תכנון PCBA מתחיל בדרך כלל עם לכידת סכמטיקה, ואחריו מיקום PCB, ניתוב, DRC (בדיקת כללי עיצוב), ו בדיקת DFM, לאחר מכן מוציא פלט גרבר קבצים, קבצי מקדחה של צפון קרוליינה, BOM (רשימת חומרים), ו שרטוט הרכבהעבור עיצובים מורכבים, לוח מודפס HDI טכנולוגיה עם מיקרו-ויאס קדוחות בלייזר ו למינציה סדרתית עשוי להידרש.

קבצי קלט מרכזיים כוללים:

• נטליסט
• שרטוט מכני
• גיליון נתונים של רכיבים
• מסמך יכולת תהליך (רוחב/מרווח מינימלי של עקבות, גודל חור מינימלי, רוחב סכר מסכת הלחמה, דרישות בקרת עכבה)

קבצי הפלט המרכזיים כוללים:

• גרבר RS-274X אוֹ ODB++
• קובץ מקדחה NC
• קובץ בחר והנח
• סטנסיל גרבר
• דוח נקודות בדיקה
• שרטוט הרכבה וקובץ הדפס משי

2.1 עקרונות השמה

מיקום הוא הבסיס לתכנון PCBA ומשפיע ישירות איכות ניתוב אותות, ביצועים תרמיים, ו יכולת ייצורמיקום נכון הוא קריטי עבור PCB בקרת עכבה עיצובים ומעגלים דיגיטליים במהירות גבוהה.

• חלוקה פונקציונליתהפרד אזורי ממשק אנלוגי, דיגיטלי, חשמל ומהירות גבוהה כדי למנוע הפרעות.
• זרימת אותות: מקמו רכיבים בכיוון זרימת האות כדי להפחית את שטח המעבר והלולאה.
• עדיפות לרכיבים קריטיים: הנח תחילה את מודולי ה-MCU/FPGA/SoC, ‏DDR, ‏שעון וספק הכוח.
• מיקום קצהמחברים, כפתורים ונוריות LED ליד קצוות הלוח כדי לעמוד בדרישות מכניות.
• פריסה תרמיתרכיבים בעלי הספק גבוה ליד תעלות פיזור חום או רפידות תרמיות; הוסף מערכי דרך תרמיים תחת רכיבים חמים.

2.2 יסודות הניתוב

• רוחב עקבות וקיבולת זרםרוחב עקבות של 0.5 מ"מ על גבי נחושת של 1 אונקיה נושא כ-1 אמפר. לזרם גבוה יותר, השתמש נחושת עבור או משקולות נחושת עבות יותר.
• זוג דיפרנציאלינדרשים USB, HDMI, LVDS, Ethernet התאמת אורך, מרווח שווה, ו צימוד הדוק לתחזק שלמות האות ולמזער אובדן הכנסה ו הפסד התשואה.
• עכבה מבוקרתאותות במהירות גבוהה דורשים עכבה אופיינית המחושבת מההרכבה; ערכים נפוצים הם 50 Ω חד-קצהי ו-100 Ω דיפרנציאלי. סקירת ההנדסה צריכה לכלול בקרת עכבה אימות.
• נתיב חזרהיש לוודא מישור ייחוס מלא כדי למנוע בעיות של EMI במישור מפוצל; להוסיף תפירת ויא מעברי שכבה קרובים.
• בְּאֶמצָעוּתמזער ויות במהירות גבוהה; השתמש קידוח אחורי אוֹ ויאסים עיוורים/קבורים בעת הצורך. עבור תכנוני HDI, השתמשו ויאסים מוערמים אוֹ ויאסים מדורגים עִם מילוי נחושת.

DFM לקוי מוביל ל גישור הלחמה, טומבסטון, חיבורי הלחמה קרה, הזזת רכיבים, ו כדורי הלחמהניתוח DFM לפני ייצור המוני מסייע בהגנה על תפוקת המעבר הראשון.

3.1 עיצוב תבנית קרקע

דפוסי קרקע חייבים להתאים ל- IPC-7351עיצוב נכון של רפידות חיוני לאמינות הרכבת PCB ו הרכבת PCBA.

