PCBA-design starter typisk med Skematisk optagelse, efterfulgt af PCB-placering, Rutningslinjer, DRC (Design Rule Check), og DFM-tjek, derefter output Gerber-filer, NC-borefiler, BOM (materialeliste), og SamlingstegningFor komplekse designs, HDI-printkort teknologi med laserborede mikroviaer og sekventiel laminering kan være påkrævet.

Kerne-inputfiler inkluderer:

• Netliste
• Mekanisk tegning
• Komponentdatablad
• Dokument om proceskapacitet (minimum sporbredde/-afstand, minimum hulstørrelse, loddemaskedæmningens bredde, krav til impedanskontrol)

Kerneoutputfiler inkluderer:

• Gerber RS-274X eller ODB++
• NC-borefil
• Pick & Place-fil
• Stencil Gerber
• Testpunktsrapport
• Samlingstegning og silketrykfil

2.1 Placeringsprincipper

Placering er fundamentet for PCBA-design og påvirker direkte Signalroutingkvalitet, Termisk ydeevne, og FremstillingsevneKorrekt placering er afgørende for impedansstyrings-PCB designs og digitale kredsløb med høj hastighed.

• Funktionel partitioneringAdskil analoge, digitale, strøm- og højhastighedsgrænsefladeområder for at undgå interferens.
• SignalflowPlacer komponenterne i signalflowretningen for at reducere krydsnings- og sløjfearealet.
• Prioritet for kritiske komponenterPlacer MCU/FPGA/SoC, DDR, ur og strømmoduler først.
• KantplaceringStik, knapper og LED'er nær printkortets kanter for at opfylde mekaniske krav.
• Termisk layoutHøjeffektkomponenter i nærheden af ​​varmeafledningskanaler eller termiske puder; tilføj termiske via-arrays under varme komponenter.

2.2 Vigtige oplysninger om routing

• Sporbredde og strømkapacitet0,5 mm sporbredde på 1 oz kobber bærer cirka 1 A. For højere strøm, brug kobber til eller tykkere kobbervægte.
• DifferentialparKræver USB, HDMI, LVDS og Ethernet Længdematchning, Lige afstand, og Tæt kobling at opretholde signalintegritet og minimere indsættelsestab og afkasttab.
• Kontrolleret impedansHøjhastighedssignaler kræver karakteristisk impedans beregnet ud fra stack-up; almindelige værdier er 50 Ω single-ended og 100 Ω differential. Den tekniske gennemgang bør omfatte impedanskontrol verifikation.
• ReturstiSørg for et komplet referenceplan for at undgå EMI-problemer med delt plan; tilføj syning vias nære lagovergange.
• ViaMinimer højhastighedsvias; brug Bagboring eller Blinde/nedgravede viaer når det er nødvendigt. Brug HDI-design stablede vias eller forskudte vias med kobberfyldning.

Dårlig DFM fører til Loddebro, Gravstensdomstol, Koldlodningsforbindelser, Komponentskift, og LoddekuglerDFM-analyse før masseproduktion hjælper med at beskytte udbyttet ved første gennemløb.

3.1 Landskabsmønsterdesign

Jordmønstre skal overholde IPC-7351Korrekt pudedesign er afgørende for pålidelig PCB-samling og PCBA-samling.

• CHIP-komponenter (0402, 0603, 0805)Pudestørrelsen skal passe til stencilåbningen og reflow-profilen for at undgå tombstoning.
• QFN (Quad Flat No-bly)Bunden Termisk pude bør opdeles for at reducere hulrum og kolde samlinger; brug loddemaske defineret (SMD) eller ikke-loddemaske defineret (NSMD) puderne passende.
• BGA (Ball Grid Array)Loddemaskeåbningen skal være præcis for at undgå loddemaske på puden. Til BGA med fin pitch skal der bruges loddemaskedæmning bredde ≤0,1 mm eller fjern dæmning om nødvendigt.
• SOT/SOP/QFPFin stigning kræver tilstrækkelig loddemaskedæmningsbredde for at forhindre brodannelse.

