เกี่ยวกับปัญหาเค้าโครงและการเดินสาย PCB วันนี้เราจะไม่พูดคุยเกี่ยวกับการวิเคราะห์ความสมบูรณ์ของสัญญาณ (SI), การวิเคราะห์ความเข้ากันได้ของแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC), การวิเคราะห์ความสมบูรณ์ของพลังงาน (PI) เพียงแค่พูดคุยเกี่ยวกับการวิเคราะห์ความสามารถในการผลิต (DFM) การออกแบบที่ไม่สมเหตุสมผลของการผลิตจะนำไปสู่ความล้มเหลวของการออกแบบผลิตภัณฑ์
DFM ที่ประสบความสำเร็จในเค้าโครง PCB เริ่มต้นด้วยการตั้งค่ากฎการออกแบบเพื่อบัญชีสำหรับข้อ จำกัด DFM ที่สำคัญ กฎ DFM ที่แสดงด้านล่างสะท้อนถึงความสามารถในการออกแบบร่วมสมัยที่ผู้ผลิตส่วนใหญ่สามารถหาได้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าข้อ จำกัด ที่กำหนดไว้ในกฎการออกแบบ PCB ไม่ได้เป็นการละเมิดเพื่อให้มั่นใจว่ามีข้อ จำกัด การออกแบบมาตรฐานส่วนใหญ่

ปัญหา DFM ของการกำหนดเส้นทาง PCB ขึ้นอยู่กับเค้าโครง PCB ที่ดีและกฎการกำหนดเส้นทางสามารถตั้งไว้ล่วงหน้ารวมถึงจำนวนเวลางอของเส้นจำนวนหลุมนำไฟฟ้าจำนวนขั้นตอน ฯลฯ โดยทั่วไปการเดินสายสำรวจจะดำเนินการก่อนเพื่อเชื่อมต่อสายสั้นอย่างรวดเร็ว การเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางการกำหนดเส้นทางทั่วโลกจะดำเนินการบนสายไฟที่จะวางไว้ก่อนและการเดินสายใหม่จะพยายามปรับปรุงผลกระทบโดยรวมและความสามารถในการผลิต DFM

1. อุปกรณ์ SSMT
ระยะห่างเลย์เอาต์อุปกรณ์ตรงตามข้อกำหนดของการประกอบและโดยทั่วไปจะมากกว่า 20mil สำหรับอุปกรณ์ที่ติดตั้งบนพื้นผิว 80mil สำหรับอุปกรณ์ IC และ 200mi สำหรับอุปกรณ์ BGA เพื่อปรับปรุงคุณภาพและผลผลิตของกระบวนการผลิตระยะห่างของอุปกรณ์สามารถตอบสนองความต้องการของการประกอบ

โดยทั่วไประยะห่างระหว่างแผ่น SMD ของหมุดอุปกรณ์ควรมากกว่า 6mil และความสามารถในการผลิตของสะพานประสานบัดกรีคือ 4mil หากระยะห่างระหว่างแผ่นรอง SMD น้อยกว่า 6mil และระยะห่างระหว่างหน้าต่างบัดกรีน้อยกว่า 4mil สะพานประสานไม่สามารถเก็บไว้ได้ส่งผลให้มีการประสานชิ้นขนาดใหญ่ (โดยเฉพาะระหว่างหมุด) ในกระบวนการประกอบซึ่งจะนำไปสู่การลัดวงจร

2. อุปกรณ์ DIP
ควรคำนึงถึงระยะห่างของพินทิศทางและระยะห่างของอุปกรณ์ในกระบวนการบัดกรีคลื่นมากกว่า ระยะห่างพินไม่เพียงพอของอุปกรณ์จะนำไปสู่กระป๋องบัดกรีซึ่งจะนำไปสู่การลัดวงจร

นักออกแบบหลายคนลดการใช้อุปกรณ์ในบรรทัด (THT) หรือวางไว้ที่ด้านเดียวกันของบอร์ด อย่างไรก็ตามอุปกรณ์ในบรรทัดมักหลีกเลี่ยงไม่ได้ ในกรณีของการรวมกันหากอุปกรณ์ in-line วางอยู่บนชั้นบนสุดและอุปกรณ์แพทช์จะถูกวางไว้ที่ชั้นล่างในบางกรณีมันจะส่งผลกระทบต่อการบัดกรีคลื่นด้านเดียว ในกรณีนี้มีการใช้กระบวนการเชื่อมที่มีราคาแพงกว่าเช่นการเชื่อมแบบเลือก

