Conception de fabricabilité de la disposition et du câblage des PCB

Concernant la disposition des PCB et le problème de câblage, nous ne parlerons pas aujourd'hui de l'analyse de l'intégrité du signal (SI), de l'analyse de la compatibilité électromagnétique (EMC) et de l'analyse de l'intégrité de l'alimentation (PI). En parlant simplement de l'analyse de fabricabilité (DFM), une conception déraisonnable de la fabricabilité entraînera également l'échec de la conception du produit.
Un DFM réussi dans une configuration PCB commence par la définition de règles de conception pour tenir compte des contraintes DFM importantes. Les règles DFM présentées ci-dessous reflètent certaines des capacités de conception contemporaines que la plupart des fabricants peuvent trouver. Assurez-vous que les limites fixées dans les règles de conception des PCB ne les violent pas afin que la plupart des restrictions de conception standard puissent être garanties.

Le problème DFM du routage des PCB dépend d'une bonne disposition du PCB, et les règles de routage peuvent être prédéfinies, y compris le nombre de temps de courbure de la ligne, le nombre de trous de conduction, le nombre d'étapes, etc. Généralement, un câblage exploratoire est effectué d'abord pour connecter rapidement les lignes courtes, puis le câblage en labyrinthe est effectué. L'optimisation globale du chemin de routage est effectuée sur les fils à poser en premier, et le recâblage est tenté pour améliorer l'effet global et la fabricabilité du DFM.

1.Appareils SMT
L'espacement de disposition des appareils répond aux exigences d'assemblage et est généralement supérieur à 20 mil pour les appareils montés en surface, à 80 mil pour les appareils IC et à 200 milles pour les appareils BGA. Afin d'améliorer la qualité et le rendement du processus de production, l'espacement des dispositifs peut répondre aux exigences d'assemblage.

Généralement, la distance entre les plots CMS des broches de l'appareil doit être supérieure à 6 mil et la capacité de fabrication du pont de soudure est de 4 mil. Si la distance entre les plots SMD est inférieure à 6 mil et la distance entre la fenêtre de soudure est inférieure à 4 mil, le pont de soudure ne peut pas être retenu, ce qui entraîne de gros morceaux de soudure (en particulier entre les broches) dans le processus d'assemblage, ce qui entraînera au court-circuit.

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2.Dispositif DIP
L'espacement des broches, la direction et l'espacement des dispositifs dans le processus de brasage à la vague doivent être pris en compte. Un espacement insuffisant des broches de l'appareil entraînera une soudure de l'étain, ce qui entraînera un court-circuit.

De nombreux concepteurs minimisent l'utilisation de périphériques en ligne (THTS) ou les placent du même côté de la carte. Cependant, les appareils en ligne sont souvent incontournables. Dans le cas d'une combinaison, si le dispositif en ligne est placé sur la couche supérieure et le dispositif de patch est placé sur la couche inférieure, dans certains cas, cela affectera le brasage à la vague sur un seul côté. Dans ce cas, des procédés de soudage plus coûteux, comme le soudage sélectif, sont utilisés.

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3.la distance entre les composants et le bord de la plaque
S'il s'agit d'un soudage à la machine, la distance entre les composants électroniques et le bord de la carte est généralement de 7 mm (différents fabricants de soudage ont des exigences différentes), mais elle peut également être ajoutée au bord du processus de production de PCB, afin que les composants électroniques puissent être placé sur le bord de la carte PCB, à condition que cela soit pratique pour le câblage.

Cependant, lorsque le bord de la plaque est soudé, il peut heurter le rail de guidage de la machine et endommager les composants. Le tampon de l'appareil situé au bord de la plaque sera retiré au cours du processus de fabrication. Si le tampon est petit, la qualité du soudage sera affectée.

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4. Distance des appareils haut/bas
Il existe de nombreux types de composants électroniques, des formes différentes et une variété de lignes de connexion, il existe donc des différences dans la méthode d'assemblage des cartes imprimées. Une bonne disposition peut non seulement rendre la machine stable, résistante aux chocs, réduire les dommages, mais peut également obtenir un effet soigné et esthétique à l'intérieur de la machine.

Les petits appareils doivent être maintenus à une certaine distance autour des appareils de grande taille. La distance de l'appareil par rapport à la hauteur de l'appareil est faible, il y a une onde thermique inégale, ce qui peut entraîner un risque de mauvais soudage ou de réparation après le soudage.

