เกี่ยวกับเค้าโครง PCB และปัญหาการเดินสาย วันนี้เราจะไม่พูดถึงการวิเคราะห์ความสมบูรณ์ของสัญญาณ (SI) การวิเคราะห์ความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า (EMC) การวิเคราะห์ความสมบูรณ์ของกำลัง (PI) หากพูดถึงการวิเคราะห์ความสามารถในการผลิต (DFM) การออกแบบความสามารถในการผลิตที่ไม่สมเหตุสมผลก็จะนำไปสู่ความล้มเหลวในการออกแบบผลิตภัณฑ์เช่นกัน
DFM ที่ประสบความสำเร็จในเค้าโครง PCB เริ่มต้นด้วยการตั้งค่ากฎการออกแบบเพื่อคำนึงถึงข้อจำกัด DFM ที่สำคัญ กฎ DFM ที่แสดงด้านล่างสะท้อนถึงความสามารถในการออกแบบร่วมสมัยบางประการที่ผู้ผลิตส่วนใหญ่สามารถหาได้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขีดจำกัดที่กำหนดไว้ในกฎการออกแบบ PCB ไม่ละเมิดข้อกำหนดดังกล่าว เพื่อให้สามารถรับประกันข้อจำกัดการออกแบบมาตรฐานส่วนใหญ่ได้

ปัญหา DFM ของการกำหนดเส้นทาง PCB ขึ้นอยู่กับเค้าโครง PCB ที่ดี และสามารถตั้งค่ากฎการกำหนดเส้นทางล่วงหน้าได้ รวมถึงจำนวนครั้งการโค้งงอของเส้น จำนวนรูการนำ จำนวนขั้นตอน ฯลฯ โดยทั่วไปแล้ว การเดินสายสำรวจจะดำเนินการ ออกก่อนเพื่อเชื่อมต่อสายสั้นอย่างรวดเร็ว จากนั้นจึงดำเนินการเดินสายไฟแบบเขาวงกต การเพิ่มประสิทธิภาพเส้นทางการกำหนดเส้นทางทั่วโลกจะดำเนินการบนสายไฟที่จะวางก่อน และพยายามเดินสายไฟใหม่เพื่อปรับปรุงผลกระทบโดยรวมและความสามารถในการผลิต DFM

1.อุปกรณ์ SMT
ระยะห่างเค้าโครงอุปกรณ์เป็นไปตามข้อกำหนดในการประกอบ และโดยทั่วไปจะมากกว่า 20 มิลลิเมตรสำหรับอุปกรณ์ที่ติดตั้งบนพื้นผิว 80 มิลลิเมตรสำหรับอุปกรณ์ IC และ 200 ไมล์สำหรับอุปกรณ์ BGA เพื่อปรับปรุงคุณภาพและผลผลิตของกระบวนการผลิต ระยะห่างของอุปกรณ์สามารถตอบสนองข้อกำหนดในการประกอบ

โดยทั่วไป ระยะห่างระหว่างแผ่น SMD ของพินอุปกรณ์ควรมากกว่า 6 มิล และความสามารถในการผลิตของสะพานประสานประสานคือ 4 มิล หากระยะห่างระหว่างแผ่น SMD น้อยกว่า 6mil และระยะห่างระหว่างหน้าต่างบัดกรีน้อยกว่า 4mil สะพานประสานจะไม่สามารถรักษาไว้ได้ ส่งผลให้เกิดการบัดกรีชิ้นใหญ่ (โดยเฉพาะระหว่างพิน) ในกระบวนการประกอบซึ่งจะนำไปสู่ เพื่อลัดวงจร

2.อุปกรณ์กรมทรัพย์สินทางปัญญา
ควรคำนึงถึงระยะห่างของพิน ทิศทาง และระยะห่างของอุปกรณ์ในกระบวนการบัดกรีเหนือคลื่น ระยะห่างพินของอุปกรณ์ไม่เพียงพอจะนำไปสู่การบัดกรีดีบุกซึ่งจะนำไปสู่การลัดวงจร

นักออกแบบจำนวนมากลดการใช้อุปกรณ์อินไลน์ (THTS) หรือวางไว้ด้านเดียวกันของบอร์ด อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์อินไลน์มักหลีกเลี่ยงไม่ได้ ในกรณีของการรวมกัน หากวางอุปกรณ์อินไลน์ไว้ที่ชั้นบนสุด และวางอุปกรณ์แพทช์ไว้ที่ชั้นล่าง ในบางกรณี อาจส่งผลต่อการบัดกรีคลื่นด้านเดียว ในกรณีนี้จะใช้กระบวนการเชื่อมที่มีราคาแพงกว่า เช่น การเชื่อมแบบเลือกสรร