3. ระยะห่างระหว่างส่วนประกอบและขอบแผ่น
หากเป็นการเชื่อมของเครื่องระยะห่างระหว่างส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์และขอบของบอร์ดโดยทั่วไปคือ 7 มม. (ผู้ผลิตเชื่อมที่แตกต่างกันมีข้อกำหนดที่แตกต่างกัน) แต่ก็สามารถเพิ่มได้ในขอบกระบวนการผลิต PCB เพื่อให้ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์สามารถวางไว้บนขอบบอร์ด PCB ตราบใดที่สะดวก

อย่างไรก็ตามเมื่อขอบของแผ่นเชื่อมมันอาจพบรางไกด์ของเครื่องและสร้างความเสียหายให้กับส่วนประกอบ แผ่นอุปกรณ์ที่ขอบของแผ่นจะถูกลบออกในกระบวนการผลิต หากแผ่นมีขนาดเล็กคุณภาพการเชื่อมจะได้รับผลกระทบ

4. มีอุปกรณ์สูง/ต่ำ
มีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์หลายชนิดรูปร่างที่แตกต่างกันและสายตะกั่วที่หลากหลายดังนั้นจึงมีความแตกต่างในวิธีการประกอบของบอร์ดพิมพ์ เค้าโครงที่ดีไม่เพียง แต่ทำให้เครื่องมีประสิทธิภาพเสถียรการพิสูจน์การกระแทกลดความเสียหาย แต่ยังสามารถได้รับเอฟเฟกต์ที่สวยงามและสวยงามภายในเครื่อง

อุปกรณ์ขนาดเล็กจะต้องเก็บไว้ในระยะไกลรอบ ๆ อุปกรณ์สูง ระยะทางอุปกรณ์ต่ออัตราส่วนความสูงของอุปกรณ์มีขนาดเล็กมีคลื่นความร้อนที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งอาจทำให้เกิดความเสี่ยงของการเชื่อมหรือซ่อมแซมที่ไม่ดีหลังจากการเชื่อม

5. มีการเว้นระยะห่างของอุปกรณ์
ในการประมวลผล SMT ทั่วไปจำเป็นต้องคำนึงถึงข้อผิดพลาดบางอย่างในการติดตั้งเครื่องและคำนึงถึงความสะดวกในการบำรุงรักษาและการตรวจสอบด้วยภาพ ส่วนประกอบที่อยู่ติดกันทั้งสองไม่ควรอยู่ใกล้เกินไปและควรเหลือระยะทางที่ปลอดภัย

ระยะห่างระหว่างส่วนประกอบเกล็ด, SOT, SOIC และส่วนประกอบเกล็ดคือ 1.25 มม. ระยะห่างระหว่างส่วนประกอบเกล็ด, SOT, SOIC และส่วนประกอบเกล็ดคือ 1.25 มม. 2.5 มม. ระหว่างส่วนประกอบ PLCC และเกล็ด SOIC และ QFP 4 มม. ระหว่าง PLCCs เมื่อออกแบบซ็อกเก็ต PLCC ควรใช้ความระมัดระวังเพื่อให้ขนาดของซ็อกเก็ต PLCC (พิน PLCC อยู่ด้านล่างของซ็อกเก็ต)

6. ระยะทางความกว้าง/เส้น
สำหรับนักออกแบบในกระบวนการออกแบบเราไม่เพียง แต่พิจารณาถึงความถูกต้องและความสมบูรณ์แบบของข้อกำหนดการออกแบบเท่านั้น แต่ยังมีข้อ จำกัด ที่ยิ่งใหญ่คือกระบวนการผลิต เป็นไปไม่ได้ที่โรงงานบอร์ดจะสร้างสายการผลิตใหม่สำหรับการกำเนิดของผลิตภัณฑ์ที่ดี

ภายใต้สภาวะปกติความกว้างของเส้นของเส้นลงจะถูกควบคุมเป็น 4/4mil และรูถูกเลือกให้เป็น 8mil (0.2 มม.) โดยพื้นฐานแล้วผู้ผลิต PCB มากกว่า 80% สามารถผลิตได้และต้นทุนการผลิตต่ำที่สุด ความกว้างของเส้นต่ำสุดและระยะทางเส้นสามารถควบคุมได้ถึง 3/3mil และ 6mil (0.15 มม.) สามารถเลือกได้ผ่านรู โดยทั่วไปผู้ผลิต PCB มากกว่า 70% สามารถผลิตได้ แต่ราคาสูงกว่ากรณีแรกเล็กน้อยไม่สูงกว่ามากเกินไป

