Návrh PCBA obvykle začíná Schéma zachycení, následovaný Umístění desek plošných spojů, Směrování, DRC (Kontrola návrhových pravidel)a Kontrola DFM, pak výstupy Gerber Files, NC vrtací soubory, Kusovník (kusovník)a Montážní výkresPro složité návrhy, PCB HDI technologie s laserem vrtané mikrootvory a sekvenční laminace může být vyžadováno.

Základní vstupní soubory zahrnují:

• Seznam sítí
• Strojírenské kreslení
• Datový list součástky
• Dokument o způsobilosti procesu (minimální šířka/rozteč stop, minimální velikost otvoru, šířka přepážky pájecí masky, požadavky na regulaci impedance)

Mezi hlavní výstupní soubory patří:

• Gerber RS-274X nebo ODB++
• NC vrtací soubor
• Soubor Pick & Place
• Šablona Gerber
• Zpráva o testovacím bodu
• Montážní výkres a soubor sítotisku

2.1 Zásady umisťování

Umístění je základem návrhu desek plošných spojů a přímo ovlivňuje Kvalita směrování signálu, Tepelný výkona VyrobitelnostSprávné umístění je zásadní pro PCB pro řízení impedance návrhy a vysokorychlostní digitální obvody.

• Funkční rozděleníOddělte analogové, digitální, napájecí a vysokorychlostní rozhraní, aby se zabránilo rušení.
• Tok signáluUmístěte komponenty ve směru toku signálu, abyste zmenšili plochu křížení a smyček.
• Priorita kritické komponentyNejprve umístěte moduly MCU/FPGA/SoC, DDR, hodinové a napájecí.
• Umístění okrajeKonektory, tlačítka a LED diody poblíž okrajů desky pro splnění mechanických požadavků.
• Tepelné rozvrženíVysoce výkonné komponenty v blízkosti kanálů pro odvod tepla nebo tepelných podložek; přidejte tepelné přes pole pod horkými součástmi.

2.2 Základy směrování

• Šířka stopy a proudová kapacitaŠířka stopy 0,5 mm na 28 g mědi unese přibližně 1 A. Pro vyšší proud použijte měď pro nebo silnější měděné závaží.
• Diferenciální párVyžaduje USB, HDMI, LVDS, Ethernet Párování délek, Stejné roztečea Těsné spojení udržovat integrita signálu a minimalizovat vložný útlum a ztráta odrazu.
• Řízená impedanceVysokorychlostní signály vyžadují charakteristickou impedanci vypočítanou ze stack-upu; běžné hodnoty jsou 50 Ω pro jeden konec a 100 Ω pro diferenciální konec. Technické posouzení by mělo zahrnovat řízení impedance ověření.
• Zpáteční cestaZajistěte úplnou referenční rovinu, abyste předešli problémům s elektromagnetickým porušením rozdělené roviny; přidejte prošívání průchodů blízké přechody vrstev.
• PřesMinimalizujte vysokorychlostní prostupy; použijte Zpětné vrtání nebo Slepé/zakopané průchody v případě potřeby. Pro návrhy HDI použijte skládané průchody nebo stupňovité průchody s měděná výplň.

Špatný DFM vede k Pájení přemostění, Náhrobní kameny, Pájené spoje za studena, Posun komponentya Pájecí kuličkyAnalýza DFM před hromadnou výrobou pomáhá chránit výtěžnost prvního průchodu.

3.1 Návrh pozemního vzoru

Pozemkové vzory musí splňovat IPC-7351Správný návrh destiček je nezbytný pro spolehlivé Osazování desek plošných spojů a Sestavení PCB.

• ČIP komponenty (0402, 0603, 0805)Velikost podložky musí odpovídat otvoru šablony a profilu přetavení, aby se zabránilo vzniku tombstonů.
• QFN (čtyřpásmový plochý bez vývodů)Spodní část Tepelná podložka by měly být přepážkami, aby se snížilo tvorba dutin a studené spoje; použijte definovaná pájecí maska ​​(SMD) nebo definovaná nepájivá maska ​​(NSMD) podložky vhodně.
• BGA (kuličkové mřížkové pole)Průměr kontaktní plošky je obvykle 80–85 % průměru kuličky; otvor pájecí masky musí být přesný, aby se zabránilo kontaktu pájecí masky s kontaktní ploškou. Pro BGA s jemnou roztečí použijte pájecí maska ​​přehrada šířka ≤0,1 mm nebo v případě potřeby přepážku odstraňte.
• SOT/SOP/QFPJemná rozteč vyžaduje dostatečnou šířku pájecí masky, aby se zabránilo přemostění.

