PCBA projektavimas paprastai prasideda nuo Scheminis fiksavimas, po to seka PCB išdėstymas, Maršruto parinkimas, DRC (projektavimo taisyklių patikra)ir DFM patikrinimas, tada išvestys Gerber failai, NC gręžimo failai, BOM (medžiagų sąrašas)ir Surinkimo brėžinysSudėtingiems dizainams HDI PCB technologija su lazeriu gręžtos mikroangos ir nuoseklus laminavimas gali būti reikalaujama.

Pagrindiniai įvesties failai apima:

• Tinklų sąrašas
• Mechaninis brėžinys
• Komponentų duomenų lapas
• Proceso pajėgumų dokumentas (minimalus takelio plotis / tarpai, minimalus skylės dydis, litavimo kaukės užtvaros plotis, varžos valdymo reikalavimai)

Pagrindiniai išvesties failai apima:

• Gerber RS-274X arba ODB++
• NC gręžimo failas
• Paėmimo ir įdėjimo failas
• Trafaretas Gerber
• Bandymo taško ataskaita
• Surinkimo brėžinys ir šilkografijos failas

2.1 Įdarbinimo principai

Išdėstymas yra PCBA projektavimo pagrindas ir tiesiogiai veikia Signalo maršruto kokybė, Šiluminės savybėsir GaminamumasTinkamas išdėstymas yra labai svarbus impedanso valdymo PCB projektai ir didelės spartos skaitmeninės grandinės.

• Funkcinis skaidymasAtskirkite analoginės, skaitmeninės, maitinimo ir didelės spartos sąsajų sritis, kad išvengtumėte trukdžių.
• Signalo srautasKomponentus išdėstykite signalo srauto kryptimi, kad sumažintumėte kirtimo ir kilpos plotą.
• Svarbaus komponento prioritetasPirmiausia įdėkite MCU/FPGA/SoC, DDR, laikrodžio ir maitinimo modulius.
• Kraštų išdėstymasJungtys, mygtukai ir šviesos diodai šalia plokštės kraštų, kad atitiktų mechaninius reikalavimus.
• Terminis išdėstymasDidelės galios komponentai šalia šilumos išsklaidymo kanalų arba šiluminių pagalvėlių; pridėkite terminiai per matricas po karštais komponentais.

2.2 Maršruto parinkimo pagrindai

• Trasos plotis ir srovės pajėgumas0,5 mm pločio takelis ant 1 uncijos vario praleidžia maždaug 1 A srovę. Didesnei srovei naudokite varis skirtas arba storesni variniai svareliai.
• Diferencialinė poraReikalingas USB, HDMI, LVDS, Ethernet Ilgio atitikimas, Vienodas tarpasir Tvirta jungtis išlaikyti signalo vientisumas ir sumažinti įterpimo nuostoliai ir grąžinimo nuostolis.
• Kontroliuojama varžaDidelės spartos signalams reikalinga būdingoji varža, apskaičiuota iš stekų; įprastos vertės yra 50 Ω vienpusio ir 100 Ω diferencinio. Inžinerinėje apžvalgoje turėtų būti įtraukta impedanso valdymas patikrinimas.
• Grįžimo keliasUžtikrinkite visą atskaitos plokštumą, kad išvengtumėte plokštumos dalijimosi elektromagnetinio trikdžio problemų; pridėkite susiuvimo tarpai artimi sluoksnių perėjimai.
• PerSumažinkite didelės spartos tarpus; naudokite Gręžimas atgal arba Aklosios/palaidotos angos kai reikia. HDI modeliams naudokite sukrauti vias arba laiptuotos perėjos su vario užpildas.

Prastas DFM veda prie Litavimo tilteliai, Antkapių dengimas, Šalto litavimo jungtys, Komponentų poslinkisir Litavimo kamuoliukaiDFM analizė prieš masinę gamybą padeda išlaikyti pirmojo etapo našumą.

3.1 Žemės sklypų išdėstymo projektavimas

Žemės sklypų modeliai turi atitikti IPC-7351Tinkamas padėklų dizainas yra būtinas patikimam veikimui. PCB surinkimas ir PCBA surinkimas.

