Maakbaarheidsontwerp van PCB-indeling en bedrading

Wat betreft de PCB-indeling en het bedradingsprobleem zullen we het vandaag niet hebben over signaalintegriteitsanalyse (SI), elektromagnetische compatibiliteitsanalyse (EMC), vermogensintegriteitsanalyse (PI). Als we het alleen maar hebben over de maakbaarheidsanalyse (DFM), zal het onredelijke ontwerp van de maakbaarheid ook leiden tot het mislukken van het productontwerp.
Succesvolle DFM in een PCB-lay-out begint met het instellen van ontwerpregels om rekening te houden met belangrijke DFM-beperkingen. De hieronder weergegeven DFM-regels weerspiegelen enkele van de hedendaagse ontwerpmogelijkheden die de meeste fabrikanten kunnen vinden. Zorg ervoor dat de limieten die zijn vastgelegd in de PCB-ontwerpregels deze niet schenden, zodat de meeste standaardontwerpbeperkingen kunnen worden gegarandeerd.

Het DFM-probleem van PCB-routering hangt af van een goede PCB-lay-out en de routeringsregels kunnen vooraf worden ingesteld, inclusief het aantal buigtijden van de lijn, het aantal geleidingsgaten, het aantal stappen, enz. Over het algemeen wordt verkennende bedrading uitgevoerd eerst uit om korte lijnen snel aan te sluiten, en vervolgens wordt de labyrintbedrading uitgevoerd. Er wordt een globale optimalisatie van het routeringspad uitgevoerd op de draden die het eerst moeten worden gelegd, en er wordt geprobeerd om de bedrading opnieuw te bedraden om het algehele effect en de DFM-produceerbaarheid te verbeteren.

1.SMT-apparaten
De afstand tussen de apparaatindelingen voldoet aan de montagevereisten en is over het algemeen groter dan 20 mil voor opbouwapparaten, 80 mil voor IC-apparaten en 200 mil voor BGA-apparaten. Om de kwaliteit en het rendement van het productieproces te verbeteren, kan de apparaatafstand aan de montage-eisen voldoen.

Over het algemeen moet de afstand tussen de SMD-pads van de apparaatpinnen groter zijn dan 6 mil, en de fabricagecapaciteit van de soldeer-soldeerbrug is 4 mil. Als de afstand tussen de SMD-pads kleiner is dan 6 mil en de afstand tussen het soldeervenster minder dan 4 mil, kan de soldeerbrug niet worden vastgehouden, wat resulteert in grote stukken soldeer (vooral tussen de pinnen) tijdens het assemblageproces, wat zal leiden kortsluiten.

wps_doc_9

2.DIP-apparaat
Er moet rekening worden gehouden met de pinafstand, richting en afstand van de apparaten in het overgolfsoldeerproces. Onvoldoende pin-afstand van het apparaat zal leiden tot soldeertin, wat tot kortsluiting zal leiden.

Veel ontwerpers minimaliseren het gebruik van in-line devices (THTS) of plaatsen ze aan dezelfde kant van het bord. Inline-apparaten zijn echter vaak onvermijdelijk. In het geval van combinatie, als het inline-apparaat op de bovenste laag wordt geplaatst en het patchapparaat op de onderste laag, zal dit in sommige gevallen het enkelzijdige golfsolderen beïnvloeden. In dit geval worden duurdere lasprocessen, zoals selectief lassen, gebruikt.

wps_doc_0

3.de afstand tussen de componenten en de plaatrand
Als het machinaal lassen betreft, is de afstand tussen de elektronische componenten en de rand van het bord over het algemeen 7 mm (verschillende lasfabrikanten hebben verschillende eisen), maar deze kan ook worden toegevoegd aan de rand van het PCB-productieproces, zodat de elektronische componenten kunnen worden geplaatst op de rand van de printplaat, zolang dit handig is voor de bedrading.

Wanneer de rand van de plaat echter wordt gelast, kan deze de geleiderail van de machine tegenkomen en de componenten beschadigen. Het apparaatkussentje aan de rand van de plaat wordt tijdens het productieproces verwijderd. Als de pad klein is, wordt de laskwaliteit beïnvloed.

wps_doc_1

4. Afstand van hoge/lage apparaten
Er zijn veel soorten elektronische componenten, verschillende vormen en een verscheidenheid aan leadlines, dus er zijn verschillen in de montagemethode van printplaten. Een goede lay-out kan de machine niet alleen stabiele prestaties en schokbestendig maken, schade verminderen, maar kan ook een net en mooi effect in de machine krijgen.

Kleine apparaten moeten op een bepaalde afstand rond hoge apparaten worden gehouden. De afstand tussen het apparaat en de hoogteverhouding van het apparaat is klein, er is een ongelijkmatige thermische golf, wat het risico op slecht lassen of reparatie na het lassen kan veroorzaken.

wps_doc_2

5. Afstand tussen apparaat en apparaat
Bij algemene smt-verwerking is het noodzakelijk om rekening te houden met bepaalde fouten bij de montage van de machine en rekening te houden met het gemak van onderhoud en visuele inspectie. De twee aangrenzende componenten mogen niet te dichtbij zijn en er moet een bepaalde veilige afstand worden gelaten.