• רכיבי שבב (0402, 0603, 0805)גודל הרפידה חייב להתאים לפתח הסטנסיל ולפרופיל הזרימה החוזרת כדי למנוע הדבקה חוזרת (tombstoning).
• QFN (Quad Flat No-Lead)התחתית משטח תרמי יש למרוח מחיצות כדי להפחית ריקנות ומפרקים קרים; להשתמש מסכת הלחמה מוגדרת (SMD) אוֹ מסכה שאינה מבוססת הלחמה מוגדרת (NSMD) רפידות כראוי.
• BGA (מערך רשת כדורים)קוטר הפדים הוא בדרך כלל 80-85% מקוטר הכדור; פתיחת מסיכת ההלחמה חייבת להיות מדויקת כדי למנוע הצטברות של מסיכת הלחמה על הפדים. עבור BGA בעל פסיעה עדינה, השתמשו מסכת הלחמה סכר רוחב ≤0.1 מ"מ או ביטול סכר במידת הצורך.
• SOT/SOP/QFPפסיעה עדינה דורשת רוחב סכר מסכת הלחמה מספיק כדי למנוע גישור.

3.2 מרווח וכיוון בין רכיבים

• מרווח הרכיבים הסמוכים חייב לעמוד בדרישות זרבובית ה-Pick-and-Place ועיבוד חוזר (≥0.3 מ"מ).
• יישר רכיבים דומים באותו כיוון לבדיקת AOI קלה יותר.
• שמרו על מרחק מספיק בין רכיבים גבוהים ונמוכים כדי למנוע אפקט צל במהלך הזרמה מחדש.

3.3 מסכת הלחמה והדפס משי

• סכר מסכת הלחמה רוחב ≥0.1 מ"מ כדי למנוע גישור.
• הדפס משי אסור לחפוף בין רפידות; יש לשמור על מרווח של ≥0.2 מ"מ.
• סימון קוטביות, מחוון פין 1, ו ייחוס חייב להיות ברור.
• בחרו את צבע מסכת ההלחמה (ירוק, כחול, שחור, אדום, לבן) בהתבסס על העדפת הלקוח; ודאו שההדפסה של הכיתוב קריא.

4.1 DFT

DFT מאפשר בדיקת PCBA יעילה ובעלות נמוכה ותומך בפיתוח תוכניות בדיקה ותכנון גופי תאורה.

• מבחן גשוש מעופףאין צורך במתקן; אידיאלי לאבות טיפוס ולמנות קטנות.
• ICT (בדיקה במעגל)דורש נקודות בדיקה ומתקן; מתאים לנפח גבוה. אנו מתכננים דפוסי נקודות בדיקה עם כיסוי מספק.
• FCT (בדיקת מעגל פונקציונלי)מאמת את הפונקציונליות בפועל של ה-PCBA.
• סריקת גבולות (JTAG)משתמש בלוגיקת בדיקת שבב מובנית כדי להפחית נקודות בדיקה פיזיות.

דרישות DFT:

• קוטר נקודת הבדיקה ≥0.8 מ"מ, מרווח ≥1.27 מ"מ.
• פזרו נקודות בדיקה בצד אחד במידת האפשר.
• שמרו על נקודות בדיקה פתוחות והרחק מרכיבים גבוהים.
• שמירת נקודות בדיקה עבור רשתות חשמל וקרקע כדי לאפשר בדיקה קצרה של כיבוי חשמל ו מדידת מתח בהפעלה.

4.2 תוכנית שיווק דיגיטלית (DFA)

DFA מתמקד ביעילות הרכבה ובמניעת שגיאות.

• פאנליזציהשימוש חיתוך V (V-Scoring) אוֹ נשיכת עכבר / חור חותמתעבור הרכבת PCB עם רכיבים תלויים בקצה, השתמשו ניתוב לשוניות עם עקיצות עכבר.
• מסילת כליםרוחב 3-5 מ"מ להעברת ומיקום באמצעות מסוע.
• סימן נאמנותלפחות 2-3 נקודות פידוסיאל גלובליות; נקודות פידוסיאל מקומיות עבור התקנים בעלי פסיעה עדינה כמו BGA ו-QFN.
• פוקה-יוקודאו שהמחברים בעלי כיוון ייחודי כדי למנוע הכנסה הפוכה.

