Праектаванне друкаванай платы звычайна пачынаецца з Схематычны захоп, а затым Размяшчэнне друкаванай платы, Маршрутызацыя, DRC (Праверка правілаў праектавання)і Праверка DFM, затым выводзіць Файлы Гербера, Файлы для сверлення з ЧПУ, Спецыфікацыя матэрыялаў (BOM)і Зборкавы чарцёжДля складаных канструкцый, Друкаваная плата HDI тэхналогіі з мікраадтуліны, прасвідраваныя лазерам і паслядоўнае ламінаванне можа спатрэбіцца.

Асноўныя ўваходныя файлы ўключаюць:

• Спіс сетак
• Механічны чарцёж
• Тэхнічны ліст кампанента
• Дакумент аб магчымасцях працэсу (мінімальная шырыня/адлегласць паміж дарожкамі, мінімальны памер адтуліны, шырыня плаціны паяльнай маскі, патрабаванні да кантролю імпедансу)

Асноўныя выходныя файлы ўключаюць:

• Гербер RS-274X або ODB++
• Файл для сверлення з ЧПУ
• Выберы і размясці файл
• Трафарэт Гербер
• Справаздача аб тэставай кропцы
• Зборкавы чарцёж і файл шаўкаграфіі

2.1 Прынцыпы размяшчэння

Размяшчэнне з'яўляецца асновай праектавання друкаваных плат і непасрэдна ўплывае Якасць маршрутызацыі сігналу, Цеплавыя характарыстыкіі ТэхналагічнасцьПравільнае размяшчэнне мае вырашальнае значэнне для друкаваная плата кантролю імпедансу канструкцыі і высакахуткасныя лічбавыя схемы.

• Функцыянальнае падзеленнеАсобна размясціце аналагавыя, лічбавыя, сілавыя і хуткасныя інтэрфейсы, каб пазбегнуць перашкод.
• Паток сігналуРазмясціце кампаненты ў кірунку патоку сігналу, каб паменшыць плошчу перасячэння і пятлі.
• Прыярытэт крытычнага кампанентаСпачатку размясціце модулі MCU/FPGA/SoC, DDR, тактавую сістэму і сілкаванне.
• Размяшчэнне па краяхРаздымы, кнопкі і святлодыёды каля краёў платы для задавальнення механічных патрабаванняў.
• Цеплавая кампаноўкаКампаненты высокай магутнасці побач з каналамі цеплаадводу або цеплавымі пракладкамі; дадайце цеплавыя праз масівы пад гарачымі кампанентамі.

2.2 Асновы маршрутызацыі

• Шырыня дарожкі і токовая магутнасцьШырыня дарожкі 0,5 мм на 1 унцыі медзі пераносіць прыблізна 1 А. Для большага току выкарыстоўвайце медзь для або больш тоўстыя медныя гіры.
• Дыферэнцыяльная параПатрабуюцца USB, HDMI, LVDS, Ethernet Супадзенне даўжыні, Роўны інтэрвалі Жорсткая сувязь падтрымліваць цэласнасць сігналу і мінімізаваць ўносныя страты і страты ад адлюстравання.
• Кантраляваны імпедансДля высакахуткасных сігналаў патрабуецца характарыстычны імпеданс, разлічаны па сукупнасці; распаўсюджаныя значэнні - 50 Ом для аднабаковага сігналу і 100 Ом для дыферэнцыяльнага сігналу. Інжынерны агляд павінен уключаць кантроль імпедансу праверка.
• Зваротны шляхЗабяспечце поўную плоскасць апоры, каб пазбегнуць праблем з электрамагнітнымі перашкодамі ў раздзеленай плоскасці; дадайце прашыванне пераходных адтулін блізкія пераходы паміж пластамі.
• ПразМінімізуйце хуткасныя пераходныя адтуліны; выкарыстоўвайце Зваротнае бурэнне або Сляпыя/пахаваныя адтуліны пры неабходнасці. Для праектаў HDI выкарыстоўвайце шматслаёвыя пераходныя адтуліны або шахматныя пераходныя адтуліны з медная пломба.

Дрэнны DFM прыводзіць да Паяльнае злучэнне, Надмагілле, Халодныя паяныя злучэнні, Зрух кампанентаі Прыпойныя шарыкіАналіз DFM перад масавай вытворчасцю дапамагае захаваць выхад першага праходу.

