1PCB Tasarımının Önsözü

İletişim ve elektronik ürünlerin artan pazar rekabeti ile ürünlerin yaşam döngüsü kısaltılıyor.Orijinal ürünlerin yükseltilmesi ve yeni ürünlerin piyasaya sürülmesi, işletmenin hayatta kalması ve gelişmesi için giderek daha kritik bir rol oynamaktadır.Üretim bağlantısında,daha yüksek üretilebilirlik ve üretim kalitesi ile yeni ürünler nasıl elde edilebilir daha az üretim süreci ile üretimde öncülük.

Elektronik ürünlerin üretiminde, ürünlerin minyatürleşmesi ve karmaşıklığı ile birlikte, devre kartlarının montaj yoğunluğu gittikçe artar.yaygın olarak kullanılan yeni nesil SMT montaj süreci, tasarımcıların en başından itibaren üretilebilirliği dikkate almalarını gerektiriyor.Zayıf üretilebilirlik, tasarımdaki yetersiz dikkate alınmaktan kaynaklandığında, tasarımı değiştirmek zorundadır.Ki bu da ürünlerin piyasaya sürülmesini ve piyasaya sürülme maliyetlerini artırmasını zorunlu kılar.. PCB düzenini biraz değiştirdiğinizde bile, basılı kartın ve SMT lehimleme pastası baskı ekran kartının yeniden yapım maliyeti binlerce hatta on binlerce yuan'a kadar,ve analog devreyi bile yeniden hata ayıklama gerekirİthalat zamanının gecikmesi, işletmenin piyasadaki fırsatı kaçırmasına ve stratejik olarak çok dezavantajlı bir konuma gelmesine neden olabilir.Eğer ürün değiştirilmeden üretiliyorsa, kaçınılmaz olarak üretim kusurları veya daha pahalı olacak üretim maliyetleri artacaktır.tasarımın üretilebilirliği ne kadar erken kabul edilirse, yeni ürünlerin etkin bir şekilde tanıtılmasına daha fazla katkıda bulunur.

2PCB tasarımında dikkate alınması gereken içerikler

PCB tasarımının üretilebilirliği iki kategoriye ayrılır, biri basılı devre kartlarının üretimi işleme teknolojisidir;İkincisi montaj sürecinin bileşenlerinin ve basılı devre kartlarının devre ve yapısını ifade eder.Basılı devre kartları üretimi işleme teknolojisi için, genel PCB üreticileri, üretim kapasitelerinin etkisi nedeniyle,Tasarımcılara çok ayrıntılı gereksinimler sunacak.Ama yazarın anlayışına göre, pratikte yeterince dikkat edilmeyen gerçek, ikinci tip,Özellikle elektronik montaj için üretilebilirlik tasarımıBu yazının odak noktası, tasarımcıların PCB tasarımı aşamasında dikkate alması gereken üretim kabiliyeti sorunlarını tanımlamaktır.

Elektronik montaj için üretilebilirlik tasarımı, PCB tasarımcılarının PCB tasarımının başlangıcında aşağıdakileri göz önünde bulundurmalarını gerektirir:

2.1 PCB tasarımında montaj modunun ve bileşen düzeninin uygun seçimi

Montaj modunun ve bileşen düzeninin seçilmesi, montaj verimliliği, maliyeti ve ürün kalitesi üzerinde büyük bir etkisi olan PCB üretilebilirliğinin çok önemli bir yönüdür.Yazar çok fazla PCB ile temasa geçti., ve hala bazı temel ilkelere bakılmıyor.