3.2 Rozmístění a orientace komponent

• Rozteče sousedních součástí musí splňovat požadavky na trysky typu „pick-and-place“ a požadavky na přepracování (≥0,3 mm).
• Pro snazší kontrolu AOI zarovnejte podobné součásti stejným směrem.
• Mezi vysokými a krátkými součástmi dodržujte dostatečnou vzdálenost, abyste zabránili efektu stínu během přetavování.

3.3 Pájecí maska ​​a sítotisk

• Pájecí maska ​​Dam šířka ≥0,1 mm, aby se zabránilo přemostění.
• Sítotisk nesmí se překrývat s podložkami; dodržujte mezeru ≥0,2 mm.
• Označení polarity, Indikátor pinu 1a Referenční označení musí být jasné.
• Vyberte barvu pájecí masky (zelená, modrá, černá, červená, bílá) dle preferencí zákazníka; zajistěte čitelnost vytištěných popisků.

4.1 DFT

DFT umožňuje efektivní a nízkonákladové testování desek plošných spojů a podporuje vývoj testovacích programů a návrh přípravků.

• Test létající sondyNení potřeba žádný přípravek; ideální pro prototypy a malé série.
• ICT (obvodový test)Vyžaduje měřicí body a upínací přípravek; vhodné pro velké objemy. Navrhujeme vzory testovacích bodů s dostatečným krytím.
• FCT (test funkčního obvodu)Ověřuje skutečnou funkčnost desky plošných spojů.
• Hraniční skenování (JTAG)Používá vestavěnou logiku testování čipů pro snížení počtu fyzických testovacích bodů.

Požadavky na DFT:

• Průměr měřených bodů ≥0,8 mm, rozteč ≥1,27 mm.
• Pokud je to možné, rozmístěte testovací body na jednu stranu.
• Udržujte měřicí body volné a mimo dosah vysokých součástí.
• Rezervujte testovací body pro napájecí a zemnící sítě, aby bylo možné krátký test při výpadku napájení a měření napětí při zapnutí.

4.2 DFA

DFA se zaměřuje na efektivitu montáže a prevenci chyb.

• Panelizační systémPoužití V-řez (V-rýhování) nebo Kousnutí myší / díra od razítkaPro montáž desek plošných spojů u komponentů zavěšených na hraně použijte směrování tabulací s kousnutím myší.
• Nástrojová lišta: 3–5 mm široké pro přepravu a polohování na dopravníku.
• Fiduciální značkaAlespoň 2–3 globální referenční značky; lokální referenční značky pro součástky s jemným roztečem, jako jsou BGA a QFN.
• Poka-Joke: Zajistěte, aby konektory měly jedinečnou orientaci, aby se zabránilo jejich obrácenému zapojení.

5.1 Integrita signálu (SI)

Mezi problémy SI patří Odraz, Přeslechy, Překročení, Podstřela Časová zkresleníVysokorychlostní Návrh plošných spojů může použít simulace před rozvržením a ověření po rozvržení vyhodnotit oční diagram.

• Impedanční přizpůsobeníSériové zakončení zdroje, paralelní zakončení nebo zakončení střídavého proudu.
• Párování délekSerpentinové směrování pro datové/adresní skupiny DDR a diferenciální páry.
• Potlačení přeslechůPravidlo 3W (rozteč ≥3× šířka stopy); pro kritické signály přidejte ochranné stopy.
• Zpět přesPřidejte propojovací otvory poblíž přechodů vrstev pro snížení indukčnosti smyčky.

5.2 Integrita výkonu (PI)

Mezi problémy s PI patří Hluk výkonu, Pokles napětía Odraz od zeměDobře navržený Distribuční síť pro elektrickou energii (PDN) je zásadní pro stabilní provoz.

• Oddělovací kondenzátorUmístěte kombinace 0,1 µF + 10 µF poblíž každého napájecího pinu; použijte kondenzátory s nízkým ESL pro vysokofrekvenční oddělení.
• Rozdělení výkonové rovinyOddělte analogové a digitální napájecí roviny; vyhněte se křížení rozdělení vysokorychlostními signály.
• Cesta s nízkou impedancíSousední napájecí a zemnící roviny vytvářejí rovinnou kapacitu; mezi napájecí a zemnící vrstvou udržujte tenký dielektrikum.
• Počet průchodůParalelní vícenásobné propojky pro cesty s vysokým proudem; použití mědí vyplněné průchodky pro vysokoproudé průchody.