3.1 Дызайн зямельнага ўзору

Зямельныя ўзоры павінны адпавядаць IPC-7351Правільная канструкцыя пляцоўкі мае важнае значэнне для надзейнай Зборка друкаванай платы і Зборка друкаванай платы.

• Кампаненты CHIP (0402, 0603, 0805)Памер пляцоўкі павінен адпавядаць адтуліне трафарэта і профілю аплаўлення, каб пазбегнуць утварэння надмагілляў.
• QFN (чатырохканальны плоскі безвывадны)Дно Тэрмапракладка павінны быць перагародкамі, каб паменшыць ацёк і халодныя злучэнні; выкарыстоўвайце паяльная маска (SMD) або вызначаная непаяльная маска (NSMD) пракладкі належным чынам.
• BGA (шарыкавая сеткавая масіўка)Дыяметр кантактнай пляцоўкі звычайна складае 80–85% ад дыяметра шарыка; адкрыццё паяльнай маскі павінна быць дакладным, каб пазбегнуць траплення паяльнай маскі на кантактную пляцоўку. Для BGA з дробным крокам выкарыстоўвайце паяльная маска плаціна шырыня ≤0,1 мм або пры неабходнасці выдаліць плаціну.
• SOT/SOP/QFPДля прадухілення перамычкі пры дробным кроку патрабуецца дастатковая шырыня плаціны паяльнай маскі.

3.2 Адлегласць паміж кампанентамі і арыентацыя

• Адлегласць паміж суседнімі кампанентамі павінна адпавядаць патрабаванням да соплаў тыпу "ўзяць і размясціць" і патрабаванням да пераробкі (≥0,3 мм).
• Для спрашчэння праверкі AOI выраўноўвайце падобныя кампаненты ў адным кірунку.
• Захоўвайце дастатковую адлегласць паміж высокімі і кароткімі кампанентамі, каб пазбегнуць эфекту ценю падчас патоку.

3.3 Паяльная маска і шаўкаграфія

• Паяльная маска-плаціна шырыня ≥0,1 мм для прадухілення перамычкі.
• Шаўкаграфія не павінны перакрываць пляцоўкі; захоўвайце зазор ≥0,2 мм.
• Палярнасць маркіроўкі, Індыкатар кантакту 1і Спасылка на абазначэнне павінна быць зразумела.
• Выберыце колер паяльнай маскі (зялёны, сіні, чорны, чырвоны, белы) у залежнасці ад пераваг кліента; забяспечыце чытальнасць надрукаваных надпісаў.

4.1 ДПФ

DFT дазваляе эфектыўна і недарагое тэсціраванне друкаваных плат, а таксама падтрымлівае распрацоўку праграм тэсціравання і праектаванне прыстасаванняў.

• Выпрабаванне лятаючага зондаНе патрабуецца прыстасаванне; ідэальна падыходзіць для прататыпаў і невялікіх партый.
• ІКТ (унутрысхемнае тэставанне)Патрабуюцца вымяральныя кропкі і мацаванне; падыходзіць для вялікіх аб'ёмаў. Мы праектуем шаблоны тэставых кропак з адэкватным пакрыццём.
• FCT (Праверка функцыянальнай схемы)Правярае рэальную працаздольнасць друкаванай платы.
• Сканіраванне межаў (JTAG)Выкарыстоўвае ўбудаваную логіку тэставання чыпа для памяншэння колькасці фізічных кропак тэставання.

Патрабаванні да ДПФ:

• Дыяметр вымяральных кропак ≥0,8 мм, адлегласць паміж імі ≥1,27 мм.
• Па магчымасці размяркоўвайце кантрольныя кропкі з аднаго боку.
• Трымайце вымяральныя кропкі свабоднымі і далей ад высокіх кампанентаў.
• Зарэзервуйце выпрабавальныя кропкі для сілавых і зазямляльных сетак, каб уключыць кароткачасовае выпрабаванне пры адключэнні харчавання і вымярэнне напружання пры ўключэнні.

4.2 ДФА

DFA засяроджваецца на эфектыўнасці зборкі і прадухіленні памылак.

• ПанэлізацыяВыкарыстоўваць V-вобразны разрэз (V-падрэз) або Укус мышы / адтуліна ад штампаДля зборка друкаванай платы з кампанентамі, якія вісяць з краю, выкарыстоўвайце маршрутызацыя табуляцый з укусамі мышэй.
• Інструментальная рэйка: шырыня 3–5 мм для перамяшчэння і пазіцыянавання на канвееры.
• Фідуцыяльны знакПрынамсі 2–3 глабальныя рэферэнтныя значэнні; лакальныя рэферэнтныя значэнні для прылад з дробным крокам, такіх як BGA і QFN.
• Poka-YokeПераканайцеся, што раздымы маюць унікальную арыентацыю, каб прадухіліць зваротную ўстаўку.