3.2 Komponentafstand og -orientering

• Afstanden mellem tilstødende komponenter skal opfylde kravene til pick-and-place-dyser og efterbearbejdning (≥0,3 mm).
• Juster lignende komponenter i samme retning for nemmere AOI-inspektion.
• Hold tilstrækkelig afstand mellem høje og lave komponenter for at undgå skyggeeffekt under reflow.

3.3 Loddemaske og silketryk

• Loddemaske-dæmning bredde ≥0,1 mm for at forhindre brodannelse.
• Silketryk må ikke overlappe puderne; hold en afstand på ≥0,2 mm.
• Polaritetsmærkning, Ben 1-indikator, og Referencebetegnelse skal være klart.
• Vælg loddemaskens farve (grøn, blå, sort, rød, hvid) baseret på kundens præference; sørg for, at teksten er læsbar.

4.1 DFT

DFT muliggør effektiv og billig PCBA-testning og understøtter udvikling af testprogrammer og design af armaturer.

• Flyvende sondetestIngen fikstur nødvendig; ideel til prototyper og små partier.
• IKT (In-Circuit Test)Kræver testpunkter og armatur; egnet til store mængder. Vi designer testpunktmønstre med tilstrækkelig dækning.
• FCT (Funktionel kredsløbstest)Verificerer den faktiske PCBA-funktionalitet.
• Grænsescanning (JTAG)Bruger indbygget chiptestlogik til at reducere fysiske testpunkter.

DFT-krav:

• Testpunktdiameter ≥0,8 mm, afstand ≥1,27 mm.
• Fordel testpunkterne på den ene side, når det er muligt.
• Hold testpunkter uhindrede og væk fra høje komponenter.
• Reserver testpunkter til strøm- og jordnet for at muliggøre kortvarig test af sluk og måling af tændingsspænding.

4.2 DFA

DFA fokuserer på monteringseffektivitet og fejlforebyggelse.

• PaneliseringBrug V-snit (V-riller) eller Musebid / StempelhulFor PCB-samling med kanthængende komponenter, brug fanebladrouting med musebid.
• Værktøjsskinne: 3-5 mm bred til transport og positionering af transportbånd.
• Fiducial MarkMindst 2-3 globale referencepunkter; lokale referencepunkter til fine-pitch-enheder som BGA og QFN.
• Poka-YokeSørg for, at stikkene har en unik retning for at forhindre omvendt isætning.

5.1 Signalintegritet (SI)

SI-problemer omfatter Afspejling, Krydstale, Overskridelse, Underskud, og Timing-skævhedHøjhastighed PCB-design kan bruge præ-layout simulering og verifikation efter layout at evaluere øjediagram.

• Impedansmatchning: Kildeserieterminering, parallelterminering eller AC-terminering.
• LængdematchningSerpentinrouting til DDR-data-/adressegrupper og differentialpar.
• Krydstaleundertrykkelse: 3W-regel (afstand ≥3 × sporbredde); tilføj beskyttelsesspor for kritiske signaler.
• Retur viaTilføj syningsvias nær lagovergange for at reducere loopinduktans.

5.2 Strømintegritet (PI)

PI-problemer omfatter Strømstøj, Spændingsfald, og JordhoppeEn veldesignet Strømdistributionsnetværk (PDN) er afgørende for stabil drift.

• AfkoblingskondensatorPlacer 0,1 µF + 10 µF kombinationer i nærheden af ​​hver effektben; brug lav-ESL kondensatorer til højfrekvent afkobling.
• Power Plane SplitAdskil analoge og digitale effektplaner; undgå at krydse skillelinjer med højhastighedssignaler.
• LavimpedansstiTilstødende effekt- og jordplaner skaber plankapacitans; opretholder tynd dielektrikum mellem effekt- og jordlagene.
• Via-antalParallelle flere vias til højstrømsveje; brug kobberfyldte vias til vias med høj strømstyrke.

