Hönnun PCBA byrjar venjulega með Skýringarmyndataka, fylgt eftir af Staðsetning prentplötu, Leiðarvísir, DRC (Hönnunarregluathugun)og DFM-athugun, síðan úttak Gerber skrár, NC boraskrár, BOM (efnislisti)og SamsetningarteikningFyrir flóknar hönnun, HDI prentplata tækni með leysiboraðar örgöng og raðbundin lagskipting kann að vera krafist.

Kjarnainntaksskrár innihalda:

• Netlisti
• Vélræn teikning
• Gagnablað íhluta
• Skjal um ferlisgetu (lágmarksbreidd/bil á milli rekja, lágmarksstærð gata, breidd lóðgrímu, kröfur um viðnámsstýringu)

Kjarnaúttaksskrár innihalda:

• Gerber RS-274X eða ODB++
• NC boraskrá
• Veldu og settu skrá
• Stencil Gerber
• Skýrsla um prófunarpunkta
• Samsetningarteikning og silkiþrykksskrá

2.1 Staðsetningarreglur

Staðsetning er grunnurinn að hönnun PCBA og hefur bein áhrif á Gæði merkjaleiðsagnar, Hitastigog FramleiðsluhæfniRétt staðsetning er mikilvæg fyrir PCB fyrir impedansstýringu hönnun og háhraða stafrænar rafrásir.

• VirkniskiptingAðskiljið tengisvæði fyrir hliðræn, stafræn, aflgjafa og háhraða tengi til að forðast truflanir.
• MerkjaflæðiSetjið íhluti í merkjaflæðisátt til að minnka kross- og lykkjuflatarmál.
• Forgangsröðun mikilvægra íhlutaSetjið fyrst örgjörva/FPGA/SoC, DDR, klukku og aflgjafaeiningar.
• Staðsetning brúnaTengi, hnappar og LED-ljós nálægt brúnum borðsins til að uppfylla vélrænar kröfur.
• HitauppsetningÍhlutir með mikla afköst nálægt varmadreifingarrásum eða hitapúðum; bæta við hitauppstreymi í gegnum fylki undir heitum íhlutum.

2.2 Nauðsynjar leiðarvals

• Slóðbreidd og straumgeta0,5 mm slóðbreidd á 1 únsu kopar ber um það bil 1 A. Fyrir hærri straum, notið kopar fyrir eða þykkari koparþyngdir.
• MismunadreifingarparUSB, HDMI, LVDS, Ethernet krefst Lengdarsamsvörun, Jafnt bilog Þétt tenging að viðhalda merkjaheilleiki og lágmarka innsetningartap og tap ávöxtunar.
• Stýrð viðnámHáhraðamerki krefjast einkennandi viðnáms sem reiknað er út frá staflun; algeng gildi eru 50 Ω einhliða og 100 Ω mismunadreifing. Verkfræðiúttektin ætti að innihalda viðnámsstýring staðfesting.
• Til bakaleiðTryggið að viðmiðunarplan sé fullkomið til að forðast rafsegulmögnun í klofnu plani; bætið við saumavíur nærri lagaskiptum.
• UmLágmarka háhraðavíur; nota Afturborun eða Blind/grafin göng þegar þörf krefur. Fyrir HDI hönnun, notaðu staflaðar víur eða stigvaxnar gönguleiðir með koparfylling.

Léleg DFM leiðir til Lóðbrú, Grafhýsi, Kalt lóðtengingar, Hlutabreytingog LóðboltarDFM greining fyrir fjöldaframleiðslu hjálpar til við að vernda uppskeru við fyrstu umferð.

3.1 Hönnun landslagsmynstra

Landmynstur verða að vera í samræmi við IPC-7351Rétt hönnun á púðum er nauðsynleg fyrir áreiðanlega notkun. PCB samsetning og PCBA samsetning.

• CHIP íhlutir (0402, 0603, 0805)Stærð púðans verður að passa við opnun stencilsins og endurflæðissnið til að koma í veg fyrir tombstoning.
• QFN (Quad Flat No-bly)Botninn Hitapúði ætti að vera skipt til að draga úr tómarúmi og köldum samskeytum; nota Lóðmaski skilgreindur (SMD) eða skilgreind gríma án lóðs (NSMD) púðar á viðeigandi hátt.
• BGA (kúlugrindarfylking)Þvermál púðans er yfirleitt 80–85% af þvermáli kúlunnar; opnun lóðgrímunnar verður að vera nákvæm til að koma í veg fyrir að lóðgríman festist á púðanum. Fyrir fíngerða BGA skal nota lóðmaska ​​stífla breidd ≤0,1 mm eða fjarlægja stíflu ef þörf krefur.
• SOT/SOP/QFPFín lóðmálmur krefst nægilegrar breiddar lóðgrímu til að koma í veg fyrir brúarmyndun.