5.1 שלמות אות (SI)

בעיות SI כוללות הִשׁתַקְפוּת, קרוסטוק, לְהַחטִיא אֵת הַמַטָרָה, תת-מטרה, ו הטיית תזמוןמהירות גבוהה עיצוב PCB יכול להשתמש סימולציית טרום-פריסה ו אימות לאחר הפריסה כדי להעריך את תרשים עין.

• התאמת עכבהסיום טורי מקור, סיום מקבילי או סיום AC.
• התאמת אורךניתוב סרפנטיין עבור קבוצות נתונים/כתובות DDR וזוגות דיפרנציאליים.
• דיכוי קרוסטוקכלל 3W (מרווח ≥3× רוחב העקבה); הוסף עקבות הגנה עבור אותות קריטיים.
• חזרה דרךהוסף ויא-תפירה ליד מעברי שכבות כדי להפחית את השראות הלולאה.

5.2 שלמות הספק (PI)

בעיות PI כוללות רעש חשמל, ירידת מתח, ו קפיצת קרקעמעוצב היטב רשת חלוקת חשמל (PDN) קריטי לפעולה יציבה.

• קבל ניתוק: מקמו צירופי 0.1 µF + 10 µF ליד כל פין חשמל; השתמשו קבלים בעלי ESL נמוך עבור ניתוק בתדר גבוה.
• פיצול מטוס כוחהפרד מישורי הספק אנלוגיים ודיגיטליים; הימנע מחציית פיצולים עם אותות במהירות גבוהה.
• נתיב עכבה נמוכהמישורי הספק והארקה סמוכים יוצרים קיבול מישור; שומרים על דיאלקטרי דק בין שכבות ההספק וההארקה.
• ספירת דרךשימוש במספר ויא מקבילים עבור נתיבי זרם גבוה; ויא ממולאות נחושת עבור ויות בעלות זרם גבוה.

5.3 EMC (תאימות אלקטרומגנטית)

כיסויי EMC EMI (הפרעות אלקטרומגנטיות) ו רגישות אלקטרומגנטית (EMS)סקירת טרום-תאימות לתקן EMC יכולה לזהות סיכוני תכנון לפני בדיקות רשמיות.

• כלל 20 שעותשקיע את קצוות מישור הכוח במרווח שכבות של × 20 כדי להפחית שדות שוליים.
• סינון ממשקהוסף TVS, משנקי מצב משותף, חרוזי פריט וקבלים במחברי קלט/פלט.
• מיגוןהשתמשו בכיסויי מגן על אזורים רגישים; ספקו רפידות הארקה לצורך חיבור מגן.
• קריסטל ושעוןאין ניתוב מתחת לגבישים; יש להשתמש בעקבות שמירה ולשמור על עקבות שעון קצרות.

תכנון PCB של 5.4 HDI

עבור עיצובים בצפיפות גבוהה, לוח מודפס HDI טכנולוגיה עם מיקרו-ויאס קדוחות בלייזר, ויאסים עיוורים, ו ויאסים קבורים מאפשר גורמי צורה קטנים יותר וצפיפות ניתוב גבוהה יותר. שיקולים עיקריים:

• יחס גובה-רוחב של מיקרו-ויה בדרך כלל ≤1:1.
• לְהִשְׁתַמֵשׁ מיקרו-ויאס מוערמים עבור מעברי שכבות באזורים בעלי צפיפות גבוהה.
• למינציה סדרתית התהליך מאפשר שכבות מיקרו-ויה מרובות.
• ויה-אין-פד עִם מילוי נחושת ו פלנריזציה עבור פאנוט BGA.

6.1 עיצוב BGA

עיצוב רפידות BGA משפיע ישירות על תפוקת ההלחמה עבור הרכבת PCB ו הרכבת PCBA, במיוחד ביישומי BGA בעלי פסיעה עדינה.

