Dizajn PCBA-e obično počinje s Shematsko snimanje, nakon čega slijedi Postavljanje PCB-a, Usmjeravanje, DRC (Provjera pravila dizajna)i DFM provjera, zatim izlazi Gerber datoteke, NC datoteke za bušenje, BOM (Spisak materijala)i Montažni crtežZa složene dizajne, HDI PCB tehnologija s laserski izbušene mikrootvore i sekvencijalna laminacija može biti potrebno.

Osnovne ulazne datoteke uključuju:

• Netlist
• Strojarsko crtanje
• Podatkovni list komponenti
• Dokument o sposobnosti procesa (minimalna širina/razmak tragova, minimalna veličina rupe, širina pregrade maske za lemljenje, zahtjevi za kontrolu impedancije)

Osnovne izlazne datoteke uključuju:

• Gerber RS-274X ili ODB++
• NC datoteka za bušenje
• Odaberi i postavi datoteku
• Gerber šablona
• Izvješće o ispitnoj točki
• Datoteka za montažni crtež i sitotisak

2.1 Načela smještaja

Postavljanje je temelj PCBA dizajna i izravno utječe Kvaliteta usmjeravanja signala, Toplinske performansei ProizvodivostPravilno postavljanje je ključno za PCB za kontrolu impedancije dizajni i digitalni sklopovi velike brzine.

• Funkcionalno particioniranjeOdvojite analogna, digitalna, energetska i područja brzog sučelja kako biste izbjegli smetnje.
• Tok signalaPostavite komponente u smjeru toka signala kako biste smanjili područje križanja i petlje.
• Prioritet kritične komponentePrvo postavite MCU/FPGA/SoC, DDR, takt i module napajanja.
• Postavljanje rubaKonektori, tipke i LED diode blizu rubova ploče kako bi se zadovoljili mehanički zahtjevi.
• Termalni rasporedKomponente velike snage u blizini kanala za odvođenje topline ili termalnih pločica; dodajte termalni putem nizova ispod vrućih komponenti.

2.2 Osnove usmjeravanja

• Širina traga i strujni kapacitetŠirina traga od 0,5 mm na 28 grama bakra nosi približno 1 A. Za veću struju koristite bakar za ili deblje bakrene utege.
• Diferencijalni parPotrebni su USB, HDMI, LVDS, Ethernet Usklađivanje duljine, Jednaki razmaki Čvrsto spajanje održavati integritet signala i minimizirati gubitak umetka i gubitak povratka.
• Kontrolirana impedancijaZa signale velike brzine potrebna je karakteristična impedancija izračunata iz složenog niza; uobičajene vrijednosti su 50 Ω jednostrano i 100 Ω diferencijalno. Inženjerski pregled trebao bi uključivati kontrola impedancije provjera.
• Povratni putOsigurajte potpunu referentnu ravninu kako biste izbjegli probleme s EMI-jem podijeljene ravnine; dodajte šivanje prolaza prijelazi u blizini slojeva.
• PrekoMinimizirajte brze prolaze; koristite Bušenje unatrag ili Slijepi/ukopani prolazi kada je potrebno. Za HDI dizajne koristite složeni prolazni otvori ili stepenasto raspoređeni prolazi s bakreno punjenje.

Loš DFM dovodi do Lemno premošćivanje, Spomenik za nadgrobne spomenike, Hladno lemljeni spojevi, Pomak komponentei Kuglice za lemljenjeDFM analiza prije masovne proizvodnje pomaže u zaštiti prinosa prvog prolaza.

3.1 Dizajn uzorka zemljišta

Zemljišni obrasci moraju biti u skladu s IPC-7351Pravilan dizajn pločica ključan je za pouzdanost Sastavljanje PCB-a i Sastavljanje PCBA-e.

• CHIP komponente (0402, 0603, 0805)Veličina jastučića mora odgovarati otvoru matrice i profilu ponovnog točenja kako bi se izbjeglo stvaranje tombstona.
• QFN (Četverostruki ravni bez izvoda)Dno Termalna podloga treba biti pregrađen kako bi se smanjilo pražnjenje i hladni spojevi; koristite definirana maska ​​za lemljenje (SMD) ili definirana maska ​​bez lemljenja (NSMD) jastučiće na odgovarajući način.
• BGA (niz kuglične mreže)Promjer kontaktne pločice obično je 80–85% promjera kuglice; otvaranje maske za lemljenje mora biti precizno kako bi se izbjeglo nalijeganje maske za lemljenje na kontaktnu pločicu. Za BGA s finim korakom, koristite brana maske za lemljenje širina ≤0,1 mm ili ukloniti branu ako je potrebno.
• SOT/SOP/QFPFini korak zahtijeva odgovarajuću širinu brane maske za lemljenje kako bi se spriječilo premošćivanje.