5.3 EMC (elektromagnetisk kompatibilitet)

EMC-dæksler EMI (elektromagnetisk interferens) og EMS (elektromagnetisk modtagelighed)En EMC-forhåndsgennemgang kan identificere designrisici før formel testning.

• 20H-reglenForsænk powerplanets kanter med 20× lagafstand for at reducere frynsefelter.
• GrænsefladefiltreringTilføj TVS, common mode-spoler, ferritperler og kondensatorer ved I/O-stik.
• AfskærmningBrug afskærmning over følsomme områder; sørg for jordingspuder til fastgørelse af skjold.
• Krystal & UrIngen routing under krystaller; brug beskyttelsesspor og hold ursporene korte.

5.4 HDI PCB-design

For design med høj tæthed, HDI-printkort teknologi med laserborede mikroviaer, blinde vias, og nedgravede vias muliggør mindre formfaktorer og højere routingtæthed. Vigtige overvejelser:

• Microvia-billedformat typisk ≤1:1.
• Bruge stablede mikrovias til lagovergange i områder med høj tæthed.
• Sekventiel laminering Processen tillader flere mikrovia-lag.
• Via-in-pad med kobberfyldning og planarisering til BGA-fanout.

6.1 BGA-design

BGA-pad-design påvirker direkte loddeudbyttet PCB-samling og PCBA-samling, især i BGA-applikationer med fin pitch.

• Pudediameter ≈0,8–0,85 × kuglediameter (f.eks. 0,25 mm pude til 0,3 mm kugle).
• Loddemaskens åbning er 0,025-0,05 mm større end loddepuden pr. side.
• NSMD (Defineret af ikke-loddemaske) eller SMD (loddemaskedefineret); NSMD er almindelig for BGA med fin pitch.
• Fanout-vias 0,2 mm/0,1 mm eller mindre; brug Via-in-Pad med Kobberfyldt / Harpiksfyldt for at forhindre loddeindsugning.
• Tilføje lokale referencemærker nær BGA for præcis placering.

6.2 QFN-design

QFN (Quad Flat No-lead)-pakker kræver omhyggeligt design af termiske puder.

• Opdel den termiske pude i flere mindre puder, eller brug en enkelt pude med segmenterede stencilåbninger for at reducere hulrum.
• Forlæng pin-padsene 0,2-0,3 mm ud over pakkens kant for AOI-inspektion.
• Bruge Harpikspropning eller Kobberfyldning til termiske pude-vias for at forhindre loddetransport.
• For højeffekts-QFN, tilføj termisk via-array forbindelse til interne kobberplaner.

6.3 0402 / 0201 / 01005 Mikrokomponenter

• 0402 afstand mellem puder: 0,4–0,5 mm; 0201: 0,25–0,3 mm; 01005: 0,15–0,2 mm.
• Brug anti-loddekugle-skabelonåbninger (med hak eller reduceret).
• Sørg for tilstrækkelige referencemærker for nøjagtig placering.
• Overvej limdispensering til dobbeltsidet montering med tunge komponenter.

7.1 Design af skabelonåbning

Stencilåbningsdesignet bestemmer direkte loddepasta-trykning kvalitet og bør optimeres for hver PCBA.

• StenciltykkelseTypisk 0,1–0,15 mm; 0,08 mm for mikrokomponenter; 0,2 mm for høj strøm.
• ArealforholdBlændeareal / blændevægareal > 0,66.
• BilledformatBlændebredde / stenciltykkelse > 1,5.
• Specielle blænderQFN-termoplade med flere små vinduer; BGA cirkulær eller firkantet reduktion; anti-lodde kugleformede åbninger til chipkomponenter.
• Overvej trinstencil til blandede komponentstørrelser (f.eks. tyk skabelon til områder med høj strøm, tynd til områder med fin stigning).