• קוטר רפידה ≈0.8–0.85× קוטר הכדור (למשל, רפידה 0.25 מ"מ עבור כדור 0.3 מ"מ).
• פתח מסכת ההלחמה גדול יותר מהפד ב-0.025-0.05 מ"מ לכל צד.
• NSMD (מסכה ללא הלחמה מוגדרת) אוֹ SMD (מסכת הלחמה מוגדרת)NSMD נפוץ עבור BGA בעל פסיעה עדינה.
• ויאוס פאנאוט 0.2 מ"מ/0.1 מ"מ או קטן יותר; השתמשו ויה-אין-פד עִם ממולא נחושת / ממולא שרף כדי למנוע ספיגת הלחמה.
• לְהוֹסִיף סימני נאמנות מקומיים ליד BGA למיקום מדויק.

6.2 תכנון QFN

מארזי QFN (Quad Flat No-lead) דורשים תכנון קפדני של רפידות תרמיות.

• חלקו את המשטח התרמי למספר משטחים קטנים יותר או השתמשו במשטח יחיד עם פתחי סטנסיל מחולקים כדי להפחית ריקנות.
• הרחב את רפידות הפינים 0.2-0.3 מ"מ מעבר לקצה האריזה לבדיקת AOI.
• לְהִשְׁתַמֵשׁ סתימה של שרף אוֹ מילוי נחושת עבור ויות של משטח תרמי כדי למנוע ספיגת הלחמה.
• עבור QFN בעל הספק גבוה, הוסף מערך דרך תרמי חיבור למישורי נחושת פנימיים.

6.3 0402 / 0201 / 01005 רכיבי מיקרו

• מרווח בין רפידות 0402: 0.4–0.5 מ"מ; 0201: 0.25–0.3 מ"מ; 01005: 0.15–0.2 מ"מ.
• השתמשו בפתחי שבלונה לכדורים נגד הלחמה (מחורצים או מצומצמים).
• ספקו סימני נאמנות מספיקים לדיוק המיקום.
• לִשְׁקוֹל פיזור דבק להרכבה דו-צדדית עם רכיבים כבדים.

7.1 עיצוב צמצם סטנסיל

עיצוב צמצם הסטנסיל קובע ישירות הדפסת משחת הלחמה איכות ויש למטב אותה עבור כל PCBA.

• עובי הסטנסיל0.1–0.15 מ"מ טיפוסי; 0.08 מ"מ עבור רכיבים זעירים; 0.2 מ"מ עבור זרם גבוה.
• יחס שטחשטח צמצם / שטח דופן צמצם > 0.66.
• יחס גובה-רוחברוחב צמצם / עובי סטנסיל > 1.5.
• צמצמים מיוחדיםמשטח תרמי QFN עם מספר חלונות קטנים; חיבור BGA עגול או מרובע; פתחים מחורצים עם כדורים נגד הלחמה עבור רכיבי שבב.
• לִשְׁקוֹל סטנסיל צעד עבור גדלי רכיבים מעורבים (למשל, שבלונה עבה לאזורים עם זרם גבוה, דקה לאזורים בעלי פסיעה עדינה).

7.2 הלחמת גלים והלחמת זרימה חוזרת

• הלחמת זרימה חוזרתעבור רכיבי SMT; דורש התאמה נכונה פרופיל טמפרטורה (חימום מוקדם, השרייה, הזרמה חוזרת, קירור). שימוש הזרמת חנקן מחדש לשיפור הרטבה והפחתת חמצון.
• הלחמת גליםעבור רכיבי חורים עובריים (DIP) ותהליך דבק אדום SMT.
• הלחמת גלים סלקטיביתהלחמה מקומית עבור רכיבי חורים עובריים; אידיאלי עבור לוחות בטכנולוגיות מעורבות.
• תהליך ללא עופרתמשחת הלחמה SAC305; טמפרטורת שיא של הזרמה חוזרת 235–250 מעלות צלזיוס. גימורי משטח נפוצים כוללים HASL ללא עופרת, לְהַסכִּים, מחלקת כיבוי אש מתנדבים, כסף טבילה, ו פח טבילה.