3.2 Razmak i orijentacija komponenti

• Razmak susjednih komponenti mora zadovoljavati zahtjeve za mlaznicu za hvatanje i postavljanje te zahtjeve za ponovnu obradu (≥0,3 mm).
• Poravnajte slične komponente u istom smjeru radi lakšeg AOI pregleda.
• Održavajte dovoljan razmak između visokih i niskih komponenti kako biste izbjegli efekt sjene tijekom ponovnog nanošenja.

3.3 Maska za lemljenje i sitotisak

• Brana maske za lemljenje širina ≥0,1 mm kako bi se spriječilo premošćivanje.
• Sitotisak ne smiju se preklapati s pločicama; održavajte razmak od ≥0,2 mm.
• Označavanje polariteta, Indikator pina 1i Referentni označivač mora biti jasno.
• Odaberite boju maske za lemljenje (zelena, plava, crna, crvena, bijela) prema želji kupca; osigurajte čitljivost ispisa legende.

4.1 DFT

DFT omogućuje učinkovito i jeftino testiranje PCBA-a te podržava razvoj programa testiranja i dizajn uređaja.

• Test leteće sondeNije potrebna armatura; idealno za prototipove i male serije.
• ICT (Test unutar kruga)Zahtijeva mjerne točke i pričvršćivač; pogodno za velike količine. Mi dizajniramo uzorci testnih točaka s odgovarajućom pokrivenošću.
• FCT (Ispitivanje funkcionalnog kruga)Provjerava stvarnu funkcionalnost PCBA ploče.
• Granično skeniranje (JTAG)Koristi ugrađenu logiku testiranja čipa kako bi se smanjio broj fizičkih ispitnih točaka.

Zahtjevi za DFT:

• Promjer mjerne točke ≥0,8 mm, razmak ≥1,27 mm.
• Rasporedite ispitne točke na jednu stranu kad god je to moguće.
• Držite mjerne točke slobodnima i podalje od visokih komponenti.
• Rezervirajte ispitne točke za energetske i uzemljene mreže kako biste omogućili kratkotrajno ispitivanje isključenja napajanja i mjerenje napona uključenja.

4.2 DFA

DFA se fokusira na učinkovitost montaže i sprječavanje pogrešaka.

• PanelizacijaKoristi V-rez (V-bodovanje) ili Ugriz miša / Rupa od pečataZa montaža PCB-a s komponentama koje vise na rubu, koristite usmjeravanje kartica s ugrizima miševa.
• Tračnica za alateŠirina 3–5 mm za prijenos i pozicioniranje na transporteru.
• Stalni reperNajmanje 2–3 globalne referentne točke; lokalne referentne točke za uređaje s finim korakom napona poput BGA i QFN.
• Poka-YokeOsigurajte da konektori imaju jedinstvenu orijentaciju kako biste spriječili obrnuto umetanje.

5.1 Integritet signala (SI)

Problemi SI uključuju Odraz, Preslušavanje, Preletjeti, Podbačaji Vremenska neusklađenostVelika brzina Dizajn PCB-a može koristiti simulacija prije rasporeda i provjera nakon izgleda procijeniti dijagram oka.

• Usklađivanje impedancije: Serijsko završavanje izvora, paralelno završavanje ili AC završavanje.
• Usklađivanje duljineSerpentinsko usmjeravanje za DDR podatkovne/adresne grupe i diferencijalne parove.
• Suzbijanje preslušavanja: 3W pravilo (razmak ≥3× širina traga); dodajte zaštitne tragove za kritične signale.
• Povratak putemDodajte spojne prolaze blizu prijelaza slojeva kako biste smanjili induktivitet petlje.

5.2 Integritet napajanja (PI)

Problemi s PI uključuju Šum snage, Pad naponai Odskok od tlaDobro osmišljen Distribucijska mreža električne energije (PDN) je ključno za stabilan rad.

• Razdvojni kondenzatorPostavite kombinacije od 0,1 µF + 10 µF blizu svakog pina za napajanje; koristite kondenzatori s niskim ESL-om za visokofrekventno razdvajanje.
• Podjela energetske ravnineOdvojite analogne i digitalne energetske ravnine; izbjegavajte križanje razdjelnika s brzim signalima.
• Put niske impedancijeSusjedne ravnine napajanja i uzemljenja stvaraju kapacitet ravnine; održavajte tanki dielektrik između slojeva napajanja i uzemljenja.
• Broj putemParalelni višestruki prolazni otvori za putove visoke struje; upotreba bakreno ispunjene provodne cijevi za prolaze visoke struje.

