PCB düzeni ve kablolamanın üretilebilirlik tasarımı

PCB düzeni ve kablolama sorununa gelince, bugün sinyal bütünlüğü analizi (SI), elektromanyetik uyumluluk analizi (EMC), güç bütünlüğü analizi (PI) hakkında konuşmayacağız. Sadece üretilebilirlik analizinden (DFM) bahsetmişken, üretilebilirliğin mantıksız tasarımı, ürün tasarımının da başarısız olmasına yol açacaktır.
PCB düzeninde başarılı DFM, önemli DFM kısıtlamalarını hesaba katacak tasarım kurallarının belirlenmesiyle başlar. Aşağıda gösterilen DFM kuralları, çoğu üreticinin bulabileceği bazı çağdaş tasarım yeteneklerini yansıtmaktadır. Çoğu standart tasarım kısıtlamasının sağlanabilmesi için PCB tasarım kurallarında belirlenen sınırların bunları ihlal etmediğinden emin olun.

PCB yönlendirmenin DFM sorunu, iyi bir PCB düzenine bağlıdır ve hattın bükülme süreleri, iletim deliklerinin sayısı, adım sayısı vb. dahil olmak üzere yönlendirme kuralları önceden ayarlanabilir. Genel olarak, keşif amaçlı kablolama gerçekleştirilir. Kısa hatları hızlı bir şekilde bağlamak için önce dışarı çıkar, ardından labirent kablolama gerçekleştirilir. İlk olarak döşenecek kablolar üzerinde genel yönlendirme yolu optimizasyonu gerçekleştirilir ve genel etkiyi ve DFM'nin üretilebilirliğini iyileştirmek için yeniden kablolama denenir.

1.SMT cihazları
Cihaz yerleşim aralığı montaj gereksinimlerini karşılar ve genellikle yüzeye monte cihazlar için 20 mil'den, IC cihazları için 80 mil'den ve BGA cihazları için 200 mil'den fazladır. Üretim sürecinin kalitesini ve verimini artırmak için cihaz aralığı montaj gereksinimlerini karşılayabilir.

Genel olarak cihaz pinlerinin SMD pedleri arasındaki mesafe 6 milden fazla olmalıdır ve lehim lehim köprüsünün üretim kapasitesi 4 mildir. SMD pedleri arasındaki mesafe 6 milden az ve lehim penceresi arasındaki mesafe 4 milden az ise, lehim köprüsü tutulamaz, bu da montaj sürecinde büyük lehim parçalarının (özellikle pimler arasında) oluşmasına neden olur ve bu da lehimin lehimlenmesine neden olur. kısa devreye.

wps_doc_9

2.DIP cihazı
Dalga üstü lehimleme işleminde cihazların pin aralıkları, yönleri ve aralıkları dikkate alınmalıdır. Cihazın pin aralığının yetersiz olması lehimleme kalaylarının oluşmasına ve bu da kısa devreye yol açacaktır.

Birçok tasarımcı, hat içi cihazların (THTS) kullanımını en aza indirir veya bunları kartın aynı tarafına yerleştirir. Ancak hat içi cihazlar çoğu zaman kaçınılmazdır. Kombinasyon durumunda in-line cihazın üst katmana, yama cihazının ise alt katmana yerleştirilmesi bazı durumlarda tek taraflı dalga lehimlemeyi etkileyecektir. Bu durumda seçici kaynak gibi daha pahalı kaynak işlemleri kullanılır.

wps_doc_0

3. bileşenler ile plaka kenarı arasındaki mesafe
Makine kaynağı ise, elektronik bileşenler ile panelin kenarı arasındaki mesafe genellikle 7 mm'dir (farklı kaynak üreticilerinin farklı gereksinimleri vardır), ancak elektronik bileşenlerin oluşturulabilmesi için PCB üretim prosesinin kenarına da eklenebilir. Kablolama için uygun olduğu sürece PCB kartı kenarına yerleştirilir.

Ancak plakanın kenarı kaynak yapıldığında makinenin kılavuz rayına çarparak bileşenlere zarar verebilir. Plakanın kenarındaki cihaz pedi üretim sürecinde çıkarılacaktır. Ped küçükse kaynak kalitesi etkilenecektir.

wps_doc_1

4. Yüksek/alçak cihazların mesafesi
Pek çok türde elektronik bileşen, farklı şekiller ve çeşitli kurşun çizgiler vardır, dolayısıyla baskılı devre kartlarının montaj yönteminde farklılıklar vardır. İyi bir düzen, makineyi yalnızca istikrarlı bir performansa, darbeye dayanıklı hale getirmekle, hasarı azaltmakla kalmaz, aynı zamanda makinenin içinde düzgün ve güzel bir etki elde edebilir.

Küçük cihazların yüksek cihazların etrafında belirli bir mesafede tutulması gerekir. Cihaz mesafesinin cihaz yükseklik oranına oranı küçüktür, düzensiz bir termal dalga vardır, bu da kötü kaynak veya kaynak sonrası onarım riskine neden olabilir.

wps_doc_2

5.Cihazdan cihaza mesafe
Genel smt işlemede makinenin montajında ​​bazı hataların dikkate alınması, bakım ve görsel muayene kolaylığının dikkate alınması gerekir. Bitişik iki bileşen çok yakın olmamalı ve belirli bir güvenli mesafe bırakılmalıdır.