5.1 Цэласнасць сігналу (ЦС)

Праблемы SI ўключаюць Адлюстраванне, Перакрыжаваныя перашкоды, Перавышэнне, Недалеті Часавы перакосВысокая хуткасць Дызайн друкаванай платы можна выкарыстоўваць мадэляванне перад разметкай і праверка пасля макета ацаніць дыяграма вока.

• Узгадненне імпедансу: Паслядоўнае завяршэнне крыніцы, паралельнае завяршэнне або завяршэнне пераменнага току.
• Супадзенне даўжыніСерпентынная маршрутызацыя для груп дадзеных/адрасоў DDR і дыферэнцыяльных пар.
• Падаўленне перакрыжаваных перашкодправіла 3W (адлегласць паміж імі ≥3× шырыня траекторыі); дадаць ахоўныя траекторыі для крытычных сігналаў.
• Вяртанне празДадайце злучальныя адтуліны паблізу пераходаў паміж пластамі, каб паменшыць індуктыўнасць контуру.

5.2 Цэласнасць электраэнергіі (PI)

Праблемы з PI ўключаюць Магутнасць Шум, Падзенне напружанняі Адскок ад зямліДобра прадуманы Размеркавальная сетка электраэнергіі (PDN) мае вырашальнае значэнне для стабільнай працы.

• Развязальны кандэнсатарРазмясціце камбінацыі 0,1 мкФ + 10 мкФ каля кожнага вывада харчавання; выкарыстоўвайце кандэнсатары з нізкім ESL для высокачастотнай развязкі.
• Падзел магутнасціПадзяліце аналагавыя і лічбавыя плоскасці харчавання; пазбягайце перасячэння раздзяленняў з высакахуткаснымі сігналамі.
• Шлях з нізкім імпедансамСуседнія плоскасці харчавання і зазямлення ствараюць ёмістасць плоскасці; паміж слаямі харчавання і зазямлення падтрымліваецца тонкая дыэлектрычная пракладка.
• Колькасць празПаралельнае падключэнне некалькіх пераходных адтулін для шляхоў з вялікім токам; выкарыстанне медныя пераходныя адтуліны для пераходных адтулін з высокім токам.

5.3 ЭМС (электрамагнітная сумяшчальнасць)

ЭМС-пакрыцці ЭМІ (электрамагнітныя перашкоды) і ЭМС (электрамагнітная ўспрымальнасць)Папярэдні агляд адпаведнасці патрабаванням да электрамагнітнай сумяшчальнасці можа выявіць рызыкі праектавання перад афіцыйным тэсціраваннем.

• Правіла 20HЗрабіце паглыбленне паміж рэбрамі энергетычнай плоскасці на адлегласці 20 слаёў, каб паменшыць палі аблямоўкі.
• Фільтраванне інтэрфейсаўДадайце TVS, дроселі агульнага рэжыму, ферытавыя шарыкі і кандэнсатары на раздымах уводу/вываду.
• ЭкранаваннеВыкарыстоўвайце ахоўныя чахлы для адчувальных участкаў; забяспечыце зазямляльныя пляцоўкі для мацавання шчыта.
• Крышталь і гадзіннікНе пракладвайце трасу пад крышталямі; выкарыстоўвайце ахоўныя дарожкі і рабіце тактавыя дарожкі кароткімі.

5.4 Праектаванне друкаванай платы HDI

Для канструкцый з высокай шчыльнасцю, Друкаваная плата HDI тэхналогіі з мікраадтуліны, прасвідраваныя лазерам, сляпыя адтуліныі пахаваныя пераходныя адтуліны дазваляе рабіць меншыя форм-фактары і больш высокую шчыльнасць маршрутызацыі. Асноўныя меркаванні:

• Суадносіны бакоў мікрапрамяня звычайна ≤1:1.
• Выкарыстанне шматслаёвыя мікраадтуліны для пераходаў паміж пластамі ў абласцях з высокай шчыльнасцю.
• Паслядоўнае ламінаванне працэс дазваляе наяўнасць некалькіх слаёў мікраадтулін.
• Праходная пляцоўка Via-in з медная пломба і планарызацыя для разветвлення BGA.

