El disseny de PCBA normalment comença amb Captura esquemàtica, seguit de Col·locació de PCB, Enrutament, DRC (Comprovació de regles de disseny), i Comprovació DFM, després sortides Arxius Gerber, Arxius de perforació NC, Llista de materials (BOM), i Dibuix de muntatgePer a dissenys complexos, PCB HDI tecnologia amb microvies perforades amb làser i laminació seqüencial pot ser necessari.

Els fitxers d'entrada principals inclouen:

• Llista de xarxes
• Dibuix Mecànic
• Fitxa tècnica de components
• Document de capacitat del procés (amplada/espaiat mínim de la traça, mida mínima del forat, amplada de la presa de la màscara de soldadura, requisits de control d'impedància)

Els fitxers de sortida principals inclouen:

• Gerber RS-274X o ODB++
• Arxiu de perforació NC
• Arxiu Pick & Place
• Plantilla Gerber
• Informe de punts de prova
• Dibuix de muntatge i fitxer de serigrafia

2.1 Principis de col·locació

La col·locació és la base del disseny de PCBA i afecta directament Qualitat d'enrutament del senyal, Rendiment tèrmic, i FabricabilitatLa col·locació adequada és fonamental per a PCB de control d'impedància dissenys i circuits digitals d'alta velocitat.

• Partició funcionalSepareu les zones d'interfície analògica, digital, d'alimentació i d'alta velocitat per evitar interferències.
• Flux de senyalCol·loqueu els components en la direcció del flux del senyal per reduir l'àrea de creuament i de bucle.
• Prioritat de component crític: Col·loqueu primer els mòduls MCU/FPGA/SoC, DDR, rellotge i potència.
• Col·locació de voresConnectors, botons i LED a prop de les vores de la placa per complir els requisits mecànics.
• Disseny tèrmicComponents d'alta potència a prop de canals de dissipació de calor o coixinets tèrmics; afegiu matrius tèrmiques via sota components calents.

2.2 Elements bàsics de l'encaminament

• Amplada de traça i capacitat de correntUna amplada de traça de 0,5 mm en coure d'1 oz transporta aproximadament 1 A. Per a un corrent més alt, utilitzeu coure per a o pesos de coure més gruixuts.
• Parell diferencialCalen USB, HDMI, LVDS i Ethernet Coincidència de longitud, Espaiat igual, i Acoblament ajustat mantenir integritat del senyal i minimitzar pèrdua d'inserció i pèrdua de retorn.
• Impedància controladaEls senyals d'alta velocitat requereixen una impedància característica calculada a partir de l'apilament; els valors habituals són 50 Ω d'un sol extrem i 100 Ω diferencial. La revisió d'enginyeria hauria d'incloure control d'impedància verificació.
• Camí de retornAssegureu-vos d'un pla de referència complet per evitar problemes d'EMI del pla dividit; afegiu cosir vies transicions de capa properes.
• ViaMinimitzar les vies d'alta velocitat; utilitzar Perforació posterior o Vies cegues/enterrades quan sigui necessari. Per a dissenys HDI, utilitzeu vies apilades o vies esglaonades amb farciment de coure.

Una mala gestió del flux (DFM) condueix a Pont de soldadura, Làpida, Unions de soldadura en fred, Canvi de components, i Boles de soldaduraL'anàlisi DFM abans de la producció en massa ajuda a protegir el rendiment de la primera passada.

3.1 Disseny del patró del terreny

Els patrons del terreny han de complir amb IPC-7351Un disseny adequat de la coixinet és essencial per a una fiabilitat Muntatge de PCB i Muntatge de PCBA.

• Components CHIP (0402, 0603, 0805)La mida del coixinet ha de coincidir amb l'obertura de la plantilla i el perfil de reflux per evitar la destrucció massissa.
• QFN (Quad Flat No-lead): La part inferior Coixinet tèrmic s'ha de compartimentar per reduir els buits i les juntes fredes; utilitzar màscara de soldadura definida (SMD) o màscara sense soldadura definida (NSMD) coixinets adequadament.
• BGA (Matriu de quadrícula de boles)El diàmetre del pad sol ser del 80 al 85% del diàmetre de la bola; l'obertura de la màscara de soldadura ha de ser precisa per evitar la màscara de soldadura al pad. Per a BGA de pas fi, utilitzeu presa de màscara de soldadura amplada ≤0,1 mm o eliminar la presa si cal.
• SOT/SOP/QFPUn pas fi requereix una amplada de presa de màscara de soldadura adequada per evitar la formació de ponts.