(1) Uygun montaj yöntemini seçin

Genel olarak, PCB'nin farklı montaj yoğunluklarına göre aşağıdaki montaj yöntemleri önerilir:

Montaj yöntemi	Şematik	Genel montaj süreci
1 Tek taraflı tam SMD		Tek panel basılı lehimli pasta, yerleştirildikten sonra geri akış lehimleme
2 Çift taraflı tam SMD		A. B taraflı basılı lehimli pasta, SMD tekrar akış lehimleme veya B taraflı noktalı (basılı) yapıştırıcı, zirve lehimlendirilmesinden sonra katı kelimeler
3 Tek taraflı orijinal montaj		Baskılı lehimli pasta, SMD'nin yerleştirme sonrası geri akış lehimleme, delikli bileşenlerin gelecekteki zayıf dalga lehimleme
4 A tarafında karışık bileşenler Sadece B tarafında basit SMD		A tarafında basılı lehimli pasta, SMD yeniden akış lehimleme; noktalama (baskı) sonrası yapıştırıcı, B tarafında SMD sabitleme, delikli bileşenler montajı, dalga lehimleme THD ve B tarafında SMD
5 A tarafına sadece B tarafına basit SMD yerleştir		SMD'yi B tarafında nokta (basılı) yapıştırıcı ile sertleştirdikten sonra, delikli bileşenler montaj edilir ve dalga olarak THD ve B tarafındaki SMD'ye kaydırılır

Bir devre tasarımı mühendisi olarak, PCB montaj sürecini doğru bir şekilde anlamalıydım, böylece bazı hatalardan kaçınabilirdim.PCB'nin montaj yoğunluğunu ve kablolama zorluğunu dikkate almanın yanı sıra, bu montaj modunun tipik süreç akışını ve işletmenin kendisinin süreç ekipmanının seviyesini dikkate almak gerekir.Daha sonra yukarıdaki tabloda beşinci montaj yöntemini seçin size çok sorun getirebilirAyrıca, kaynak yüzeyi için dalga kaynak işleminin planlandığı takdirde, kaynak yüzeyine birkaç SMDS yerleştirerek süreci karmaşıklaştırmaktan kaçınılması gerektiğini de belirtmek gerekir.

(2) Bileşen düzeni

PCB bileşenlerinin düzenlenmesi üretim verimliliği ve maliyeti üzerinde çok önemli bir etkiye sahiptir ve PCB tasarımını ölçmek için önemli bir endekstir.bileşenler eşit şekilde düzenlenmiştir., düzenli ve mümkün olduğunca düzgün ve aynı yönde ve kutup dağılımında düzenlenmiş.Düzenli düzenleme denetleme için uygun ve yama/plug-in hızının iyileştirilmesine yardımcı olur, eşit dağılımı ısı dağılımı ve kaynak işleminin optimize edilmesine katkıda bulunur.PCB tasarımcıları her zaman PCB'nin her iki tarafında sadece bir grup kaynak işleminin geri akış kaynak ve dalga kaynak kullanılabileceğinin farkında olmalıdır.Bu özellikle montaj yoğunluğunda dikkate değer, PCB kaynak yüzeyi daha fazla yama bileşenleri ile dağıtılmalıdır.Tasarımcı, kaynak yüzeyine monte edilmiş bileşenler için hangi grup kaynak işlemini kullanacağını düşünmelidirTercihen, yama sertleştirildikten sonra dalga kaynaklama işlemi, delikli cihazların pinlerini bileşen yüzeyinde aynı anda kaynaklamak için kullanılabilir.Dalga kaynak yama bileşenleri nispeten sıkı kısıtlamalara sahiptir, sadece 0603 ve üstü boyutlu çip direnci, SOT, SOIC (pin mesafesi ≥1mm ve yüksekliği 2.0mm'den az) kaynak.dalga zirve kaynak sırasında iğne yönü PCB iletim yönüne dik olmalıdır, böylece bileşenlerin her iki tarafındaki kaynak uçlarının veya bağlantılarının aynı anda kaynakta batırılmasını sağlar.Aralıklandırma sırası ve bitişik bileşenler arasındaki mesafe de "koruyucu etkiden" kaçınmak için dalga tırmanışı kaynak gereksinimlerini karşılamalıdırDalga kaynaklı SOIC ve diğer çok iğneli bileşenleri kullanırken, sürekli kaynaklanmayı önlemek için iki (her taraf 1) kaynak ayağında, teneke akış yönünde ayarlanmalıdır.