7.3 הרכבה מעורבת

שלבו הלחמת גל SMT והלחמת גל DIP, או השתמשו בה הצמדה-בהדבקה (PIP) עבור רכיבי חורים עוברים בהזרמה חוזרת.

8.1 שיטות פאנליזציה

• חיתוך V (V-Scoring)עלות נמוכה; עבור לוחות מלבניים ללא רכיבי קצה.
• נשיכת עכבר / חור חותמתעבור לוחות או רכיבי קצה לא סדירים; השתמש ניתוב לשוניות עִם עקיצות עכבר.
• גשר + נשיכת עכברמשלב חוזק וקלות הפרדה.

8.2 מסילת כלים וסימן נאמנות

• רוחב מסילת הכלים: 3–5 מ"מ.
• סימן נאמנות: קוטר 1 מ"מ, פתח למסכת הלחמה 2-3 מ"מ, גימור זהב או בדיל טבילה.
• קודי פידוסי מקומיים עבור התקני BGA/QFN בעלי פסיעה עדינה.

8.3 גודל וכמות הפאנל

• גודל הפאנל נמצא במגבלות תנור ה-pick-and-place וה-reflow (≤400 מ"מ × 400 מ"מ).
• איזון בין יעילות לניצול חומרים; הימנעות מעיוותים.
• לְהִשְׁתַמֵשׁ לשוניות מתנתקות אוֹ חריצים מנותבים כדי להפחית לחץ במהלך פירוק הפאנל.

9.1 בדיקה חשמלית

• אין שגיאות חמורות ב-DRC.
• התאמת אורך אות קריטי, עכבה, מרווח.
• רשת חשמל באמצעות ספירה וקיבולת זרם.
• סימולציית שלמות האות התוצאות עומדות בדרישות דיאגרמת העין.

9.2 בדיקת DFM

• גודל רפידות לפי IPC-7351.
• מרווח הרכיבים עומד בדרישות המינימום של "פיק-ו-הצבה".
• מסכת הלחמה, הדפס משי, סימון קוטביות שקוף.
• צמצם הסטנסיל פוגש את יחס השטח.
• פאנליזציה ו מסילת כלים לְהַצִיג.

9.3 בדיקת DFT

• כיסוי נקודות בדיקה ברשתות קריטיות.
• נקודות בדיקה ללא חסימה.
• היתכנות של מתקני טכנולוגיית מידע ותקשורת.

9.4 בדיקת הרכבה

• קיימים מסילת עבודה וסימני נאמנות.
• שיטת פאנליזציה סבירה.
• מרחק הרכיב מחיתוך V ≥0.5 מ"מ.

9.5 שלמות התיעוד

• מתן שמות לשכבות גרבר סטנדרטי.
• מספרי חלקים, אריזות וכמויות של מפרט המוצרים מדויקים.
• קובץ איסוף והצבה תואם ל-BOM.
• קובץ הסטנסיל תואם לעיצוב ה-PCB.

עבור מוצרים מדור קודם או מוצרים מיושנים לוחות מעגלים PCBA, הנדסה הפוכה של PCBA יכול לשחזר סכמות, BOM וקבצי Gerber מלוחות פיזיים ולחבר את הנתונים ששוחזרו לחדש עיצוב PCB ו הרכבת PCBA זרימת עבודה.

תהליך ההנדסה ההפוכה שלנו כולל:

• הדמיית לוח ובדיקת רנטגן למפות שכבות פנימיות.
• זיהוי רכיבים וחילוץ מצרכים כולל החלפת חלקים מיושנים.
• לכידה סכמטית משחזור רשת.
• שחזור פריסת PCB עם שיפורי DFM.
• אב טיפוס של הרכבת PCBA ובדיקות פונקציונליות.

שירותים נוספים בעלי ערך מוסף:

• ציפוי קונפורמי עבור סביבות קשות.
• שתילה ואנקפסולציה לעמידות בפני רעידות.
• מילוי תת-קרקעי עבור חבילות BGA ו-CSP.
• עיבוד מחדש ותיקון באמצעות תחנת עיבוד חוזר של BGA.
• פיתוח בדיקות פונקציונליות עבור PCBA בהתאמה אישית.