5.3 EMC (Elektromagnetska kompatibilnost)

EMC pokriva EMI (elektromagnetske smetnje) i EMS (Elektromagnetska susceptibilnost)Prethodni pregled usklađenosti s EMC-om može identificirati rizike dizajna prije formalnog testiranja.

• Pravilo 20HUdubite rubove energetske ravnine za razmak slojeva 20× kako biste smanjili polja resa.
• Filtriranje sučeljaDodajte TVS, prigušnice zajedničkog načina rada, feritne kuglice i kondenzatore na I/O konektorima.
• ZaštitaKoristite zaštitne navlake preko osjetljivih područja; osigurajte uzemljivači za pričvršćivanje štita.
• Kristal i satNema usmjeravanja ispod kristala; koristite zaštitne tragove i neka tragovi takta budu kratki.

5.4 Dizajn HDI PCB-a

Za dizajne visoke gustoće, HDI PCB tehnologija s laserski izbušene mikrootvore, slijepi prolazii ukopani prolazni otvori omogućuje manje faktore oblika i veću gustoću usmjeravanja. Ključna razmatranja:

• Omjer slike mikrovija obično ≤1:1.
• Koristiti složene mikrootvore za prijelaze slojeva u područjima visoke gustoće.
• Sekvencijalna laminacija proces omogućuje više slojeva mikroovija.
• Via-in pad s bakreno punjenje i planarizacija za BGA rasvjetu.

6.1 BGA dizajn

Dizajn BGA pločice izravno utječe na prinos lemljenja. Sastavljanje PCB-a i Sastavljanje PCBA-e, posebno u BGA primjenama s finim korakom koraka.

• Promjer pločice ≈0,8–0,85 × promjer kuglice (npr. pločica od 0,25 mm za kuglicu od 0,3 mm).
• Otvor maske za lemljenje veći od kontaktne pločice za 0,025–0,05 mm sa svake strane.
• NSMD (Definirana maska ​​bez lemljenja) ili SMD (definirana maska ​​za lemljenje)NSMD uobičajeni za BGA s finim korakom.
• Prolazne cijevi za rasvjetu 0,2 mm/0,1 mm ili manje; koristite Via-in-Pad s Punjeno bakrom / Punjeno smolom kako bi se spriječilo razlijevanje lema.
• Dodati lokalne referentne oznake blizu BGA za precizno pozicioniranje.

6.2 QFN dizajn

QFN (Quad Flat No-lead) kućišta zahtijevaju pažljiv dizajn termalnih pločica.

• Podijelite termalnu podlogu na više manjih podloga ili upotrijebite jednu podlogu sa segmentiranim otvorima šablone kako biste smanjili stvaranje praznina.
• Za AOI inspekciju produžite kontaktne pločice 0,2–0,3 mm izvan ruba pakiranja.
• Koristiti Zatvaranje smolom ili Bakreno punjenje za prolaze s termalnim pločicama kako bi se spriječilo razlijevanje lema.
• Za QFN velike snage, dodajte termalni putem niza spajanje na unutarnje bakrene ravnine.

6.3 0402 / 0201 / 01005 Mikro komponente

• 0402 razmak između pločica: 0,4–0,5 mm; 0201: 0,25–0,3 mm; 01005: 0,15–0,2 mm.
• Koristite otvore za šablone s kuglicama protiv lemljenja (zarezane ili smanjene).
• Osigurajte dovoljno referentnih oznaka za točnost postavljanja.
• Razmotriti doziranje ljepila za dvostranu montažu s teškim komponentama.

7.1 Dizajn otvora šablone

Dizajn otvora šablone izravno određuje ispis paste za lemljenje kvalitete i treba biti optimiziran za svaku PCBA ploču.

• Debljina šablone: tipično 0,1–0,15 mm; 0,08 mm za mikrokomponente; 0,2 mm za visoku struju.
• Omjer površinePovršina otvora blende / površina stijenke otvora > 0,66.
• Omjer slikeŠirina otvora / debljina šablone > 1,5.
• Posebni otvoriQFN termalna pločica s više malih prozora; kružno ili kvadratno smanjenje BGA-a; otvori s kugličnim zarezima otporni na lemljenje za čip komponente.
• Razmotriti šablona za korake za mješovite veličine komponenti (npr. debela šablona za područja visoke struje, tanka za fini korak).

