PCB 레이아웃 및 배선 문제와 관련하여 오늘은 신호 무결성 분석(SI), 전자기 호환성 분석(EMC), 전력 무결성 분석(PI)에 대해 이야기하지 않겠습니다. 제조가능성 분석(DFM)만 이야기해도, 제조가능성에 대한 불합리한 설계는 제품 설계의 실패로 이어지기도 합니다.
PCB 레이아웃에서 성공적인 DFM은 중요한 DFM 제약 조건을 설명하는 설계 규칙을 설정하는 것부터 시작됩니다. 아래에 표시된 DFM 규칙은 대부분의 제조업체에서 찾을 수 있는 최신 설계 기능 중 일부를 반영합니다. 대부분의 표준 설계 제한이 보장될 수 있도록 PCB 설계 규칙에 설정된 제한이 이를 위반하지 않는지 확인하십시오.
PCB 라우팅의 DFM 문제는 좋은 PCB 레이아웃에 따라 달라지며 라인의 굽힘 횟수, 전도 구멍 수, 단계 수 등을 포함하여 라우팅 규칙을 미리 설정할 수 있습니다. 일반적으로 탐색 배선이 수행됩니다. 짧은 라인을 빠르게 연결하기 위해 먼저 밖으로 나온 다음 미로 배선이 수행됩니다. 먼저 배치할 와이어에 대해 전역 라우팅 경로 최적화를 수행하고 전체 효과 및 DFM 제조성을 향상시키기 위해 재배선을 시도합니다.
1.SMT 장치
장치 레이아웃 간격은 어셈블리 요구 사항을 충족하며 일반적으로 표면 실장 장치의 경우 20mil, IC 장치의 경우 80mil, BGA 장치의 경우 200mi보다 큽니다. 생산 공정의 품질과 수율을 향상시키기 위해 장치 간격은 조립 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
일반적으로 장치 핀의 SMD 패드 사이의 거리는 6mil보다 커야 하며 솔더 솔더 브리지의 제조 용량은 4mil입니다. SMD 패드 사이의 거리가 6mil 미만이고 납땜 창 사이의 거리가 4mil 미만인 경우 납땜 브리지를 유지할 수 없어 조립 공정에서 큰 납땜 조각(특히 핀 사이)이 발생하게 됩니다. 단락합니다.
2.DIP 장치
오버 웨이브 솔더링 공정에서 장치의 핀 간격, 방향 및 간격을 고려해야 합니다. 장치의 핀 간격이 부족하면 납땜 주석이 발생하여 단락이 발생할 수 있습니다.
많은 설계자는 인라인 장치(THTS)의 사용을 최소화하거나 보드의 같은 쪽에 배치합니다. 그러나 인라인 장치는 불가피한 경우가 많습니다. 조합의 경우 인라인 장치를 맨 위 레이어에 배치하고 패치 장치를 맨 아래 레이어에 배치하면 단면 웨이브 솔더링에 영향을 미치는 경우가 있습니다. 이 경우 선택적 용접과 같은 더 비싼 용접 공정이 사용됩니다.
3. 부품과 플레이트 가장자리 사이의 거리
기계 용접인 경우 전자 부품과 보드 가장자리 사이의 거리는 일반적으로 7mm입니다(용접 제조업체마다 요구 사항이 다름). 하지만 PCB 생산 공정 가장자리에 추가하여 전자 부품을 용접할 수도 있습니다. 배선에 편리한 한 PCB 보드 가장자리에 배치됩니다.
그러나 플레이트의 가장자리를 용접할 경우 기계의 가이드 레일에 부딪혀 부품이 손상될 수 있습니다. 플레이트 가장자리에 있는 장치 패드는 제조 과정에서 제거됩니다. 패드가 작으면 용접 품질에 영향을 미칩니다.
4.고/저 장치의 거리
전자부품의 종류도 다양하고, 모양도 다양하며, 리드선도 다양하므로 인쇄기판의 조립방법에도 차이가 있습니다. 좋은 레이아웃은 기계의 안정적인 성능, 충격 방지, 손상 감소를 가져올 뿐만 아니라 기계 내부에서 깔끔하고 아름다운 효과를 얻을 수 있습니다.
소형 장치는 높은 장치 주변에서 일정 거리를 유지해야 합니다. 장치 높이 비율에 대한 장치 거리가 작고 열파가 고르지 않아 용접 불량이나 용접 후 수리가 발생할 수 있습니다.
5.장치 간 간격
일반적인 SMT 가공에서는 기계 장착의 특정 오류를 고려하고 유지 관리 및 육안 검사의 편의성을 고려할 필요가 있습니다. 인접한 두 구성요소가 너무 가까워서는 안 되며 일정한 안전 거리를 두어야 합니다.