3.2 Espai i orientació dels components

• L'espai entre components adjacents ha de complir els requisits de broquets de recollida i col·locació i de reelaboració (≥0,3 mm).
• Alineeu components similars en la mateixa direcció per facilitar la inspecció de l'AOI.
• Mantingueu una distància suficient entre els components alts i curts per evitar l'efecte d'ombra durant la refusió.

3.3 Màscara de soldadura i serigrafia

• Presa de màscara de soldadura amplada ≥0,1 mm per evitar la formació de ponts.
• Serigrafia no s'han de superposar a les coixinetes; mantingueu una separació de ≥0,2 mm.
• Marcatge de polaritat, Indicador del pin 1, i Designador de referència ha de ser clar.
• Trieu el color de la màscara de soldadura (verd, blau, negre, vermell, blanc) segons les preferències del client; assegureu-vos que la impressió de la llegenda sigui llegible.

4.1 DFT

La DFT permet proves de PCBA eficients i de baix cost i dóna suport al desenvolupament de programes de proves i al disseny de fixacions.

• Prova de sonda voladoraNo cal cap fixació; ideal per a prototips i lots petits.
• ICT (Prova en Circuit)Requereix punts de prova i fixació; adequat per a grans volums. Dissenyem patrons de punts de prova amb una cobertura adequada.
• FCT (Prova de Circuits Funcionals): Verifica la funcionalitat real de la PCBA.
• Escaneig de límits (JTAG)Utilitza la lògica de prova de xip integrada per reduir els punts de prova físics.

Requisits de la DFT:

• Diàmetre del punt de prova ≥0,8 mm, espaiament ≥1,27 mm.
• Distribuïu els punts de prova en un costat sempre que sigui possible.
• Mantingueu els punts de prova lliures d'obstacles i allunyats de components alts.
• Reservar punts de prova per a xarxes elèctriques i de terra per habilitar prova curta d'apagada i mesura de tensió d'encesa.

4.2 DFA

DFA se centra en l'eficiència de l'assemblatge i la prevenció d'errors.

• Panelització: Ús Tall en V (puntuació en V) o Mossegada de ratolí / Forat de segellPer a muntatge de PCB amb components que pengen de vora, utilitzeu enrutament de pestanyes amb picades de ratolí.
• Carril d'einesDe 3 a 5 mm d'amplada per a la transferència i el posicionament de la cinta transportadora.
• Marca fiducialAlmenys 2-3 fiducials globals; fiducials locals per a dispositius de pas fi com BGA i QFN.
• Poka-YokeAssegureu-vos que els connectors tinguin una orientació única per evitar la inserció inversa.

5.1 Integritat del senyal (SI)

Els problemes de SI inclouen Reflexió, Interferència, Excés, Per sota del punt de mira, i Esbiaix de tempsAlta velocitat Disseny de PCB pot utilitzar simulació prèvia al disseny i verificació posterior al disseny per avaluar la diagrama d'ulls.

• Adaptació d'impedànciaTerminació en sèrie de la font, terminació en paral·lel o terminació de CA.
• Coincidència de longitudEncaminament serpentí per a grups d'adreces/dades DDR i parells diferencials.
• Supressió de diafoniaRegla de 3W (espaiat ≥3× amplada de la traça); afegir traces de guarda per a senyals crítics.
• Retorn perAfegiu vies de costura a prop de les transicions de capes per reduir la inductància del bucle.

5.2 Integritat de l'energia (PI)

Els problemes de PI inclouen Soroll de potència, Caiguda de voltatge, i Rebot a terraUn ben dissenyat Xarxa de distribució d'energia (PDN) és crític per a un funcionament estable.

• Condensador de desacoblamentCol·loqueu combinacions de 0,1 µF + 10 µF a prop de cada pin d'alimentació; utilitzeu condensadors de baixa ESL per al desacoblament d'alta freqüència.
• Divisió del pla de potènciaSepareu els plans d'alimentació analògics i digitals; eviteu les divisions creuades amb senyals d'alta velocitat.
• Camí de baixa impedànciaEls plans de potència i de terra adjacents creen una capacitància plana; mantenen un dielèctric prim entre les capes de potència i de terra.
• Via Count: Vies múltiples paral·leles per a camins d'alt corrent; ús vies plenes de coure per a vies d'alt corrent.