5.3 EMC (elektromagnetická kompatibilita)

Kryty EMC EMI (elektromagnetické rušení) a EMS (elektromagnetická susceptibilita)Předběžná kontrola shody s EMC může identifikovat konstrukční rizika před formálním testováním.

• Pravidlo 20HZahloubení hran výkonové roviny o 20× rozteč vrstev pro snížení okrajových polí.
• Filtrování rozhraníPřidejte TVS, tlumivky souhlasného režimu, feritové korálky a kondenzátory na I/O konektorech.
• StíněníPoužívejte ochranné kryty na citlivých místech; zajistěte uzemňovací podložky pro upevnění štítu.
• Křišťál a hodinyŽádné směrování pod krystaly; používejte ochranné stopy a krátké stopy hodin.

5.4 Návrh desek plošných spojů HDI

Pro návrhy s vysokou hustotou, PCB HDI technologie s laserem vrtané mikrootvory, slepé průchodya zakopané průchody umožňuje menší rozměry a vyšší hustotu směrování. Klíčové aspekty:

• Poměr stran mikrovia typicky ≤1:1.
• Použití skládané mikroproudy pro přechody vrstev ve vysoce hustých oblastech.
• Sekvenční laminace proces umožňuje více vrstev mikroprůchodek.
• Propojovací podložka s měděná výplň a planarizace pro rozvětvení BGA.

6.1 Návrh BGA

Konstrukce BGA plošek přímo ovlivňuje výtěžnost pájení. Osazování desek plošných spojů a Sestavení PCB, zejména v aplikacích BGA s jemnou roztečí pájených pin.

• Průměr destičky ≈0,8–0,85 × průměr kuličky (např. destička 0,25 mm pro kuličku 0,3 mm).
• Otvor pájecí masky je o 0,025–0,05 mm na každou stranu větší než ploška.
• NSMD (Definovaná nepájivá maska) nebo SMD (definovaná pájecí maska)NSMD běžné pro jemně roztečné BGA.
• Propojovací otvory 0,2 mm/0,1 mm nebo menší; použijte Via-in-Pad s Mědí plněné / pryskyřicí plněné aby se zabránilo úniku pájky.
• Přidat místní referenční značky poblíž BGA pro přesné umístění.

6.2 Návrh QFN

Pouzdra QFN (Quad Flat No-lead) vyžadují pečlivý návrh tepelné podložky.

• Rozdělte termo podložku na několik menších podložek nebo použijte jednu podložku se segmentovanými otvory šablony, abyste snížili dutiny.
• Pro kontrolu AOI vysuňte kontaktní plošky 0,2–0,3 mm za okraj pouzdra.
• Použití Pryskyřičné ucpání nebo Měděná výplň pro průchodky s tepelnou podložkou, aby se zabránilo úniku pájky.
• Pro vysoce výkonné QFN přidejte tepelné přes pole připojení k vnitřním měděným rovinám.

6.3 0402 / 0201 / 01005 Mikrosoučástky

• Rozteč kontaktů 0402: 0,4–0,5 mm; 0201: 0,25–0,3 mm; 01005: 0,15–0,2 mm.
• Použijte otvory pro šablony s nepájivými kuličkami (vrubové nebo zmenšené).
• Pro přesné umístění zajistěte dostatek referenčních značek.
• Zvážit dávkování lepidla pro oboustrannou montáž těžkých součástí.

7.1 Návrh clony pomocí šablony

Návrh clony šablony přímo určuje tisk pájecí pasty kvalita a měla by být optimalizována pro každou desku plošných spojů.

• Tloušťka šablonyTypicky 0,1–0,15 mm; 0,08 mm pro mikrosoučástky; 0,2 mm pro vysoký proud.
• Poměr plochyPlocha clony / plocha stěny clony > 0,66.
• Poměr stranŠířka otvoru / tloušťka šablony > 1,5.
• Speciální clonyTepelná podložka QFN s několika malými okny; kruhová nebo čtvercová redukce BGA; otvory s kuličkovým zářezem proti pájení pro čipové součástky.
• Zvážit kroková šablona pro smíšené velikosti součástek (např. silná šablona pro oblasti s vysokým proudem, tenká pro jemnou rozteč).