7. มุมเฉียบพลัน/มุมขวา
การกำหนดเส้นทางมุมที่คมชัดนั้นเป็นสิ่งต้องห้ามในการเดินสายโดยทั่วไปการกำหนดเส้นทางมุมขวาจำเป็นต้องใช้เพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์ในการกำหนดเส้นทาง PCB และเกือบจะกลายเป็นหนึ่งในมาตรฐานในการวัดคุณภาพการเดินสาย เนื่องจากความสมบูรณ์ของสัญญาณได้รับผลกระทบการเดินสายมุมขวาจะสร้างความจุกาฝากเพิ่มเติมและการเหนี่ยวนำ

ในกระบวนการทำแผ่น PCB สายไฟ PCB ตัดกันในมุมเฉียบพลันซึ่งจะทำให้เกิดปัญหาที่เรียกว่ามุมกรด ในลิงค์การแกะสลักวงจร PCB การกัดกร่อนที่มากเกินไปของวงจร PCB จะเกิดขึ้นที่ "มุมกรด" ส่งผลให้เกิดปัญหาการแตกของวงจร PCB ดังนั้นวิศวกร PCB จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงมุมที่คมชัดหรือแปลกในสายไฟและรักษามุม 45 องศาที่มุมของสายไฟ

8. ค็อตเพอร์สตริป/เกาะ
หากเป็นทองแดงเกาะที่มีขนาดใหญ่พอมันจะกลายเป็นเสาอากาศซึ่งอาจทำให้เกิดเสียงรบกวนและสัญญาณรบกวนอื่น ๆ ภายในกระดาน (เพราะทองแดงไม่ได้มีสายดิน - มันจะกลายเป็นตัวเก็บสัญญาณ)

แถบทองแดงและหมู่เกาะเป็นชั้นทองแดงที่มีชั้นราบจำนวนมากซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงในรางกรด เป็นที่ทราบกันดีว่าจุดทองแดงขนาดเล็กที่จะปิดแผง PCB และเดินทางไปยังพื้นที่สลักอื่น ๆ บนแผงควบคุมทำให้เกิดการลัดวงจร

9. แหวนเจาะรูหลุม
วงแหวนรูหมายถึงวงแหวนทองแดงรอบหลุมเจาะ เนื่องจากความคลาดเคลื่อนในกระบวนการผลิตหลังจากการขุดเจาะการแกะสลักและการชุบทองแดงวงแหวนทองแดงที่เหลืออยู่รอบ ๆ รูเจาะไม่ได้ตีจุดกึ่งกลางของแผ่นอย่างสมบูรณ์แบบซึ่งอาจทำให้รูรูแตก

ด้านหนึ่งของวงแหวนรูจะต้องมากกว่า 3.5mil และแหวนรูปลั๊กอินต้องมากกว่า 6mil แหวนรูเล็กเกินไป ในกระบวนการผลิตและการผลิตหลุมเจาะมีความอดทนและการจัดตำแหน่งของสายก็มีความอดทนเช่นกัน ความเบี่ยงเบนของความอดทนจะนำไปสู่วงแหวนรูที่ทำลายวงจรเปิด

10. น้ำตาหยดสายไฟ
การเพิ่มน้ำตาลงในการเดินสาย PCB สามารถทำให้การเชื่อมต่อวงจรบนบอร์ด PCB มีเสถียรภาพมากขึ้นความน่าเชื่อถือสูงเพื่อให้ระบบมีความเสถียรมากขึ้นดังนั้นจึงจำเป็นต้องเพิ่มน้ำตาลงในแผงวงจร

การเพิ่มหยดน้ำตาสามารถหลีกเลี่ยงการตัดการเชื่อมต่อของจุดสัมผัสระหว่างลวดและแผ่นหรือลวดและรูนักบินเมื่อแผงวงจรได้รับผลกระทบจากแรงภายนอกขนาดใหญ่ เมื่อเพิ่มน้ำตาหยดลงในการเชื่อมมันสามารถป้องกันแผ่นได้หลีกเลี่ยงการเชื่อมหลายครั้งเพื่อให้แผ่นปิดและหลีกเลี่ยงการแกะสลักที่ไม่สม่ำเสมอและรอยแตกที่เกิดจากการเบี่ยงเบนของรูในระหว่างการผลิต