3.ระยะห่างระหว่างส่วนประกอบกับขอบแผ่น
หากเป็นการเชื่อมด้วยเครื่องจักร ระยะห่างระหว่างชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์และขอบของบอร์ดโดยทั่วไปคือ 7 มม. (ผู้ผลิตการเชื่อมที่แตกต่างกันมีข้อกำหนดที่แตกต่างกัน) แต่ยังสามารถเพิ่มลงในขอบกระบวนการผลิต PCB เพื่อให้ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์สามารถ วางบนขอบบอร์ด PCB ตราบเท่าที่สะดวกในการเดินสาย

อย่างไรก็ตามเมื่อมีการเชื่อมขอบของแผ่นอาจชนกับรางนำของเครื่องและทำให้ส่วนประกอบเสียหายได้ แผ่นอุปกรณ์ที่ขอบแผ่นจะถูกถอดออกในกระบวนการผลิต หากแผ่นมีขนาดเล็ก คุณภาพการเชื่อมจะได้รับผลกระทบ

4.ระยะทางของอุปกรณ์สูง/ต่ำ
มีชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์หลายประเภท รูปร่างที่แตกต่างกัน และเส้นตะกั่วที่หลากหลาย ดังนั้นจึงมีความแตกต่างในวิธีการประกอบแผงพิมพ์ การจัดวางที่ดีไม่เพียงแต่ทำให้เครื่องมีเสถียรภาพ กันกระแทก ลดความเสียหาย แต่ยังได้ผลลัพธ์ที่เรียบร้อยและสวยงามภายในเครื่องอีกด้วย

อุปกรณ์ขนาดเล็กต้องอยู่ห่างจากอุปกรณ์สูงๆ ในระยะหนึ่ง อัตราส่วนระยะห่างของอุปกรณ์ต่อความสูงของอุปกรณ์มีขนาดเล็ก มีคลื่นความร้อนไม่สม่ำเสมอซึ่งอาจทำให้เกิดความเสี่ยงในการเชื่อมหรือการซ่อมแซมที่ไม่ดีหลังการเชื่อม

5. ระยะห่างระหว่างอุปกรณ์กับอุปกรณ์
ในการประมวลผล smt โดยทั่วไป จำเป็นต้องคำนึงถึงข้อผิดพลาดบางประการในการติดตั้งเครื่องจักร และคำนึงถึงความสะดวกในการบำรุงรักษาและการตรวจสอบด้วยภาพ ส่วนประกอบทั้งสองที่อยู่ติดกันไม่ควรอยู่ใกล้เกินไป และควรเว้นระยะห่างที่ปลอดภัยไว้

ระยะห่างระหว่างส่วนประกอบเกล็ด, SOT, SOIC และส่วนประกอบเกล็ดคือ 1.25 มม. ระยะห่างระหว่างส่วนประกอบเกล็ด, SOT, SOIC และส่วนประกอบเกล็ดคือ 1.25 มม. 2.5 มม. ระหว่าง PLCC และส่วนประกอบเกล็ด, SOIC และ QFP 4 มม. ระหว่าง PLCCS เมื่อออกแบบซ็อกเก็ต PLCC ควรคำนึงถึงขนาดของซ็อกเก็ต PLCC (พิน PLCC อยู่ด้านล่างของซ็อกเก็ต)

6.ความกว้างของเส้น/ระยะห่างของเส้น
สำหรับนักออกแบบ ในกระบวนการออกแบบ เราไม่เพียงแต่พิจารณาความถูกต้องและความสมบูรณ์แบบของข้อกำหนดการออกแบบเท่านั้น ยังมีข้อจำกัดใหญ่คือกระบวนการผลิต เป็นไปไม่ได้ที่โรงงานบอร์ดจะสร้างสายการผลิตใหม่สำหรับการเกิดผลิตภัณฑ์ที่ดี

ภายใต้สภาวะปกติ ความกว้างของเส้นดาวน์ไลน์จะถูกควบคุมที่ 4/4 มิล และเลือกรูไว้ที่ 8 มิล (0.2 มม.) โดยทั่วไปแล้ว ผู้ผลิต PCB มากกว่า 80% สามารถผลิตได้ และต้นทุนการผลิตต่ำที่สุด สามารถควบคุมความกว้างของเส้นขั้นต่ำและระยะห่างของเส้นได้ถึง 3/3mil และสามารถเลือก 6mil (0.15 มม.) ผ่านรูได้ โดยทั่วไปผู้ผลิต PCB มากกว่า 70% สามารถผลิตได้ แต่ราคาจะสูงกว่ากรณีแรกเล็กน้อยซึ่งไม่สูงเกินไป