7.2 Pájení reflow a vlnou

• Pájení přetavenímPro SMT součástky; vyžaduje správné teplotní profil (předehřátí, namáčení, přetavení, chlazení). Použití dusíkové přetavování pro lepší smáčení a sníženou oxidaci.
• Pájení vlnouPro součástky s průchozími otvory (DIP) a proces červeného lepidla SMT.
• Selektivní vlnové pájeníLokalizované pájení pro součástky s průchozími otvory; ideální pro desky se smíšenou technologií.
• Bezolovnatý procesPájecí pasta SAC305; maximální teplota přetavování 235–250 °C. Mezi běžné povrchové úpravy patří bezolovnatý HASL, SOUHLASÍM, Dobrovolný hasičský sbor, imerzní stříbroa imerzní cín.

7.3 Smíšená montáž

Kombinujte SMT reflow a DIP vlnové pájení nebo použijte Vložení Pin-in-Paste (PIP) pro součásti s průchozími otvory při reflow.

8.1 Metody panelizace

• V-řez (V-rýhování)Nízké náklady; pro obdélníkové desky bez okrajových komponentů.
• Kousnutí myší / díra od razítkaPro nepravidelné desky nebo hranové komponenty použijte směrování tabulací s kousnutí myší.
• Most + Kousnutí myšíKombinuje pevnost a snadnou separaci.

8.2 Nástrojová lišta a referenční značka

• Šířka nástrojové lišty: 3–5 mm.
• Referenční značka: průměr 1 mm, otvor pájecí masky 2–3 mm, zlatá nebo cínová povrchová úprava.
• Lokální referenční značky pro součástky BGA/QFN s jemným roztečem.

8.3 Velikost a množství panelů

• Velikost panelu v rámci limitů pro pick-and-place a reflow pece (≤400 mm × 400 mm).
• Vyvážte efektivitu a využití materiálu; vyhněte se deformaci.
• Použití oddělitelné jazýčky nebo směrované sloty pro snížení stresu během depanelizování.

9.1 Elektrická kontrola

• DRC žádné závažné chyby.
• Přizpůsobení délky kritického signálu, impedance, rozteč.
• Napájecí síť přes počet a proudovou kapacitu.
• Simulace integrity signálu Výsledky splňují požadavky očního diagramu.

9.2 Kontrola DFM

• Velikost podložky dle IPC-7351.
• Rozteč komponent splňuje minimální požadavky na umisťování.
• Pájecí maskovací přepážka, sítotisk, čiré označení polarity.
• Otvor šablony splňuje poměr plochy.
• Panelizační systém a nástrojová lišta současnost.

9.3 Kontrola DFT

• Pokrytí testovacích bodů na kritických sítích.
• Zkušební body bez překážek.
• Proveditelnost ICT zařízení.

9.4 Kontrola montáže

• Jsou přítomny nástrojové lišty a referenční značky.
• Metoda panelizace je rozumná.
• Vzdálenost součásti od V-řezu ≥0,5 mm.

9.5 Úplnost dokumentace

• Standardizace pojmenování vrstev Gerberem.
• Čísla dílů v kusovníku, balení a množství jsou přesné.
• Soubor Pick & Place odpovídá kusovníku.
• Šablonový soubor odpovídá návrhu desky plošných spojů.

Pro starší produkty nebo zastaralé Desky plošných spojů (PCBA), Reverzní inženýrství PCBA dokáže znovu vytvořit schémata, kusovníky a soubory Gerber z fyzických desek a propojit obnovená data s novým Návrh plošných spojů a Sestavení PCB pracovní postup.

Náš proces reverzního inženýrství zahrnuje:

• Zobrazování desek a rentgenová kontrola mapovat vnitřní vrstvy.
• Identifikace komponent a extrakce kusovníku včetně výměny zastaralých dílů.
• Schematické zachycení z rekonstrukce netlistu.
• Rekonstrukce rozvržení plošných spojů s vylepšeními DFM.
• Prototypová sestava desek plošných spojů a funkční testování.

Další služby s přidanou hodnotou:

• Konformní povlak pro náročné prostředí.
• Zalévání a zapouzdření pro odolnost proti vibracím.
• Nedostatečné vyplnění pro pouzdra BGA a CSP.
• Přepracování a oprava pomocí přepracovací stanice BGA.
• Vývoj funkčních testů pro zakázkové desky plošných spojů.