3.2 Bil og stefna íhluta

• Bil milli aðliggjandi íhluta verður að uppfylla kröfur um stúta og endurvinnslu (≥0,3 mm).
• Raðaðu svipuðum íhlutum í sömu átt til að auðvelda skoðun á AOI.
• Haldið nægilegu bili á milli hárra og lágra íhluta til að forðast skuggaáhrif við endurflæði.

3.3 Lóðmaski og silkiþrykk

• Lóðmaska ​​stífla breidd ≥0,1 mm til að koma í veg fyrir brúarmyndun.
• Silkiþrykk má ekki skarast á milli púða; haldið ≥0,2 mm bili.
• Pólunarmerking, Pinni 1 vísirog Tilvísunarheiti verður að vera skýrt.
• Veldu lit lóðgrímu (grænn, blár, svartur, rauður, hvítur) eftir óskum viðskiptavinarins; vertu viss um að skýringartextinn sé læsilegur.

4.1 DFT

DFT gerir kleift að prófa PCBA á skilvirkan og ódýran hátt og styður við þróun prófunarforrita og hönnun innréttinga.

• FlugkönnunarprófEngin festing nauðsynleg; tilvalið fyrir frumgerðir og lítil upplag.
• ICT (prófun í hringrás)Krefst prófunarpunkta og festingar; hentar fyrir mikið magn. Við hönnum prófunarpunktamynstur með fullnægjandi umfjöllun.
• FCT (virknirásarprófun)Staðfestir raunverulega virkni PCBA.
• Mörkunarskönnun (JTAG)Notar innbyggða flísprófunarrökfræði til að draga úr líkamlegum prófunarpunktum.

DFT kröfur:

• Þvermál prófunarpunkts ≥0,8 mm, bil ≥1,27 mm.
• Dreifið prófunarpunktunum á aðra hliðina ef mögulegt er.
• Haldið prófunarpunktum opnum og fjarri háum íhlutum.
• Pantið prófunarstaði fyrir aflgjafa og jarðnet til að gera kleift stutt prófun á slökkvun og Mæling á spennu við ræsingu.

4.2 DFA

DFA leggur áherslu á skilvirkni samsetningar og villuvarna.

• SpjaldagerðNotkun V-skurður (V-skorun) eða Músarbit / StimpilholFyrir PCB samsetning með íhlutum sem hanga á brúninni, notið flipaleiðsögn með músarbitum.
• Verkfærajárnbraut: 3–5 mm breitt fyrir flutning og staðsetningu á færibandi.
• TraustmerkiAð minnsta kosti 2–3 alþjóðlegar tengitengipunktar; staðbundnar tengitengipunktar fyrir fínskiptingartæki eins og BGA og QFN.
• Poka-YokeGakktu úr skugga um að tengjarnir hafi einstaka stefnu til að koma í veg fyrir öfuga ísetningu.

5.1 Merkjaheilleiki (SI)

SI málefni fela í sér Speglun, Krosshljóð, Yfirskot, Undirskotog TímasetningarskekkjaHáhraði PCB hönnun getur notað foruppsetningarhermun og staðfesting eftir útlit að meta augnmynd.

• Viðnámssamsvörun: Raðtenging, samsíðatenging eða riðstraumtenging.
• LengdarsamsvörunSerpentine routing fyrir DDR gagna-/vistfangahópa og mismunapör.
• Krosshljóðsbæling3W regla (bil ≥3 × rekjabreidd); bætið við verndarrekum fyrir mikilvæg merki.
• Til baka umBætið við saumaleiðum nálægt lagaskiptum til að draga úr lykkjuspöntum.

5.2 Orkuheilindi (PI)

Vandamál með PI eru meðal annars Rafmagnshávaði, Spennufallog JarðhoppVel hannað Dreifikerfi raforku (PDN) er nauðsynlegt fyrir stöðugan rekstur.

• AftengingarþéttiSetjið 0,1 µF + 10 µF samsetningar nálægt hverjum aflgjafa; notið lág-ESL þéttar fyrir aftengingu við hátíðni.
• KraftplansskiptingAðskiljið hliðræn og stafræn aflflöt; forðist að fara yfir skiptingar með háhraðamerkjum.
• LágviðnámsleiðAðliggjandi afl- og jarðplan mynda planrýmd; viðhalda þunnri rafskautstengingu milli afl- og jarðlaga.
• Via TeljariSamsíða margar göng fyrir hástraumsleiðir; nota koparfylltar vias fyrir hástraumsvíur.