플레이크 구성 요소, SOT, SOIC 및 플레이크 구성 요소 사이의 간격은 1.25mm입니다. 플레이크 구성 요소, SOT, SOIC 및 플레이크 구성 요소 사이의 간격은 1.25mm입니다. PLCC와 플레이크 부품, SOIC와 QFP 사이는 2.5mm입니다. PLCCS 사이는 4mm입니다. PLCC 소켓을 설계할 때 PLCC 소켓의 크기를 고려하여 주의해야 합니다(PLCC 핀은 소켓 하단 내부에 있음).
6.라인 폭/라인 거리
디자이너의 경우 디자인 과정에서 디자인 요구 사항의 정확성과 완벽함을 고려할 수 있을 뿐만 아니라 생산 과정에서도 큰 제약이 따릅니다. 좋은 제품의 탄생을 위해 보드 공장에서 새로운 생산 라인을 만드는 것은 불가능합니다.
정상적인 조건에서 아래쪽 라인의 선폭은 4/4mil로 제어되고 구멍은 8mil(0.2mm)로 선택됩니다. 기본적으로 PCB 제조업체의 80% 이상이 생산 가능하며 생산 비용이 가장 저렴합니다. 최소 선폭과 선간격은 3/3mil까지 조절이 가능하며, 홀을 통해 6mil(0.15mm)까지 선택 가능합니다. 기본적으로 70% 이상의 PCB 제조업체가 생산할 수 있지만 가격은 첫 번째 경우보다 약간 높을 뿐 크게 높지는 않습니다.
7.예각/직각
샤프 앵글 라우팅은 일반적으로 배선에서 금지되며 직각 라우팅은 일반적으로 PCB 라우팅 상황을 피하기 위해 필요하며 거의 배선 품질을 측정하는 표준 중 하나가 되었습니다. 신호의 무결성이 영향을 받기 때문에 직각 배선은 추가적인 기생 커패시턴스와 인덕턴스를 생성합니다.
PCB 제판 과정에서 PCB 와이어가 예각으로 교차하므로 산성 각도(acid angle)라는 문제가 발생합니다. PCB 회로 에칭 링크에서는 "산성 각도"에서 PCB 회로의 과도한 부식이 발생하여 PCB 회로 가상 파손 문제가 발생합니다. 따라서 PCB 엔지니어는 배선에서 날카롭거나 이상한 각도를 피하고 배선 모서리에서 45도 각도를 유지해야 합니다.
8.Copper 스트립/섬
섬 구리가 충분히 크면 안테나가 되어 보드 내부에 잡음 및 기타 간섭을 일으킬 수 있습니다(구리가 접지되지 않았기 때문에 신호 수집기가 됩니다).
구리 스트립과 섬은 자유롭게 떠다니는 구리의 평평한 층으로 구성되어 있으며, 이는 산성 골짜기에서 심각한 문제를 일으킬 수 있습니다. 작은 구리 점은 PCB 패널에서 떨어져 나와 패널의 다른 에칭된 영역으로 이동하여 단락을 일으키는 것으로 알려져 있습니다.
9. 드릴링 구멍의 구멍 링
홀 링은 드릴 홀 주변의 구리 링을 나타냅니다. 제조 공정의 허용 오차로 인해 드릴링, 에칭 및 구리 도금 후에 드릴 구멍 주변에 남아 있는 구리 링이 항상 패드의 중심점에 완벽하게 닿지 않아 홀 링이 파손될 수 있습니다.
홀 링의 한쪽 면은 3.5mil보다 커야 하며 플러그인 홀 링은 6mil보다 커야 합니다. 홀 링이 너무 작습니다. 생산 및 제조 과정에서 드릴링 구멍에는 공차가 있으며 라인 정렬에도 공차가 있습니다. 공차 편차로 인해 홀 링이 개방 회로를 차단하게 됩니다.
10.배선의 눈물방울
PCB 배선에 찢어짐을 추가하면 PCB 보드의 회로 연결이 더욱 안정적이고 신뢰성이 높아지므로 시스템이 더욱 안정적이게 되므로 회로 기판에 찢어짐을 추가해야 합니다.
눈물 방울을 추가하면 회로 기판이 큰 외력에 의해 충격을 받을 때 와이어와 패드 또는 와이어와 파일럿 홀 사이의 접촉점이 끊어지는 것을 피할 수 있습니다. 용접에 눈물 방울을 추가하면 패드를 보호하고 패드가 떨어지도록 여러 번 용접하는 것을 피하며 생산 중 구멍 편향으로 인한 고르지 않은 에칭 및 균열을 방지할 수 있습니다.