Pul bileşenleri, SOT, SOIC ve pul bileşenleri arasındaki boşluk 1,25 mm'dir. Pul bileşenleri, SOT, SOIC ve pul bileşenleri arasındaki boşluk 1,25 mm'dir. PLCC ve pul bileşenleri, SOIC ve QFP arasında 2,5 mm. PLCCS arasında 4 mm. PLCC soketlerini tasarlarken, PLCC soketinin boyutuna izin vermeye dikkat edilmelidir (PLC pini soketin alt kısmındadır).

wps_doc_3

6. Hat genişliği/çizgi mesafesi
Tasarımcılar için tasarım sürecinde sadece tasarım gereksinimlerinin doğruluğu ve mükemmelliği dikkate alınamaz, üretim süreci de büyük bir kısıtlamadır. İyi bir ürünün ortaya çıkması için bir karton fabrikasının yeni bir üretim hattı oluşturması mümkün değildir.

Normal koşullar altında alt çizginin çizgi genişliği 4/4mil olarak kontrol edilir ve delik 8mil (0,2mm) olacak şekilde seçilir. Temel olarak PCB üreticilerinin %80'inden fazlası üretebilmektedir ve üretim maliyeti en düşüktür. Minimum çizgi genişliği ve çizgi mesafesi 3/3mil olarak kontrol edilebilir ve delikten 6mil (0,15mm) seçilebilir. Temel olarak PCB üreticilerinin %70'inden fazlası bunu üretebilmektedir ancak fiyatı ilk duruma göre biraz daha yüksektir, çok da yüksek değildir.

wps_doc_4

7.Dar Açı/Dik Açı
Kablolamada Keskin Açılı yönlendirme genellikle yasaktır, PCB yönlendirmedeki durumu önlemek için genellikle Dik Açılı yönlendirme gerekir ve neredeyse kablolamanın kalitesini ölçen standartlardan biri haline gelmiştir. Sinyalin bütünlüğü etkilendiğinden, dik açılı kablolama ek parazitik kapasitans ve endüktans üretecektir.

PCB plaka yapımı sürecinde PCB kabloları dar bir açıyla kesişir ve bu da asit açısı adı verilen bir soruna neden olur. PCB devre aşındırma bağlantısında, pcb devresinde “asit Açısında” aşırı korozyon meydana gelecek ve bu da pcb devresinde sanal kopma sorununa yol açacaktır. Bu nedenle PCB mühendislerinin kablolamada keskin veya garip açılardan kaçınması ve kablolamanın köşesinde 45 derecelik bir Açıyı koruması gerekir.

wps_doc_5

8.Bakır şerit/ada
Yeterince büyük bir ada bakırıysa, bir anten haline gelecektir ve bu da kart içinde gürültüye ve diğer girişimlere neden olabilir (çünkü bakırı topraklanmamıştır - bir sinyal toplayıcı haline gelecektir).

Bakır şeritler ve adacıklar, serbest yüzen bakırdan oluşan çok sayıda düz katmandan oluşur ve asit çukurunda bazı ciddi sorunlara neden olabilir. Küçük bakır noktaların PCB panelini kırdığı ve paneldeki diğer kazınmış alanlara giderek kısa devreye neden olduğu bilinmektedir.

wps_doc_6

9. Delme deliklerinin delik halkası
Delik halkası, deliğin etrafındaki bakır halkayı ifade eder. Üretim sürecindeki toleranslar nedeniyle, delme, dağlama ve bakır kaplama sonrasında, deliğin etrafında kalan bakır halka her zaman pedin merkez noktasına tam olarak çarpmaz, bu da delik halkasının kırılmasına neden olabilir.

Delik halkasının bir tarafı 3,5 milden büyük olmalı ve takma deliği halkası 6 milden büyük olmalıdır. Delik halkası çok küçük. Üretim ve imalat sürecinde sondaj deliğinin toleransları vardır ve hattın hizalanmasının da toleransları vardır. Toleransın sapması delik halkasının açık devreyi kesmesine yol açacaktır.

wps_doc_7

10.Kabloların gözyaşı damlaları
PCB kablolarına yırtık eklemek, PCB kartı üzerindeki devre bağlantısını daha kararlı, yüksek güvenilirliğe kavuşturabilir, böylece sistem daha kararlı olur, bu nedenle devre kartına yırtık eklemek gerekir.

Gözyaşı damlalarının eklenmesi, devre kartı büyük bir dış kuvvet tarafından etkilendiğinde tel ile ped veya tel ile pilot delik arasındaki temas noktasının bağlantısının kesilmesini önleyebilir. Kaynağa gözyaşı damlaları eklendiğinde yastığı koruyabilir, yastığın düşmesine neden olacak birden fazla kaynak yapılmasını önleyebilir ve üretim sırasında delik sapmasının neden olduğu düzensiz aşındırma ve çatlakları önleyebilir.

wps_doc_8