Benzer tipteki bileşenler, bileşenlerin monte edilmesini, denetlenmesini ve kaynaklanmasını kolaylaştırmak için tahtada aynı yönde düzenlenmelidir.tüm radyal kondansatörlerin negatif terminallerinin plakanın sağ tarafına bakarak bulunması, tüm DIP çentiklerinin aynı yöne dönmüş olması, cihazlama hızlandırılabilir ve hataları bulmayı kolaylaştırabilir.Ters kondansatörü bulmak kolaydır., Board B ise onu bulmak için daha fazla zaman alır. Aslında, bir şirket yaptığı tüm devre kartı bileşenlerinin yönelimini standartlaştırabilir.Ama bir çaba olmalı..

PCB tasarımında hangi üretilebilirlik sorunları dikkate alınmalıdır?

Aynı zamanda, benzer parça türleri mümkün olduğunca, tüm parça ayakları aynı yönde, Şekil 3'te gösterildiği gibi birbirine bağlanmalıdır.

Bununla birlikte, yazar, montaj yoğunluğunun çok yüksek olduğu çok sayıda PCBS ile gerçekten karşılaştı.ve PCB'nin kaynak yüzeyi de tantalum kapasitörü ve yama indüktansı gibi yüksek bileşenlerle dağıtılmalıdırBu durumda, geri akış kaynak için yalnızca iki taraflı basılı lehimli pasta yama kullanmak mümkündür.ve plug-in bileşenleri, el kaynaklarına adapte olmak için bileşenlerin dağılımında mümkün olduğunca yoğunlaşmalıdır.Başka bir olasılık, parça yüzündeki delikli elemanların, seçici dalga lehimleme işlemine uyum sağlamak için mümkün olduğunca birkaç ana düz çizgide dağıtılmasıdır.El kaynaklamasını önleyebilir ve verimliliği artırabilirDiskret kaynak eklem dağılımı, işleme süresini çoğaltacak olan seçici dalga kaynakında büyük bir tabu.

Basılı kart dosyasındaki bileşenlerin konumunu ayarlarken, bileşenler ve ipek ekran sembolleri arasındaki birebir karşılıklılığa dikkat edilmelidir.Eğer bileşenler karşılıklı hareketsiz hareket ederse, bileşenlerin yanındaki ipek ekran sembollerini hareket ettirin., üretimde büyük bir kalite tehlikesi haline gelecektir, çünkü gerçek üretimde, ipek ekran sembolleri üretimi yönlendirebilecek endüstri dilidir.

2.2 PCB, otomatik üretim için gerekli olan sıkıştırma kenarları, konumlandırma işaretleri ve süreç konumlandırma delikleriyle donatılmalıdır.

Şu anda, elektronik montaj, bir dereceye kadar otomasyonlu endüstrilerden biridir, üretimde kullanılan otomasyon ekipmanları PCB'nin otomatik aktarımını gerektirir,böylece PCB'nin iletim yönü (genellikle uzun yan yönü için), otomatik şanzıman kolaylaştırmak için üst ve alt her biri en az 3-5 mm genişliğinde bir sıkıştırma kenarına sahiptir,Kapatma nedeniyle tahtanın kenarına yakın önlemek otomatik olarak monte edilemez.

The role of positioning markers is that PCB needs to provide at least two or three positioning markers for the optical identification system to accurately locate PCB and correct PCB machining errors for the assembly equipment which is widely used in optical positioningGenellikle kullanılan konumlandırma işaretçilerinden ikisi PCB'nin çaprazına dağıtılmalıdır.Kimlik tespitini kolaylaştırmak için, işaretlerin etrafında, diğer devre özellikleri veya işaretleri olmayan boş bir alan olmalıdır ve boyutu işaretlerin çapından küçük olmamalıdır (Şekil 4'te gösterildiği gibi),ve işaretler ile tahtanın kenarları arasındaki mesafe 5 mm'den fazla olmalıdır.

PCB'nin kendisinin üretiminde, yanı sıra yarı otomatik takma, ICT testi ve diğer süreçlerin montaj işleminde PCB'nin köşelerde iki ila üç konumlama deliği sağlaması gerekir.