7.มุมแหลม/มุมขวา
โดยทั่วไปแล้วการกำหนดเส้นทางแบบ Sharp Angle นั้นห้ามใช้ในการเดินสาย โดยทั่วไปแล้วการกำหนดเส้นทางแบบมุมขวานั้นจำเป็นเพื่อหลีกเลี่ยงสถานการณ์ในการกำหนดเส้นทาง PCB และเกือบจะกลายเป็นหนึ่งในมาตรฐานในการวัดคุณภาพของการเดินสาย เนื่องจากความสมบูรณ์ของสัญญาณได้รับผลกระทบ การเดินสายมุมขวาจะสร้างความจุและการเหนี่ยวนำปรสิตเพิ่มเติม

ในกระบวนการสร้างแผ่น PCB สายไฟ PCB จะตัดกันที่มุมเฉียบพลัน ซึ่งจะทำให้เกิดปัญหาที่เรียกว่ามุมกรด ในลิงค์แกะสลักวงจร pcb การกัดกร่อนมากเกินไปของวงจร pcb จะทำให้เกิดที่ "มุมกรด" ส่งผลให้เกิดปัญหาการแตกหักของวงจร pcb เสมือน ดังนั้นวิศวกร PCB จำเป็นต้องหลีกเลี่ยงมุมแหลมคมหรือมุมแปลก ๆ ในสายไฟ และรักษามุม 45 องศาที่มุมของสายไฟ

8.แถบทองแดง/เกาะ
หากเป็นทองแดงเกาะที่มีขนาดใหญ่พอ มันจะกลายเป็นเสาอากาศ ซึ่งสามารถทำให้เกิดเสียงรบกวนและการรบกวนอื่นๆ ภายในบอร์ดได้ (เนื่องจากทองแดงไม่ได้ต่อสายดิน – มันจะกลายเป็นตัวสะสมสัญญาณ)

แถบทองแดงและเกาะต่างๆ เป็นชั้นทองแดงที่ลอยอย่างอิสระหลายชั้นแบนๆ ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงในรางน้ำกรดได้ เป็นที่ทราบกันว่าจุดทองแดงเล็กๆ จะหลุดออกจากแผง PCB และเดินทางไปยังบริเวณอื่นๆ ที่ฝังไว้บนแผง ทำให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร

9. วงแหวนรูเจาะ
วงแหวนรูหมายถึงวงแหวนทองแดงรอบรูเจาะ เนื่องจากความคลาดเคลื่อนในกระบวนการผลิต หลังจากการเจาะ การกัดกรด และการชุบทองแดงแล้ว วงแหวนทองแดงที่เหลือรอบๆ รูเจาะจึงไม่ได้กระแทกจุดกึ่งกลางของแผ่นเบรกอย่างสมบูรณ์เสมอไป ซึ่งอาจทำให้วงแหวนของรูแตกหักได้

ด้านหนึ่งของวงแหวนรูจะต้องมากกว่า 3.5 มิล และวงแหวนรูปลั๊กต้องมากกว่า 6 มิล แหวนรูเล็กเกินไป ในกระบวนการผลิตและการผลิต รูเจาะมีความคลาดเคลื่อน และการจัดแนวของเส้นก็มีความคลาดเคลื่อนเช่นกัน การเบี่ยงเบนของพิกัดความเผื่อจะทำให้วงแหวนรูแตกวงจรเปิด

10.หยดน้ำตาของสายไฟ
การเพิ่มรอยแยกให้กับสายไฟ PCB สามารถทำให้การเชื่อมต่อวงจรบนบอร์ด PCB มีเสถียรภาพมากขึ้น มีความน่าเชื่อถือสูง เพื่อให้ระบบมีเสถียรภาพมากขึ้น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องเพิ่มรอยแยกบนแผงวงจร

การเติมหยดน้ำตาสามารถหลีกเลี่ยงไม่ให้จุดสัมผัสระหว่างสายไฟกับแผ่นหรือสายไฟและรูนำหลุดเมื่อแผงวงจรได้รับผลกระทบจากแรงภายนอกขนาดใหญ่ เมื่อเติมหยดน้ำลงในการเชื่อม จะสามารถปกป้องแผ่นอิเล็กโทรด หลีกเลี่ยงการเชื่อมหลายครั้งเพื่อให้แผ่นหลุดออก และหลีกเลี่ยงการกัดเซาะและรอยแตกที่ไม่สม่ำเสมอซึ่งเกิดจากการโก่งตัวของรูระหว่างการผลิต