατασκευής πλακών PCB, τα καλώδια PCB τέμνονται σε οξεία γωνία, η οποία θα προκαλέσει ένα πρόβλημα που ονομάζεται γωνία οξέος. Στη ζεύξη χάραξης κυκλώματος pcb, θα προκληθεί υπερβολική διάβρωση του κυκλώματος pcb στη «γωνία οξέος», με αποτέλεσμα το πρόβλημα εικονικής διακοπής του κυκλώματος pcb. Επομένως, οι μηχανικοί PCB πρέπει να αποφεύγουν τις αιχμηρές ή περίεργες γωνίες στην καλωδίωση και να διατηρούν γωνία 45 μοιρών στη γωνία της καλωδίωσης.
8.Λωρίδα χαλκού/νησί
Εάν είναι αρκετά μεγάλος νησιώτικος χαλκός, θα γίνει κεραία, η οποία μπορεί να προκαλέσει θόρυβο και άλλες παρεμβολές στο εσωτερικό της πλακέτας (επειδή ο χαλκός του δεν είναι γειωμένος - θα γίνει συλλέκτης σημάτων).
Οι λωρίδες και τα νησιά χαλκού είναι πολλά επίπεδα στρώματα χαλκού που επιπλέουν ελεύθερα, που μπορεί να προκαλέσουν σοβαρά προβλήματα στην κοιλότητα του οξέος. Είναι γνωστό ότι μικρές χάλκινες κηλίδες αποκόπτουν το πλαίσιο PCB και ταξιδεύουν σε άλλες χαραγμένες περιοχές του πίνακα, προκαλώντας βραχυκύκλωμα.
9.Δακτύλιος οπών διάνοιξης οπών
Ο δακτύλιος οπής αναφέρεται σε ένα δακτύλιο από χαλκό γύρω από την οπή διάτρησης. Λόγω των ανοχών στη διαδικασία κατασκευής, μετά τη διάτρηση, τη χάραξη και την επιμετάλλωση χαλκού, ο χάλκινος δακτύλιος που απομένει γύρω από την οπή διάτρησης δεν χτυπά πάντα τέλεια στο κεντρικό σημείο του μαξιλαριού, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει σπάσιμο του δακτυλίου της οπής.
Η μία πλευρά του δακτυλίου οπής πρέπει να είναι μεγαλύτερη από 3,5 χιλιοστά και ο δακτύλιος οπής βύσματος πρέπει να είναι μεγαλύτερος από 6 χιλιοστά. Ο δακτύλιος της τρύπας είναι πολύ μικρός. Στη διαδικασία παραγωγής και κατασκευής, η οπή διάτρησης έχει ανοχές και η ευθυγράμμιση της γραμμής έχει επίσης ανοχές. Η απόκλιση της ανοχής θα οδηγήσει στο να σπάσει ο δακτύλιος οπής το ανοιχτό κύκλωμα.
10.Τα δακρυγόνα της καλωδίωσης
Η προσθήκη δακρύων στην καλωδίωση PCB μπορεί να κάνει τη σύνδεση κυκλώματος στην πλακέτα PCB πιο σταθερή, υψηλή αξιοπιστία, έτσι ώστε το σύστημα να είναι πιο σταθερό, επομένως είναι απαραίτητο να προσθέσετε σκισίματα στην πλακέτα κυκλώματος.
Η προσθήκη σταγόνων δακρύων μπορεί να αποφύγει την αποσύνδεση του σημείου επαφής μεταξύ του καλωδίου και του μαξιλαριού ή του σύρματος και της οπής πιλότου όταν η πλακέτα κυκλώματος χτυπηθεί από μια τεράστια εξωτερική δύναμη. Όταν προσθέτετε σταγόνες δακρύων στη συγκόλληση, μπορεί να προστατεύσει το μαξιλάρι, να αποφύγει την πολλαπλή συγκόλληση για να πέσει το μαξιλάρι και να αποφύγει την ανομοιόμορφη χάραξη και τις ρωγμές που προκαλούνται από εκτροπή οπών κατά την παραγωγή.