2.3 Üretim verimliliğini ve esnekliğini artırmak için panellerin rasyonel kullanımı

Küçük boyutlara veya düzensiz şekillere sahip PCB'leri monte ederken, birçok kısıtlamaya tabi olacaktır, bu nedenle genellikle birkaç küçük PCB'yi uygun boyutta bir PCB'ye monte etmek için kabul edilir,Şekil 5'te gösterildiği gibiGenel olarak, tek bir taraf boyutu 150mm'den daha az olan PCB'ler, çiftleme yöntemini benimsemek için düşünülebilir.Büyük PCB'lerin boyutu uygun işleme aralığına bağlanabilirGenellikle, 150mm ~ 250mm genişliğinde ve 250mm ~ 350mm uzunluğunda PCB, otomatik montajda daha uygun boyuttur.

Tahtın başka bir yolu, PCB'yi SMD ile pozitif ve negatif bir yazımın her iki tarafında da büyük bir tahtaya yerleştirmektir. Böyle bir tahta genellikle Yin ve Yang olarak bilinir.Genellikle ekran panosunun maliyetini tasarruf etmek için, yani böyle bir kart aracılığıyla, başlangıçta ekran kartının iki tarafına ihtiyaç vardı, şimdi sadece bir ekran kartı açmak gerekiyor.Yin ve Yang'in PCB programlama verimliliği de daha yüksek..

Kart bölünürken, alt kartlar arasındaki bağlantı çift yüzlü V şekilli oluklardan, uzun delik deliklerinden ve yuvarlak deliklerden vb. yapılabilir.Ancak tasarım, ayrım çizgisini düz bir çizgide yapmak için mümkün olduğunca dikkate alınmalıdır., kartı kolaylaştırmak için, ama aynı zamanda PCB'nin kolayca hasar görmesi için PCB hattına çok yakın olamayacağını da düşünün.

Ayrıca çok ekonomik bir kart da var ve PCB kartına değil, ızgara grafik kartının ağına atıfta bulunuyor.Şu anki daha gelişmiş baskı makinesi (DEK265 gibi) 790×790mm çelik ağ boyutunu sağladı, çok taraflı bir PCB ağ desenini kurmak, birden fazla ürünün baskı için bir parça çelik ağ elde edebilir, çok maliyet tasarrufu uygulamasıdır,Özellikle küçük parti ve çeşitli üreticilerin ürün özellikleri için uygundur.

2.4 Test edilebilirlik tasarımının dikkate alınması

SMT'nin test edilebilirlik tasarımı, esas olarak mevcut BTİ ekipman durumu için tasarlanmıştır..Test edilebilirlik tasarımını iyileştirmek için, süreç tasarımı ve elektrik tasarımı ile ilgili iki gereklilik dikkate alınmalıdır.

2.4.1 Süreç tasarımı gereksinimleri

Konumlama doğruluğu, altyapı üretim prosedürü, altyapı boyutu ve sondanın türü, tüm bu faktörler sondanın güvenilirliğini etkiler.

(1) konumlandırma deliği. Substrat üzerindeki konumlandırma deliğinin hatası ± 0.05mm içinde olmalıdır. En az iki konumlandırma deliğini mümkün olduğunca uzaklaştırın.Lehim kaplamasının kalınlığını azaltmak için metal olmayan konumlama deliklerinin kullanılması, tolerans gereksinimlerini karşılayamaz.Altyapı bir bütün olarak üretilip daha sonra ayrı ayrı test edilirse, konumlandırma delikleri ana kartta ve her bir altyapıda bulunmalıdır.

(2) Deneme noktasının çapı en az 0.4mm ve bitişik test noktaları arasındaki mesafe 2.54mm'den fazla, en az 1.27mm'dir.

(3) * mm'den daha yüksek olan bileşenler test yüzeyinde yerleştirilmemelidir, bu da çevrimiçi test armatürünün sondası ile test noktası arasında zayıf bir temas yaratır.

(4) Sondu ve bileşen arasındaki çarpma hasarını önlemek için test noktasını bileşenden 1.0 mm uzaklığa yerleştirin.2 mm konumlandırma deliğinin halka.