5.3 EMC (Compatibilitat electromagnètica)

Cobertes EMC EMI (Interferència Electromagnètica) i EMS (Susceptibilitat electromagnètica)Una revisió prèvia a la conformitat amb les normes EMC pot identificar els riscos de disseny abans de les proves formals.

• Regla de les 20HRebaixar les vores del pla de potència en un espaiament de capes de 20× per reduir els camps de franja.
• Filtratge d'interfíciesAfegiu TVS, bobines de mode comú, perles de ferrita i condensadors als connectors d'E/S.
• Blindatge: Utilitzeu cobertes de blindatge sobre les zones sensibles; proporcioneu coixinets de terra per a la fixació de l'escut.
• Cristall i rellotgeSense encaminament sota cristalls; utilitzeu pistes de guarda i manteniu les pistes de rellotge curtes.

Disseny de PCB 5.4 HDI

Per a dissenys d'alta densitat, PCB HDI tecnologia amb microvies perforades amb làser, vies cegues, i vies enterrades permet factors de forma més petits i una densitat d'enrutament més alta. Consideracions clau:

• Relació d'aspecte de Microvia típicament ≤1:1.
• Ús microvies apilades per a transicions de capes en zones d'alta densitat.
• Laminació seqüencial El procés permet múltiples capes de microvies.
• Via-in-pad amb farciment de coure i planarització per a la distribució en aplats de BGA.

Disseny BGA 6.1

El disseny del pad BGA afecta directament el rendiment de la soldadura. Muntatge de PCB i Muntatge de PCBA, especialment en aplicacions BGA de pas fi.

• Diàmetre del coixinet ≈0,8–0,85 × diàmetre de la bola (per exemple, coixinet de 0,25 mm per a una bola de 0,3 mm).
• Obertura de la màscara de soldadura més gran que el coixinet en 0,025–0,05 mm per costat.
• NSMD (Màscara sense soldadura definida) o SMD (Màscara de soldadura definida); NSMD comú per a BGA de pas fi.
• Vies de distribució en aplat de 0,2 mm/0,1 mm o més petites; utilitzeu Via-in-Pad amb Coure farcit / Resina farcit per evitar la filtració de la soldadura.
• Afegeix marques fiducials locals proper a BGA per a una col·locació precisa.

6.2 Disseny QFN

Els paquets QFN (Quad Flat No-lead) requereixen un disseny acurat de la coixinet tèrmica.

• Divideix el coixinet tèrmic en diversos coixinets més petits o utilitza un únic coixinet amb obertures de plantilla segmentades per reduir els buits.
• Esteneu els coixinets dels pins 0,2–0,3 mm més enllà de la vora del paquet per a la inspecció de l'àrea d'interacció.
• Ús Resina de taponament o Farciment de coure per a vies de coixinet tèrmic per evitar la capil·lació de la soldadura.
• Per a QFN d'alta potència, afegiu tèrmic via matriu connexió a plans de coure interns.

6.3 0402 / 0201 / 01005 Microcomponents

• Espai entre coixinets 0402: 0,4–0,5 mm; 0201: 0,25–0,3 mm; 01005: 0,15–0,2 mm.
• Utilitzeu obertures de plantilla de bola antisoldadura (amb osques o reduïdes).
• Proporcioneu marques de confiança suficients per a la precisió de la col·locació.
• Considera dispensació de cola per a muntatge a doble cara amb components pesants.

7.1 Disseny d'obertura de plantilla

El disseny de l'obertura de la plantilla determina directament impressió de pasta de soldadura qualitat i s'ha d'optimitzar per a cada PCBA.

• Gruix de la plantilla0,1–0,15 mm típic; 0,08 mm per a microcomponents; 0,2 mm per a corrent elevat.
• Ràtio d'àrea: Àrea de l'obertura / àrea de la paret de l'obertura > 0,66.
• Relació d'aspecteAmplada de l'obertura / gruix de la plantilla > 1,5.
• Obertures especialsCoixinet tèrmic QFN amb múltiples finestres petites; reducció circular o quadrada de BGA; obertures amb osques de bola anti-soldadura per a components de xip.
• Considera plantilla de passos per a mides de components mixtes (per exemple, plantilla gruixuda per a zones d'alt corrent, prima per a pas fi).