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5. Espacement entre appareils
Dans le traitement général du smt, il est nécessaire de prendre en compte certaines erreurs dans le montage de la machine et de prendre en compte la commodité de la maintenance et de l'inspection visuelle. Les deux composants adjacents ne doivent pas être trop proches et une certaine distance de sécurité doit être respectée.

L'espacement entre les composants en flocons, SOT, SOIC et les composants en flocons est de 1,25 mm. L'espacement entre les composants en flocons, SOT, SOIC et les composants en flocons est de 1,25 mm. 2,5 mm entre PLCC et composants en flocons, SOIC et QFP. 4 mm entre PLCCS. Lors de la conception des sockets PLCC, il convient de prendre en compte la taille du socket PLCC (la broche PLCC se trouve à l'intérieur du bas du socket).

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6. Largeur de ligne/distance de ligne
Pour les concepteurs, dans le processus de conception, nous pouvons non seulement considérer la précision et la perfection des exigences de conception, mais il existe également une grande restriction dans le processus de production. Il est impossible pour une usine de carton de créer une nouvelle ligne de production pour la naissance d’un bon produit.

Dans des conditions normales, la largeur de la ligne descendante est contrôlée à 4/4 mil et le trou est sélectionné pour être de 8 mil (0,2 mm). Fondamentalement, plus de 80 % des fabricants de PCB peuvent produire et le coût de production est le plus bas. La largeur de ligne minimale et la distance de ligne peuvent être contrôlées jusqu'à 3/3 mil, et 6 mil (0,15 mm) peuvent être sélectionnés à travers le trou. Fondamentalement, plus de 70 % des fabricants de PCB peuvent le produire, mais le prix est légèrement plus élevé que dans le premier cas, pas trop.

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7. Un angle aigu/angle droit
Le routage à angle vif est généralement interdit dans le câblage, le routage à angle droit est généralement requis pour éviter la situation du routage des PCB et est presque devenu l'une des normes pour mesurer la qualité du câblage. L'intégrité du signal étant affectée, le câblage à angle droit générera une capacité et une inductance parasites supplémentaires.

Dans le processus de fabrication des plaques PCB, les fils PCB se croisent à un angle aigu, ce qui provoquera un problème appelé angle acide. Dans le lien de gravure du circuit PCB, une corrosion excessive du circuit PCB sera provoquée à « l’angle acide », entraînant un problème de rupture virtuelle du circuit PCB. Par conséquent, les ingénieurs PCB doivent éviter les angles vifs ou étranges dans le câblage et maintenir un angle de 45 degrés au coin du câblage.

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8. Bande/île de cuivre
S'il s'agit d'un îlot de cuivre suffisamment grand, il deviendra une antenne, ce qui peut provoquer du bruit et d'autres interférences à l'intérieur de la carte (car son cuivre n'est pas mis à la terre – il deviendra un collecteur de signaux).

Les bandes et les îlots de cuivre sont constitués de nombreuses couches plates de cuivre flottant librement, ce qui peut causer de graves problèmes dans le bac acide. On sait que de petites taches de cuivre se détachent du panneau PCB et se déplacent vers d'autres zones gravées sur le panneau, provoquant un court-circuit.

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9. Anneau de trous de perçage
L'anneau de trou fait référence à un anneau de cuivre autour du trou de forage. En raison des tolérances dans le processus de fabrication, après le perçage, la gravure et le cuivrage, l'anneau de cuivre restant autour du trou de forage n'atteint pas toujours parfaitement le point central du tampon, ce qui peut provoquer la rupture de l'anneau du trou.

Un côté de l'anneau de trou doit être supérieur à 3,5 mil et l'anneau de trou enfichable doit être supérieur à 6 mil. L'anneau troué est trop petit. Dans le processus de production et de fabrication, le trou de forage a des tolérances et l'alignement de la ligne a également des tolérances. L'écart de la tolérance entraînera la rupture du circuit ouvert par l'anneau troué.

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10. Les larmes du câblage
L'ajout de déchirures au câblage du PCB peut rendre la connexion du circuit sur la carte PCB plus stable et plus fiable, de sorte que le système soit plus stable, il est donc nécessaire d'ajouter des déchirures au circuit imprimé.

L'ajout de larmes peut éviter la déconnexion du point de contact entre le fil et la pastille ou le fil et le trou pilote lorsque le circuit imprimé est impacté par une force externe énorme. Lors de l'ajout de larmes au soudage, cela peut protéger le tampon, éviter plusieurs soudages qui feraient tomber le tampon et éviter une gravure inégale et des fissures causées par la déviation du trou pendant la production.

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