(5) Sınav noktası, sıkıştırma cihazını güvence altına almak için kullanılan PCB kenarından 5 mm uzaklıkta ayarlanmamalıdır.Aynı işlem kenarı genellikle konveyör bandı üretim ekipmanlarında ve SMT ekipmanlarında gereklidir..

(6) Tüm algılama noktaları yumuşak dokuya sahip, kolayca nüfuz eden konserve veya metal iletken malzemeler olmalıdır.ve oksitlenmeyen, güvenilir temas sağlamak ve sondanın kullanım ömrünü uzatmak için seçilmelidir..

(7) test noktası lehim direnci veya metin mürekkebi ile kaplanamaz, aksi takdirde test noktasının temas alanını azaltır ve testin güvenilirliğini azaltır.

2.4.2 Elektriksel tasarım gereksinimleri

(1) Bileşen yüzeyinin SMC/SMD test noktası, delikten mümkün olduğu kadar kaynak yüzeyine götürülmeli ve delik çapı 1 mm'den büyük olmalıdır.Tek taraflı iğne yatakları çevrimiçi test için kullanılabilir., böylece çevrimiçi testlerin maliyetini düşürüyor.

(2) Her elektrik düğümünde bir test noktası ve her IC'de bir POWER ve GROUND test noktası olmalıdır ve IC'den 2,54 mm aralığında mümkün olduğunca bu bileşene yakın olmalıdır.

(3) Deney noktasının genişliği, devre yönlendirmesine ayarlandığında 40 mil genişliğine kadar büyütülebilir.

(4) Test noktalarını baskı tahtası üzerinde eşit olarak dağıtın. Eğer prob belirli bir alana yoğunlaşırsa, daha yüksek basınç test edilen plaka veya iğne yatağını deforme eder.sondanın bir kısmının test noktasına ulaşmasını daha da engelleme.

(5) The power supply line on the circuit board should be divided into regions to set the test breakpoint so that when the power decoupling capacitor or other components on the circuit board appear short circuit to the power supplyKesinti noktalarını tasarlarken, test kesinti noktasına yeniden başladıktan sonra güç taşıma kapasitesi dikkate alınmalıdır.

Şekil 6, bir test noktası tasarımının bir örneğini gösterir. Test kalıbı uzantı telinden bileşenin ötesine yakın yerleştirilir veya test düğümü delikli kalıp tarafından kullanılır.Test düğümünün bileşeninin lehim ekleminde seçilmesi kesinlikle yasaktır.Bu test, sanal kaynak eklemini, sondanın basıncı altında ideal konuma çıkartır.Böylece sanal kaynak hatası örtülür ve sözde "yank maskesi etkisi" oluşurSonda, konumlandırma hatasından kaynaklanan sondanın yanılgısı nedeniyle bileşenin uç noktasına veya iğnesi üzerine doğrudan hareket edebilir, bu da bileşene hasara neden olabilir.

PCB tasarımında hangi üretilebilirlik sorunları dikkate alınmalıdır?

3PCB Tasarımı'yla ilgili kapanış sözleri

Yukarıdaki, PCB tasarımında dikkate alınması gereken ana ilkelerden bazılarıdır. Elektronik montaj odaklı PCB üretim tasarımında, oldukça fazla ayrıntı vardır,örneğin yapısal parçalarla eşleşen alanın makul düzenlenmesi, ipek ekran grafik ve metinlerin makul bir şekilde dağılımı, ağır veya büyük ısıtma cihazının uygun dağılımı, PCB'nin tasarım aşamasında,Test noktasını ve test alanını uygun konuma yerleştirmek gerekir., ve koplamalar çekme ve basma nitleme süreci ile kurulduğunda, matris ve yakındaki dağıtılmış bileşenler arasındaki müdahaleyi göz önünde bulundurun.Sadece iyi bir elektrik performansı ve güzel bir düzen nasıl elde edileceğini değil aynı zamanda PCB tasarımında üretilebilirlik olan eşit derecede önemli bir noktayı da dikkate alır.Yüksek kalite, yüksek verimlilik ve düşük maliyet elde etmek için.