7.2 Soldadura per refusió i ona

• Soldadura per refusióPer a components SMT; requereix una aplicació adequada perfil de temperatura (preescalfament, remull, refusió, refredament). Ús reflux de nitrogen per a una millor humectació i una reducció de l'oxidació.
• Soldadura per onaPer a components de forat passant (DIP) i procés de cola vermella SMT.
• Soldadura per ona selectivaSoldadura localitzada per a components de forats passants; ideal per a plaques de tecnologia mixta.
• Procés sense plomPasta de soldadura SAC305; temperatura màxima de reflux 235–250 °C. Els acabats superficials habituals inclouen HASL sense plom, D'ACORD, Departament de Bombers Voluntaris, plata d'immersió, i llauna d'immersió.

7.3 Assemblea mixta

Combineu la soldadura per refusió SMT i la soldadura per ona DIP, o utilitzeu Enganxar en un pin (PIP) per a components de forats passants en refusió.

8.1 Mètodes de panelització

• Tall en V (puntuació en V)Cost baix; per a taulers rectangulars sense components de vora.
• Mossegada de ratolí / Forat de segellPer a taulers irregulars o components de vora; utilitzeu enrutament de pestanyes amb mossegades de ratolí.
• Pont + Mossegada de ratolíCombina força i facilitat de separació.

8.2 Utillatge de carril i marca fiducial

• Amplada del carril d'eines: 3–5 mm.
• Marca fiducial: 1 mm de diàmetre, obertura de màscara de soldadura de 2–3 mm, acabat daurat o d'estany d'immersió.
• Fiducials locals per a dispositius BGA/QFN de pas fi.

8.3 Mida i quantitat del panell

• Mida del panell dins dels límits del forn de recollida i col·locació i de refusió (≤400 mm × 400 mm).
• Equilibrar l'eficiència i l'ús del material; evitar la deformació.
• Ús pestanyes separables o ranures encaminades per reduir l'estrès durant el despanellatge.

9.1 Comprovació elèctrica

• DRC sense errors fatals.
• Adaptació de longitud de senyal crítica, impedància, espaiament.
• Potència neta mitjançant recompte i capacitat de corrent.
• Simulació de la integritat del senyal els resultats compleixen els requisits del diagrama d'ulls.

9.2 Comprovació del DFM

• Mida del coixinet segons IPC-7351.
• L'espai entre components compleix els requisits mínims de pick-and-place.
• Presa de màscara de soldadura, serigrafia, marcatge de polaritat transparent.
• L'obertura de la plantilla coincideix amb la relació d'àrea.
• Panelització i carril d'eines present.

9.3 Comprovació DFT

• Cobertura de punts de prova en xarxes crítiques.
• Punts de prova sense obstacles.
• Viabilitat de les instal·lacions TIC.

9.4 Comprovació del muntatge

• Presència de carril d'eines i marques fiducials.
• Mètode de panelització raonable.
• Distància del component des del tall en V ≥0,5 mm.

9.5 Completesa de la documentació

• Estandardització de la denominació de capes de Gerber.
• Números de peça de la llista de materials, paquets i quantitats precisos.
• El fitxer Pick & Place coincideix amb la BOM.
• El fitxer de plantilla coincideix amb el disseny de la PCB.

Per a productes antics o obsolets Plaques de circuits PCBA, Enginyeria inversa de PCBA pot recrear esquemes, BOM i fitxers Gerber de plaques físiques i connectar les dades recuperades a una nova Disseny de PCB i Muntatge de PCBA flux de treball.

El nostre procés d'enginyeria inversa inclou:

• Imatges de placa i inspecció de raigs X per cartografiar capes internes.
• Identificació de components i extracció de BOM incloent-hi la substitució de peces obsoletes.
• Captura esquemàtica a partir de la reconstrucció de la llista de xarxes.
• Recreació del disseny de PCB amb millores de DFM.
• Prototip de muntatge de PCBA i proves funcionals.

Serveis addicionals de valor afegit:

• Recobriment conformal per a entorns durs.
• Envasament i encapsulació per a la resistència a les vibracions.
• Subompliment per a paquets BGA i CSP.
• Reelaboració i reparació utilitzant l'estació de reelaboració BGA.
• Desenvolupament de proves funcionals per a PCBA personalitzats.