• CHIP komponentai (0402, 0603, 0805)Padėklo dydis turi atitikti trafareto angą ir perliejimo profilį, kad būtų išvengta „tombstone“ efekto.
• QFN (keturgubas plokščias be laidų)Apačia Terminis padas turėtų būti pertvaromis, kad sumažėtų tuštėjimo ir šaltų jungčių; naudoti apibrėžta litavimo kaukė (SMD) arba apibrėžta nelitavimo kaukė (NSMD) tinkamai uždėkite pagalvėles.
• BGA (rutulinių tinklelių masyvas)Litavimo plokštelės skersmuo paprastai yra 80–85 % rutuliuko skersmens; litavimo kaukės anga turi būti tiksli, kad ant plokštelės nebūtų litavimo kaukės. Smulkaus žingsnio BGA atveju naudokite litavimo kaukės užtvanka plotis ≤0,1 mm arba, jei reikia, pašalinkite užtvanką.
• SOT/SOP/QFPSmulkiam žingsniui reikalingas pakankamas litavimo kaukės užtvankos plotis, kad būtų išvengta tiltelių susidarymo.

3.2 Komponentų išdėstymas ir orientacija

• Gretimų komponentų atstumai turi atitikti antgalio surinkimo ir įdėjimo bei pakartotinio apdirbimo reikalavimus (≥0,3 mm).
• Sulygiuokite panašius komponentus ta pačia kryptimi, kad būtų lengviau patikrinti AOI.
• Kad perliejimo metu išvengtumėte šešėlio efekto, tarp aukštų ir žemų komponentų išlaikykite pakankamą atstumą.

3.3 Litavimo kaukė ir šilkografija

• Litavimo kaukės užtvanka plotis ≥0,1 mm, kad būtų išvengta tiltelių susidarymo.
• Šilkografija neturi persidengti tarp padėklų; tarpas turi būti ≥0,2 mm.
• Poliškumo žymėjimas, 1 kaiščio indikatoriusir Nuorodos žymuo turi būti aišku.
• Pasirinkite litavimo kaukės spalvą (žalia, mėlyna, juoda, raudona, balta) pagal kliento pageidavimus; užtikrinkite legendos spausdinimo įskaitomumą.

4.1 DFT

DFT leidžia efektyviai ir nebrangiai testuoti PCBA ir palaiko bandymų programų kūrimą bei tvirtinimo įtaisų projektavimą.

• Skraidančio zondo testasNereikia tvirtinimo įtaiso; idealiai tinka prototipams ir mažoms partijoms.
• IKT (grandinės bandymas)Reikalingi bandymo taškai ir įtaisas; tinka dideliems kiekiams. Mes projektuojame bandymo taškų modeliai su tinkama aprėptimi.
• FCT (funkcinės grandinės testas): Patikrina faktinį PCBA funkcionalumą.
• Ribų skenavimas (JTAG)Naudoja integruotą lustų testavimo logiką, kad sumažintų fizinių testavimo taškų skaičių.

DFT reikalavimai:

• Matavimo taško skersmuo ≥0,8 mm, tarpas ≥1,27 mm.
• Jei įmanoma, bandymo taškus paskirstykite vienoje pusėje.
• Bandymo taškus laikykite neužstotus ir atokiau nuo aukštų komponentų.
• Rezervuokite bandymo taškus elektros ir antžeminiams tinklams, kad būtų galima trumpas išjungimo testas ir įjungimo įtampos matavimas.

4.2 DFA

DFA daugiausia dėmesio skiria surinkimo efektyvumui ir klaidų prevencijai.

• PanelizacijosNaudojimas V formos įpjovimas (V formos įpjovimas) arba Pelės įkandimas / Antspaudo skylė. Už PCB surinkimas su ant krašto kabančiais komponentais naudokite skirtukų maršrutizavimas su pelių įkandimais.
• Įrankių bėgis3–5 mm pločio konvejeriniam perkėlimui ir pozicionavimui.
• Atitikimo ženklasBent 2–3 globalūs atskaitos taškai; vietiniai atskaitos taškai smulkaus žingsnio įrenginiams, pvz., BGA ir QFN.
• Poka-Yoke: Įsitikinkite, kad jungtys yra unikalios orientacijos, kad būtų išvengta atvirkštinio įdėjimo.