5.3 Rafsegulsamhæfi (EMC)

EMC-hlífar Rafsegultruflanir (EMI) og Rafsegulnæmi (EMS)Forskoðun á rafsegulsviðssamræmi getur greint hönnunaráhættu áður en formleg prófun fer fram.

• 20 klst. reglanDregið inn brúnir kraftfletisins um 20× lagabil til að draga úr jaðarsviðum.
• TengisíunBætið við TVS, sameiginlegum stillingarþvingum, ferrítperlum og þéttum við I/O tengi.
• SkjöldunNotið hlífðarhlífar yfir viðkvæm svæði; sjáið fyrir jarðtengingarpúðar til að festa skjöldinn.
• Kristall og klukkaEngin leið undir kristöllum; notið varnarlínur og haldið klukkulínum stuttum.

5.4 HDI prentplötuhönnun

Fyrir hönnun með mikilli þéttleika, HDI prentplata tækni með leysiboraðar örgöng, blindvegirog grafnir göng gerir kleift að smærri formþætti og meiri leiðarþéttleika. Lykilatriði:

• Hlutfall örvíu venjulega ≤1:1.
• Nota staflaðar örvíur fyrir lagskipti á svæðum með mikla þéttleika.
• Raðbundin lagskipting Ferlið gerir kleift að nota mörg lög af örgjörva.
• Via-in púði með koparfylling og flatarisering fyrir BGA fanout.

6.1 BGA hönnun

Hönnun BGA-púða hefur bein áhrif á lóðunargetu fyrir PCB samsetning og PCBA samsetning, sérstaklega í fíngerðum BGA forritum.

• Þvermál púða ≈0,8–0,85 × þvermál kúlu (t.d. 0,25 mm púði fyrir 0,3 mm kúlu).
• Opnun lóðgrímu er 0,025–0,05 mm stærri en púðinn á hvorri hlið.
• NSMD (skilgreint án lóðmálms) eða SMD (skilgreint lóðmaski); NSMD algengt fyrir fíntóna BGA.
• Útblástursgöng 0,2 mm/0,1 mm eða minni; notið Via-in-Pad með Koparfyllt / plastefnifyllt til að koma í veg fyrir að lóðmálmur leki út.
• Bæta við staðbundin traustmerki nálægt BGA fyrir nákvæma staðsetningu.

6.2 QFN hönnun

QFN (Quad Flat No-lead) pakkar krefjast vandlegrar hönnunar hitapúða.

• Skiptið hitapúðanum í marga smærri púða eða notið einn púða með sundurliðuðum stencilopum til að draga úr tómarúmi.
• Færið pinnaplöturnar 0,2–0,3 mm út fyrir brún pakkans til að skoða AOI.
• Nota Plastefnistenging eða Koparfylling fyrir hitapúðavíur til að koma í veg fyrir að lóðið leki út.
• Fyrir QFN með mikla afköst, bætið við hitauppstreymi í gegnum fylki tenging við innri koparflöt.

6.3 0402 / 0201 / 01005 Örhlutar

• 0402 bil á milli púða: 0,4–0,5 mm; 0201: 0,25–0,3 mm; 01005: 0,15–0,2 mm.
• Notið op fyrir lóðkúlur (með skörðum eða minnkuðum).
• Gefið nægilegt öryggismerki til að staðsetningin sé nákvæm.
• Íhuga límdreifing fyrir tvíhliða samsetningu með þungum íhlutum.

7.1 Hönnun á stensilopi

Hönnun á stencilopi ræður beint lóðpasta prentun gæði og ætti að vera fínstillt fyrir hverja PCBA.

• Þykkt stencils: 0,1–0,15 mm dæmigert; 0,08 mm fyrir öríhluti; 0,2 mm fyrir mikinn straum.
• FlatarmálshlutfallLjósopsflatarmál / veggflatarmál ljósops > 0,66.
• HlutfallshlutfallLjósopsbreidd / þykkt sjablons > 1,5.
• Sérstök ljósopQFN hitapúði með mörgum litlum gluggum; BGA hringlaga eða ferkantaða minnkun; op með kúlulaga skörðum fyrir flísaíhluti sem eru ekki lóðaðir.
• Íhuga skrefaform fyrir blandaðar íhlutastærðir (t.d. þykkur sjablon fyrir svæði með miklum straumi, þunnur fyrir svæði með fínni skurði).