6.1 Дызайн BGA

Канструкцыя кантактных пляцовак BGA непасрэдна ўплывае на эфектыўнасць паяння. Зборка друкаванай платы і Зборка друкаванай платы, асабліва ў прымяненнях BGA з дробным крокам.

• Дыяметр пляцоўкі ≈0,8–0,85 × дыяметр шарыка (напрыклад, пляцоўка 0,25 мм для шарыка 0,3 мм).
• Адтуліна паяльнай маскі на 0,025–0,05 мм з кожнага боку большая за пляцоўку.
• NSMD (Вызначаная непаяльная маска) або SMD (вызначаная паяльная маска)NSMD, распаўсюджаны для BGA з дробным крокам.
• Пераходныя адтуліны разветвлення 0,2 мм/0,1 мм або менш; выкарыстоўвайце Via-in Pad з Напоўнены меддзю / запоўнены смалой каб прадухіліць уцечку прыпою.
• Дадаць мясцовыя даведачныя знакі побач з BGA для дакладнага размяшчэння.

6.2 Праектаванне QFN

Корпусы QFN (Quad Flat No-pin) патрабуюць стараннага праектавання цеплаправодкі.

• Падзяліце цеплавую пракладку на некалькі меншых палосак або выкарыстоўвайце адну палоску з сегментаванымі адтулінамі трафарэта, каб паменшыць пустэчы.
• Для праверкі AOI выступіце кантактныя пляцоўкі на 0,2–0,3 мм за край упакоўкі.
• Выкарыстанне Закаркаванне смалой або Медная заліўка для пераходных адтулін з цеплавой пракладкай, каб прадухіліць уцяканне прыпою.
• Для магутнага QFN дадайце цеплавы праз масіў падключэнне да ўнутраных медных плоскасцяў.

6.3 0402 / 0201 / 01005 Мікракампаненты

• Адлегласць паміж пляцоўкамі 0402: 0,4–0,5 мм; 0201: 0,25–0,3 мм; 01005: 0,15–0,2 мм.
• Выкарыстоўвайце трафарэтныя шарыкі з супрацьпаяльнымі адтулінамі (з надрэзамі або паменшанымі).
• Забяспечце дастатковую колькасць апорных знакаў для дакладнага размяшчэння.
• Разгледзьце дазоўка клею для двухбаковай зборкі з цяжкімі кампанентамі.

7.1 Дызайн трафарэтнай апертуры

Дызайн трафарэтнай дыяфрагмы непасрэдна вызначае друк паяльнай пасты якасць і павінна быць аптымізавана для кожнай друкаванай платы.

• Таўшчыня трафарэта: тыпова 0,1–0,15 мм; 0,08 мм для мікракампанентаў; 0,2 мм для высокага току.
• Суадносіны плошчыПлошча апертуры / плошча сценкі апертуры > 0,66.
• Суадносіны бакоўШырыня адтуліны / таўшчыня трафарэта > 1,5.
• Спецыяльныя дыяфрагмыЦеплавая пракладка QFN з некалькімі невялікімі вокнамі; круглыя ​​або квадратныя адтуліны для BGA; адтуліны з шарыкавымі надрэзамі, абароненыя ад паяння, для кампанентаў мікрасхем.
• Разгледзьце трафарэт для крокаў для кампанентаў з рознымі памерамі (напрыклад, тоўсты трафарэт для абласцей з высокім токам, тонкі для дробнага кроку).

7.2 Пайка аплаўленнем і хваляй паяння

• Пайка аплаўленнемДля кампанентаў паверхневага мантажу; патрабуецца належнае тэмпературны профіль (папярэдні нагрэў, замочванне, аплаўленне, астуджэнне). Выкарыстоўвайце павярхоўны азот для паляпшэння змочвання і зніжэння акіслення.
• Пайка хваляйДля кампанентаў, якія праходзяць праз адтуліны (DIP), і працэсу чырвонага клею SMT.
• Селектыўная хвалевая пайкаЛакалізаваная пайка для кампанентаў, якія праходзяць праз адтуліны; ідэальна падыходзіць для плат са змешанымі тэхналогіямі.
• Працэс без свінцуПаяльная паста SAC305; пікавая тэмпература паплавлення 235–250 °C. Звычайныя тыпы аздаблення паверхні ўключаюць без свінцу HASL, ЗГОДНЫ, Добраахвотная пажарная служба, срэбра ў іммерсііі апусканне бляшанкі.