5.1 Signalo vientisumas (SI)

SI problemos apima Atspindys, Kryžminė kalba, Viršijimas, Nepakankamas ūglisir Laiko nuokrypisDidelės spartos PCB dizainas gali naudoti išankstinio išdėstymo modeliavimas ir patvirtinimas po išdėstymo įvertinti akių diagrama.

• Impedanso suderinimas: Šaltinio nuoseklusis nutraukimas, lygiagretusis nutraukimas arba kintamosios srovės nutraukimas.
• Ilgio atitikimasSerpentinis maršrutizavimas DDR duomenų / adresų grupėms ir diferencialinėms poroms.
• Kryžminio ryšio slopinimas3W taisyklė (tarpai ≥3 × signalo plotis); pridėkite apsauginius signalus kritiniams signalams.
• Grįžti perPridėkite sujungimo tarpus šalia sluoksnių perėjimų, kad sumažintumėte kilpos induktyvumą.

5.2 Maitinimo vientisumas (PI)

PI problemos apima Maitinimo triukšmas, Įtampos kritimasir Žemės atšokimasGerai suprojektuotas Elektros energijos paskirstymo tinklas (PDN) yra labai svarbus stabiliam veikimui.

• Atjungimo kondensatorius: Padėkite 0,1 µF + 10 µF derinius šalia kiekvieno maitinimo kontakto; naudokite mažo ESL kondensatoriai aukšto dažnio atjungimui.
• Galios plokštumos padalijimasAtskirkite analogines ir skaitmenines galios plokštumas; venkite kryžminių atšakų su didelės spartos signalais.
• Mažos varžos keliasGretimos maitinimo ir įžeminimo plokštumos sukuria plokštumos talpą; išlaiko ploną dielektriką tarp maitinimo ir įžeminimo sluoksnių.
• Per grafystę: Didelės srovės keliams naudokite kelias lygiagrečias perėjimo angas; variu užpildytos skylės didelės srovės perėjimams.

5.3 EMS (elektromagnetinis suderinamumas)

EMC dangčiai EMI (elektromagnetiniai trukdžiai) ir EMS (elektromagnetinis jautrumas)Elektromagnetinio suderinamumo (EMS) išankstinės atitikties peržiūros metu galima nustatyti projektavimo riziką prieš oficialius bandymus.

• 20H taisyklė: Įdubinkite galios plokštumos kraštus 20× sluoksnių tarpais, kad sumažintumėte kraštinių laukų poveikį.
• Sąsajos filtravimasPridėkite TVS, bendrojo režimo droseles, ferito karoliukus ir kondensatorius prie įvesties/išvesties jungčių.
• EkranavimasNaudokite apsauginius dangčius ant jautrių vietų; pasirūpinkite įžeminimo pagalvėlės skydo tvirtinimui.
• Krištolas ir laikrodisNenaudokite maršrutizavimo po kristalais; naudokite apsauginius takelius ir laikykite laikrodžio takelius trumpus.

5.4 HDI PCB dizainas

Didelio tankio konstrukcijoms, HDI PCB technologija su lazeriu gręžtos mikroangos, aklosios skylėsir užkastos angos leidžia sumažinti formato koeficientus ir padidinti maršrutizavimo tankį. Svarbiausi aspektai:

• Mikrovia kraštinių santykis paprastai ≤1:1.
• Naudojimas sukrautos mikroperforacijos sluoksnių perėjimams didelio tankio srityse.
• Nuoseklus laminavimas Procesas leidžia sukurti kelis mikroperforacijos sluoksnius.
• Via-in-pad su vario užpildas ir planarizacija BGA išvesties lizdui.