De afstand tussen vlokcomponenten, SOT, SOIC en vlokcomponenten is 1,25 mm. De afstand tussen vlokcomponenten, SOT, SOIC en vlokcomponenten is 1,25 mm. 2,5 mm tussen PLCC en vlokcomponenten, SOIC en QFP. 4 mm tussen PLCCS. Bij het ontwerpen van PLCC-sockets moet rekening worden gehouden met de grootte van de PLCC-socket (de PLCC-pin bevindt zich aan de onderkant van de socket).

wps_doc_3

6.Lijnbreedte/lijnafstand
Voor ontwerpers kunnen we tijdens het ontwerpproces niet alleen rekening houden met de nauwkeurigheid en perfectie van de ontwerpvereisten, er is ook een grote beperking in het productieproces. Het is voor een kartonfabriek onmogelijk om een ​​nieuwe productielijn te creëren voor de geboorte van een goed product.

Onder normale omstandigheden wordt de lijnbreedte van de neerwaartse lijn gecontroleerd op 4/4 mil, en wordt het gat geselecteerd op 8 mil (0,2 mm). Kortom, meer dan 80% van de PCB-fabrikanten kan produceren, en de productiekosten zijn het laagst. De minimale lijnbreedte en lijnafstand kunnen worden ingesteld op 3/3mil, en 6mil (0,15 mm) kan door het gat worden geselecteerd. Kortom, meer dan 70% PCB-fabrikanten kunnen het produceren, maar de prijs is iets hoger dan in het eerste geval, niet te veel hoger.

wps_doc_4

7. Een scherpe hoek/rechte hoek
Routering met een scherpe hoek is over het algemeen verboden in de bedrading, routering met een rechte hoek is over het algemeen vereist om de situatie bij PCB-routering te vermijden, en is bijna een van de normen geworden om de kwaliteit van de bedrading te meten. Omdat de integriteit van het signaal wordt aangetast, zal de haakse bedrading extra parasitaire capaciteit en inductie genereren.

Tijdens het maken van PCB-platen kruisen PCB-draden elkaar in een scherpe hoek, wat een probleem zal veroorzaken dat zure hoek wordt genoemd. Bij de etsverbinding van het pcb-circuit zal overmatige corrosie van het pcb-circuit worden veroorzaakt bij de "zure hoek", wat resulteert in het virtuele breukprobleem van het pcb-circuit. Daarom moeten PCB-ingenieurs scherpe of vreemde hoeken in de bedrading vermijden en een hoek van 45 graden aanhouden op de hoek van de bedrading.

wps_doc_5

8.Koperstrook/eiland
Als het eilandkoper groot genoeg is, wordt het een antenne, die ruis en andere interferentie in het bord kan veroorzaken (omdat het koper niet geaard is, wordt het een signaalcollector).

Koperstrips en eilanden bestaan ​​uit veel platte lagen vrij drijvend koper, die voor ernstige problemen in de zuurbak kunnen zorgen. Het is bekend dat kleine kopervlekken het PCB-paneel afbreken en naar andere geëtste gebieden op het paneel reizen, waardoor kortsluiting ontstaat.

wps_doc_6

9. Gatring van boorgaten
De gatenring verwijst naar een ring van koper rond het boorgat. Als gevolg van toleranties in het productieproces raakt de resterende koperen ring rond het boorgat na het boren, etsen en koperplating niet altijd perfect het middelpunt van de pad, waardoor de gatring kan breken.

Eén kant van de gatring moet groter zijn dan 3,5 mil, en de plug-in gatring moet groter zijn dan 6 mil. De gaatjesring is te klein. Tijdens het productie- en fabricageproces heeft het boorgat toleranties en ook de uitlijning van de lijn heeft toleranties. De afwijking van de tolerantie zal ertoe leiden dat de gatenring het open circuit verbreekt.

wps_doc_7

10. De traandruppels van de bedrading
Het toevoegen van scheuren aan de PCB-bedrading kan de circuitverbinding op de printplaat stabieler maken, hoge betrouwbaarheid, zodat het systeem stabieler zal zijn, dus het is noodzakelijk om scheuren aan de printplaat toe te voegen.

De toevoeging van traandruppels kan voorkomen dat het contactpunt tussen de draad en het kussen of de draad en het geleidegat losraakt wanneer de printplaat wordt geraakt door een enorme externe kracht. Bij het toevoegen van traandruppels aan het lassen kan het de pad beschermen, meerdere lassen vermijden waardoor de pad eraf valt en ongelijkmatige etsen en scheuren vermijden die worden veroorzaakt door het doorbuigen van het gat tijdens de productie.

wps_doc_8