7.2 Lemljenje reflowom i valovnim lemljenjem

• Lemljenje reflowomZa SMT komponente; zahtijeva odgovarajuće temperaturni profil (predgrijavanje, namakanje, ponovno hlađenje, hlađenje). Upotreba reflow dušika za bolje vlaženje i smanjenu oksidaciju.
• Valno lemljenjeZa komponente s prolaznim rupama (DIP) i SMT postupak crvenog ljepila.
• Selektivno valno lemljenjeLokalizirano lemljenje za komponente kroz rupe; idealno za ploče miješane tehnologije.
• Bezolovni postupakLemna pasta SAC305; vršna temperatura ponovnog taljenja 235–250 °C. Uobičajene površinske obrade uključuju HASL bez olova, SLAŽEM SE, Dobrovoljno vatrogasno društvo, srebro za imerzijui uranjajući kositar.

7.3 Mješovita montaža

Kombinirajte SMT reflow i DIP valno lemljenje ili koristite Zalijepi-pin (PIP) za komponente kroz rupu kod reflow-a.

8.1 Metode panelizacije

• V-rez (V-bodovanje)Niska cijena; za pravokutne ploče bez rubnih komponenti.
• Ugriz miša / Rupa od pečataZa nepravilne ploče ili rubne komponente; koristite usmjeravanje kartica s ugrizi miša.
• Most + Ugriz mišaKombinira snagu i lakoću odvajanja.

8.2 Tračnica alata i referentna oznaka

• Širina alatne tračnice: 3–5 mm.
• Fiducijalna oznaka: promjer 1 mm, otvor maske za lemljenje 2–3 mm, zlatna ili uronjena kositrena završna obrada.
• Lokalne referentne vrijednosti za BGA/QFN uređaje s finim korakom.

8.3 Veličina i količina panela

• Veličina ploče unutar ograničenja za pick-and-place i reflow peć (≤400 mm × 400 mm).
• Uravnotežite učinkovitost i iskorištenost materijala; izbjegnite savijanje.
• Koristiti odvojivi jezičci ili usmjeravani slotovi kako bi se smanjio stres tijekom depaneliranja.

9.1 Električna provjera

• DRC nema fatalnih grešaka.
• Kritično usklađivanje duljine signala, impedancija, razmak.
• Mreža napajanja putem brojača i strujnog kapaciteta.
• Simulacija integriteta signala Rezultati zadovoljavaju zahtjeve dijagrama oka.

9.2 Provjera DFM-a

• Veličina podloge prema IPC-7351.
• Razmak komponenti zadovoljava minimalne zahtjeve za odabir i postavljanje.
• Pregrada za masku za lemljenje, sitotisak, prozirna oznaka polariteta.
• Otvor matrice susreće se s omjerom površine.
• Panelizacija i alatna tračnica predstaviti.

9.3 Provjera DFT-a

• Pokrivenost testnih točaka na kritičnim mrežama.
• Ispitne točke neometane.
• Izvodljivost ICT opreme.

9.4 Provjera montaže

• Prisutne su tračnice za alat i referentne oznake.
• Razumna metoda panelizacije.
• Udaljenost komponente od V-reza ≥0,5 mm.

9.5 Potpunost dokumentacije

• Standardizirano imenovanje Gerberovih slojeva.
• Brojevi dijelova u BOM-u, paketi, količine točni.
• Datoteka za odabir i postavljanje odgovara BOM-u.
• Datoteka šablone odgovara dizajnu PCB-a.

Za naslijeđene ili zastarjele proizvode PCBA pločice, PCBA reverzni inženjering može ponovno stvoriti sheme, BOM i Gerber datoteke s fizičkih ploča i povezati oporavljene podatke s novim Dizajn PCB-a i Sastavljanje PCBA-e tijek rada.

Naš proces reverznog inženjeringa uključuje:

• Snimanje ploča i rendgenski pregled mapirati unutarnje slojeve.
• Identifikacija komponenti i izdvajanje BOM-a uključujući zamjenu zastarjelih dijelova.
• Shematsko snimanje iz rekonstrukcije netliste.
• Rekreacija rasporeda tiskanih pločica s DFM poboljšanjima.
• Prototip PCBA montaže i funkcionalno testiranje.

Dodatne usluge s dodanom vrijednošću:

• Konformni premaz za teške uvjete okoline.
• Zalijevanje i enkapsulacija za otpornost na vibracije.
• Nedovoljno popunjavanje za BGA i CSP pakete.
• Prerada i popravak korištenjem BGA stanice za preradu.
• Razvoj funkcionalnih testova za prilagođene PCBA ploče.