6.1 BGA dizainas

BGA padėklų dizainas tiesiogiai veikia litavimo našumą PCB surinkimas ir PCBA surinkimas, ypač smulkaus žingsnio BGA taikymuose.

• Padėklo skersmuo ≈0,8–0,85 × rutulio skersmuo (pvz., 0,25 mm padėklas 0,3 mm rutuliui).
• Litavimo kaukės anga didesnė už litavimo pagalvėlę 0,025–0,05 mm iš kiekvienos pusės.
• NSMD (nelitavimo kaukės apibrėžimas) arba SMD (litavimo kaukės apibrėžimas)NSMD – tai dažnas smulkiažingsnio BGA terminas.
• Išorinės angos 0,2 mm / 0,1 mm arba mažesnės; naudokite Via-in-Pad su Vario užpildymas / Dervos užpildymas kad būtų išvengta litavimo.
• Pridėti vietiniai atskaitos ženklai šalia BGA, kad būtų galima tiksliai išdėstyti.

6.2 QFN dizainas

QFN (keturių plokščių be laidų) pakuotėms reikalingas kruopštus šiluminių pagalvėlių projektavimas.

• Padalinkite terminį įdėklą į kelis mažesnius arba naudokite vieną įdėklą su segmentuotomis trafareto angomis, kad sumažintumėte tuštumą.
• AOI patikrinimui ištraukite kaiščių kontaktus 0,2–0,3 mm už pakuotės krašto.
• Naudojimas Dervos kamštavimas arba Vario užpildas terminio padėklo angoms, kad būtų išvengta litavimo.
• Didelės galios QFN atveju pridėkite terminis per masyvą jungiantis prie vidinių varinių plokštumų.

6.3 0402 / 0201 / 01005 Mikro komponentai

• 0402 tarpai tarp pagalvėlių: 0,4–0,5 mm; 0201: 0,25–0,3 mm; 01005: 0,15–0,2 mm.
• Naudokite antilitavimo rutulinio trafareto angas (įpjovas arba sumažintas).
• Pateikite pakankamai atskaitos žymių, kad būtų užtikrintas tikslus išdėstymas.
• Apsvarstykite klijų dozavimas dvipusiam surinkimui su sunkiais komponentais.

7.1 Trafareto angos dizainas

Trafareto angos dizainas tiesiogiai lemia litavimo pastos spausdinimas kokybė ir turėtų būti optimizuota kiekvienai PCBA.

• Trafareto storis: Įprastas 0,1–0,15 mm; 0,08 mm mikro komponentams; 0,2 mm didelėms srovėms.
• Ploto santykisDiafragmos plotas / angos sienelės plotas > 0,66.
• Vaizdo santykisDiafragmos plotis / trafareto storis > 1,5.
• Specialios angosQFN terminis kilimėlis su keliais mažais langeliais; BGA apvalios arba kvadratinės redukcijos; antilitavimo rutuliuko įpjovos angos lustų komponentams.
• Apsvarstykite laiptelio trafaretas mišriems komponentų dydžiams (pvz., storas trafaretas didelės srovės sritims, plonas – smulkiam žingsniui).

7.2 Litavimas perlydymu ir banginiu būdu

• Litavimas perlydymuSMT komponentams reikalingas tinkamas temperatūros profilis (pašildymas, mirkymas, perlydymas, aušinimas). Naudojimas azoto perpylimas geresniam drėkinimui ir oksidacijos sumažinimui.
• Bangų litavimasKiauryminiams (DIP) komponentams ir SMT raudonųjų klijų procesui.
• Selektyvus bangų litavimasLokalinis litavimas kiaurymėms skirtiems komponentams; idealiai tinka mišrių technologijų plokštėms.
• Bešvinis procesasLitavimo pasta SAC305; didžiausia lydymosi temperatūra 235–250 °C. Įprastos paviršiaus apdailos: bešvinis HASL, SUTINKU, Savanorių ugniagesių departamentas, panardinimo sidabrasir panardinimo skarda.

7.3 Mišri surinkimas

Sujunkite SMT reflow ir DIP bangų litavimą arba naudokite Prisegti ir įklijuoti (PIP) per skylutes atliekantiems komponentams perlydymo procese.