7.3 Змяшаная зборка

Спалучайце пайку SMT паяннем і пайку хваляй прыпою DIP або выкарыстоўвайце Устаўка з замацаваннем (PIP) для кампанентаў са скразнымі адтулінамі пры аплаўленні.

8.1 Метады панэлізацыі

• V-вобразны разрэз (V-падрэз)Нізкі кошт; для прастакутных дошак без краёвых кампанентаў.
• Укус мышы / адтуліна ад штампаДля няроўных дошак або кампанентаў з краямі выкарыстоўвайце маршрутызацыя табуляцый з укусы мышэй.
• Мост + Укус мышыСпалучае ў сабе трываласць і лёгкасць аддзялення.

8.2 Інструментальная рэйка і апорная адзнака

• Шырыня інструментальнай рэйкі: 3–5 мм.
• Фідуцыяльная метка: дыяметр 1 мм, адтуліна паяльнай маскі 2–3 мм, залатое або алавянае пакрыццё.
• Лакальныя рэферэнтныя значэнні для прылад BGA/QFN з дробным крокам.

8.3 Памер і колькасць панэляў

• Памер панэлі ў межах абмежаванняў для сістэмы зборкі і размяшчэння і печы паплавлення (≤400 мм × 400 мм).
• Збалансуйце эфектыўнасць і выкарыстанне матэрыялу; пазбягайце дэфармацыі.
• Выкарыстанне адрыўныя ўкладкі або маршрутызаваныя слоты каб паменшыць стрэс падчас дэпанелявання.

9.1 Праверка электрычнасці

• У ДРК няма фатальных памылак.
• Узгадненне даўжыні крытычнага сігналу, імпеданс, інтэрвал.
• Сетка харчавання праз падлік і ёмістасць току.
• Мадэляванне цэласнасці сігналу Вынікі адпавядаюць патрабаванням вочнай дыяграмы.

9.2 Праверка DFM

• Памер пракладкі згодна з IPC-7351.
• Адлегласць паміж кампанентамі адпавядае мінімальным патрабаванням да ўсталёўкі і размяшчэння.
• Паяльная маска, шаўкаграфія, празрыстая маркіроўка палярнасці.
• Адтуліна трафарэта адпавядае суадносінам плошчы.
• Панэлізацыя і інструментальная рэйка цяперашні.

9.3 Праверка ДПФ

• Пакрыццё тэставых кропак на крытычных сетках.
• Выпрабавальныя пункты без перашкод.
• Магчымасць усталявання ІКТ-прылад.

9.4 Праверка зборкі

• Наяўнасць рэек для інструментаў і апорных знакаў.
• Метад панэлізацыі разумны.
• Адлегласць паміж кампанентамі і V-вобразным разрэзам ≥0,5 мм.

9.5 Паўната дакументацыі

• Стандартызацыя наймення слаёў Gerber.
• Нумары дэталяў у спецыфікацыі, упаковачныя ўпакоўкі і колькасці дакладныя.
• Файл "Выберы і размясці" адпавядае спецыфікацыі.
• Файл трафарэта адпавядае дызайну друкаванай платы.

Для састарэлых або неактуальных прадуктаў Друкаваныя платы PCBA, Зваротны інжынірынг друкаванай платы можа аднаўляць схемы, спецыфікацыі матэрыялаў і файлы Gerber з фізічных плат і падключаць адноўленыя дадзеныя да новай Дызайн друкаванай платы і Зборка друкаванай платы працоўны працэс.

Наш працэс зваротнага інжынірынгу ўключае ў сябе:

• Здымкі платы і рэнтгенаўскі кантроль для адлюстравання ўнутраных слаёў.
• Ідэнтыфікацыя кампанентаў і выманне спецыфікацыі матэрыялаў у тым ліку замена састарэлых дэталяў.
• Схематычная фіксацыя з рэканструкцыі спісу сетак.
• Аднаўленне макета друкаванай платы з паляпшэннямі DFM.
• Прататып зборкі друкаванай платы і функцыянальнае тэсціраванне.

Дадатковыя паслугі з дабаўленай вартасцю:

• Канформнае пакрыццё для суровых умоў эксплуатацыі.
• Заліванне і герметызацыя на ўстойлівасць да вібрацыі.
• Недазапаўненне для корпусаў BGA і CSP.
• Пераробка і рамонт з выкарыстаннем станцыі перапрацоўкі BGA.
• Распрацоўка функцыянальных тэстаў для карыстальніцкай друкаванай платы.