7.2 Endurflæðis- og bylgjulóðun

• EndurflæðislóðunFyrir SMT íhluti; krefst réttrar hitastigssnið (forhita, leggja í bleyti, endurflæði, kælingu). Nota köfnunarefnisendurflæði til að bæta raka og minnka oxun.
• BylgjulóðunFyrir íhluti í gegnum göt (DIP) og SMT rauðlímferli.
• Valkvæð bylgjulóðunStaðbundin lóðun fyrir íhluti í gegnum göt; tilvalið fyrir borð með blönduðum tækni.
• Blýlaust ferliSAC305 lóðpasta; hámarks endurflæðishiti 235–250 °C. Algengar yfirborðsáferðir eru meðal annars blýlaust HASL, SAMÞYKKI, Sjálfboðaliðsslökkvilið, dýfingarsilfurog dýfingartinn.

7.3 Blandað samkoma

Sameinaðu SMT endurflæðislóðun og DIP-bylgjulóðun, eða notaðu Festa í líma (PIP) fyrir íhluti í gegnum holu í endurflæði.

8.1 Aðferðir við spjaldagerð

• V-skurður (V-skorun)Lágt verð; fyrir rétthyrndar plötur án brúna.
• Músarbit / StimpilholFyrir óreglulegar plötur eða brúnhluta; notið flipaleiðsögn með músarbit.
• Brú + MúsarbitSameinar styrk og auðvelda aðskilnað.

8.2 Verkfærateina og traustmerki

• Breidd verkfærateina: 3–5 mm.
• Traustmerki: 1 mm þvermál, 2–3 mm opnun á lóðmaska, gull- eða dýfingartinnáferð.
• Staðbundnar tryggingar fyrir BGA/QFN fínskiptingartæki.

8.3 Stærð og magn spjalda

• Stærð spjaldsins innan marka pick-and-place og reflow ofns (≤400 mm × 400 mm).
• Jafnvægi á skilvirkni og efnisnýtingu; forðast aflögun.
• Nota brotflipar eða beinar raufar til að draga úr streitu við afklæðningu.

9.1 Rafmagnsprófun

• Engar banvænar villur í DRC.
• Samsvörun mikilvægrar merkislengdar, impedans, bils.
• Aflnet með talningu og núverandi afkastagetu.
• Hermun á merkjaheilleika Niðurstöðurnar uppfylla kröfur augnmyndar.

9.2 DFM-athugun

• Púðastærð samkvæmt IPC-7351.
• Bil á milli íhluta uppfyllir lágmarkskröfur um pick-and-place.
• Lóðgrímustífla, silkiþrykk, glær pólunarmerking.
• Stencilop mætir flatarmálshlutfalli.
• Spjaldagerð og verkfærajárnbraut til staðar.

9.3 DFT-prófun

• Þekking prófunarstaða á mikilvægum netum.
• Prófunarpunktar óhindraðir.
• Hagkvæmni upplýsinga- og samskiptatæknibúnaðar.

9.4 Samsetningarprófun

• Verkfærateina og traustmerki til staðar.
• Aðferðin við að flokka spjöld er sanngjörn.
• Fjarlægð íhluta frá V-skurði ≥0,5 mm.

9.5 Heildstæð skjöl

• Staðlað er að nafngiftir Gerber-laga séu stöðluð.
• Vörunúmer, pakkningar og magn eru nákvæm.
• Veldu og settu skrána saman við uppskrift.
• Stencil skrá passar við PCB hönnun.

Fyrir eldri vörur eða úreltar vörur PCBA rafrásarborð, Öfug verkfræði PCBA getur endurskapað skýringarmyndir, efnislegar birgðatöflur og Gerber-skrár af efnislegum spjöldum og tengt endurheimtu gögnin við ný PCB hönnun og PCBA samsetning vinnuflæði.

Öfug verkfræðiferli okkar felur í sér:

• Myndgreining á borðum og röntgenskoðun til að kortleggja innri lög.
• Íhlutaauðkenning og útdráttur efnislista þar á meðal úreltir varahlutir.
• Skýringarmyndataka frá endurgerð netlista.
• Endurgerð PCB skipulags með úrbótum á DFM.
• Frumgerð PCBA samsetningar og virkniprófanir.

Viðbótar virðisaukandi þjónusta:

• Samræmd húðun fyrir erfið umhverfi.
• Pottun og innlimun fyrir titringsþol.
• Undirfylling fyrir BGA og CSP pakka.
• Endurvinna og viðgerðir með því að nota BGA endurvinnslustöð.
• Þróun virkniprófa fyrir sérsniðna PCBA.