8.1 Panelizacijos metodai

• V formos įpjovimas (V formos įpjovimas)Maža kaina; stačiakampėms lentoms be kraštinių komponentų.
• Pelės įkandimas / Antspaudo skylėNetaisyklingoms lentoms arba krašto komponentams naudokite skirtukų maršrutizavimas su pelių įkandimai.
• Tiltas + pelės įkandimas: Apjungia jėgą ir atskyrimo lengvumą.

8.2 Įrankių bėgelis ir atskaitos žymė

• Įrankių bėgelio plotis: 3–5 mm.
• Atskaitos ženklas: 1 mm skersmuo, 2–3 mm litavimo kaukės anga, aukso arba panardinamojo alavo apdaila.
• Vietiniai atskaitos taškai BGA/QFN smulkiažingsnio įtaisams.

8.3 Skydelio dydis ir kiekis

• Plokštės dydis neviršija „pack-and-place“ ir reflow krosnies ribų (≤400 mm × 400 mm).
• Subalansuokite efektyvumą ir medžiagų panaudojimą; venkite deformacijos.
• Naudojimas atskiriami skirtukai arba nukreipti lizdai sumažinti įtempį depanavimo metu.

9.1 Elektros sistemos patikrinimas

• DRC nėra kritinių klaidų.
• Kritinio signalo ilgio suderinimas, varža, tarpai.
• Galia grynajame dydyje pagal skaičių ir srovės pajėgumą.
• Signalo vientisumo modeliavimas rezultatai atitinka akių diagramos reikalavimus.

9.2 DFM patikrinimas

• Pagalvėlės dydis pagal IPC-7351.
• Komponentų tarpai atitinka minimalius surinkimo ir įdėjimo reikalavimus.
• Litavimo kaukės užtvaras, šilkografija, poliškumo žymėjimas skaidrus.
• Trafareto anga atitinka ploto santykį.
• Panelizacijos ir įrankių bėgis dabartis.

9.3 DFT patikrinimas

• Testavimo taškų aprėptis kritiniuose tinkluose.
• Bandymo taškai neužblokuoti.
• IRT įrangos įgyvendinamumas.

9.4 Surinkimo patikrinimas

• Yra įrankių bėgelis ir atskaitos žymės.
• Panelizacijos metodas pagrįstas.
• Komponento atstumas nuo V formos įpjovos ≥0,5 mm.

9.5 Dokumentacijos išsamumas

• Gerber sluoksnių pavadinimų sudarymas standartizuotas.
• Matavimo sąrašo dalių numeriai, pakuotės, kiekiai yra tikslūs.
• „Pick & place“ failas atitinka specifikaciją (BOM).
• Trafareto failas atitinka PCB dizainą.

Dėl senesnių ar nebenaudojamų produktų PCBA grandinių plokštės, PCBA atvirkštinė inžinerija gali atkurti schemas, medžiagų aprašus ir Gerber failus iš fizinių plokščių ir prijungti atkurtus duomenis prie naujos PCB dizainas ir PCBA surinkimas darbo eiga.

Mūsų atvirkštinės inžinerijos procesas apima:

• Lentos vaizdavimas ir rentgeno patikra vidinių sluoksnių žemėlapiams sudaryti.
• Komponentų identifikavimas ir medžiagų specifikacijų ištraukimas įskaitant pasenusių dalių pakeitimą.
• Scheminis fiksavimas iš tinklinio sąrašo rekonstrukcijos.
• PCB išdėstymo atkūrimas su DFM patobulinimais.
• Prototipo PCBA surinkimas ir funkcinis testavimas.

Papildomos pridėtinės vertės paslaugos:

• Konforminė danga atšiaurioms aplinkoms.
• Vazonavimas ir hermetizavimas dėl atsparumo vibracijai.
• Nepakankamas užpildymas BGA ir CSP paketams.
• Perdirbimas ir remontas naudojant BGA perdirbimo stotį.
• Funkcinių testų kūrimas pritaikytai PCBA.