7.2 Reflow- og bølgelodning

• Reflow-lodningTil SMT-komponenter; kræver korrekt temperaturprofil (forvarmning, iblødsætning, reflow, afkøling). Brug nitrogenreflow for forbedret befugtning og reduceret oxidation.
• BølgelodningTil gennemgående hulkomponenter (DIP) og SMT rødlimproces.
• Selektiv bølgelodningLokal lodning til gennemgående hulkomponenter; ideel til printkort med blandet teknologi.
• Blyfri procesSAC305 loddepasta; maksimal reflowtemperatur 235-250 °C. Almindelige overfladebehandlinger inkluderer blyfri HASL, ENIG, Frivilligt brandvæsen, nedsænkningssølv, og nedsænkningsblik.

7.3 Blandet samling

Kombinér SMT-reflow og DIP-bølgelodning, eller brug Pin-in-Paste (PIP) til gennemgående hulkomponenter i reflow.

8.1 Paneliseringsmetoder

• V-snit (V-riller)Lav pris; til rektangulære plader uden kantkomponenter.
• Musebid / StempelhulTil ujævne brædder eller kantkomponenter; brug fanebladrouting med musebid.
• Bro + MusebidKombinerer styrke og nem adskillelse.

8.2 Værktøjsskinne og referencemærke

• Værktøjsskinnebredde: 3–5 mm.
• Referencemærke: 1 mm diameter, 2-3 mm loddemaskeåbning, guld- eller nedsænket tinfinish.
• Lokale referencepunkter til BGA/QFN fine-pitch-enheder.

8.3 Panelstørrelse og antal

• Panelstørrelse inden for pick-and-place- og reflow-ovns grænser (≤400 mm × 400 mm).
• Balancer effektivitet og materialeudnyttelse; undgå vridning.
• Bruge afbrydelige faner eller rutede slots for at reducere stress under afmontering.

9.1 Elektrisk kontrol

• DRC ingen fatale fejl.
• Kritisk signallængdematchning, impedans, afstand.
• Nettoeffekt via tæller og strømkapacitet.
• Simulering af signalintegritet Resultaterne opfylder kravene til øjediagrammet.

9.2 DFM-kontrol

• Pudestørrelse i henhold til IPC-7351.
• Komponentafstanden opfylder minimumskravene til pick-and-place.
• Loddemaskedæmning, silketryk, polaritetsmarkering klar.
• Stencilåbning møder arealforholdet.
• Panelisering og værktøjsskinne nuværende.

9.3 DFT-kontrol

• Testpunktsdækning på kritiske net.
• Testpunkter uhindrede.
• Mulighedsmæssigheden af ​​IKT-armaturer.

9.4 Samlingskontrol

• Værktøjsskinne og referencemærker til stede.
• Paneliseringsmetode rimelig.
• Komponentafstand fra V-snit ≥0,5 mm.

9.5 Dokumentationens fuldstændighed

• Standardiseret navngivning af Gerber-lag.
• Nøjagtige styklistedelnumre, pakker og mængder.
• Pick & place-filen matcher stykliste.
• Stencilfilen matcher printkortdesignet.

For ældre eller forældede produkter PCBA-kredsløbskort, PCBA reverse engineering kan genskabe skemaer, styklister og Gerber-filer fra fysiske printkort og forbinde de gendannede data til en ny PCB-design og PCBA-samling arbejdsgang.

Vores reverse engineering-proces omfatter:

• Billeddannelse og røntgeninspektion af plade at kortlægge interne lag.
• Komponentidentifikation og styklisteudtrækning inklusive udskiftning af forældede dele.
• Skematisk optagelse fra netliste-rekonstruktion.
• Genskabelse af printkortlayout med DFM-forbedringer.
• Prototype PCBA-samling og funktionel testning.

Yderligere værdiskabende tjenester:

• Konform belægning til barske miljøer.
• Potning og indkapsling for vibrationsmodstand.
• Underfyldning til BGA- og CSP-pakker.
• Omarbejde og reparation ved hjælp af BGA-omarbejdningsstation.
• Udvikling af funktionelle tester til brugerdefineret PCBA.