PCBA dizains parasti sākas ar Shēmas uztveršana, kam seko PCB izvietojums, Maršrutēšana, DRC (projektēšanas noteikumu pārbaude)un DFM pārbaude, tad izvades Gerber faili, NC urbšanas faili, Materiālu saraksts (BOM)un Montāžas rasējumsSarežģītiem dizainiem, HDI PCB tehnoloģija ar ar lāzeru urbtas mikrocaurulītes un secīga laminēšana var būt nepieciešams.

Galvenie ievades faili ietver:

• Tīkla saraksts
• Mehāniskā rasēšana
• Komponentu datu lapa
• Procesa spēju dokuments (minimālais sliežu platums/atstarpe, minimālais cauruma izmērs, lodēšanas maskas aizsprosta platums, impedances kontroles prasības)

Galvenie izvades faili ietver:

• Gerber RS-274X vai ODB++
• NC urbšanas fails
• Paņemšanas un novietošanas fails
• Trafarets Gerber
• Testa punkta ziņojums
• Montāžas rasējums un sietspiedes fails

2.1 Izvietošanas principi

Izvietojums ir PCBA dizaina pamats un tieši ietekmē Signāla maršrutēšanas kvalitāte, Termiskā veiktspējaun RažojamībaPareiza izvietošana ir kritiski svarīga. impedances kontroles PCB dizaini un ātrdarbīgas digitālās shēmas.

• Funkcionālā sadalīšanaLai izvairītos no traucējumiem, atdaliet analogās, digitālās, barošanas un ātrdarbīgās saskarnes zonas.
• Signāla plūsmaNovietojiet komponentus signāla plūsmas virzienā, lai samazinātu krustošanās un cilpas laukumu.
• Kritiskās komponentes prioritāteVispirms ievietojiet MCU/FPGA/SoC, DDR, pulksteņa un barošanas moduļus.
• Malu novietojumsSavienotāji, pogas un gaismas diodes plates malu tuvumā, lai atbilstu mehāniskajām prasībām.
• Termiskais izkārtojumsJaudīgi komponenti siltuma izkliedes kanālu vai termisko paliktņu tuvumā; pievienojiet termiskie caurulīšu masīvi zem karstām detaļām.

2.2 Maršrutēšanas pamati

• Trases platums un strāvas jauda0,5 mm līnijas platums uz 1 unces vara vada vada aptuveni 1 A. Lielākai strāvai izmantojiet varš priekš vai biezākiem vara svariem.
• Diferenciālais pārisNepieciešams USB, HDMI, LVDS, Ethernet Garuma saskaņošana, Vienāds atstarpesun Cieša sakabe uzturēt signāla integritāte un minimizēt ievietošanas zudums un atgriešanās zaudējumi.
• Kontrolēta pretestībaĀtrgaitas signāliem ir nepieciešama raksturīgā pretestība, kas aprēķināta no steka; izplatītākās vērtības ir 50 Ω vienpusējam un 100 Ω diferenciālajam. Inženiertehniskajā pārskatā jāiekļauj impedances kontrole verifikācija.
• Atgriešanās ceļšNodrošiniet pilnīgu atskaites plakni, lai izvairītos no sadalītas plaknes EMI problēmām; pievienojiet šūšanas atveres tuvu slāņu pārejām.
• CaurSamaziniet ātrgaitas caurumus; izmantojiet Aizmugures urbšana vai Aklās/apraktās atveres ja nepieciešams. HDI modeļiem izmantojiet sakrautas atveres vai pakāpeniskas atveres ar vara pildījums.

Slikta DFM noved pie Lodēšanas tilts, Kapu pieminēšana, Aukstā lodēšanas savienojumi, Komponentu maiņaun Lodēšanas bumbiņasDFM analīze pirms masveida ražošanas palīdz aizsargāt pirmās kārtas ražu.

3.1 Zemes reljefa dizains

Zemes modeļiem jāatbilst IPC-7351Pareiza spilventiņu konstrukcija ir būtiska uzticamībai. PCB montāža un PCBA montāža.

• Mikroshēmu komponenti (0402, 0603, 0805)Lai izvairītos no "tombstone" efekta, spilventiņa izmēram ir jāatbilst trafareta atverei un pārplūdes profilam.
• QFN (četrkāršais plakanais bezvada)Apakšdaļa Termiskā spilventiņš jānodala starpsienas, lai samazinātu urīna iztukšošanos un aukstuma veidošanos; izmantojiet lodēšanas maskas definīcija (SMD) vai definēta nelodējama maska ​​(NSMD) spilventiņi atbilstoši.
• BGA (lodīšu režģa masīvs)Lodēšanas paliktņa diametrs parasti ir 80–85 % no lodītes diametra; lodēšanas maskas atvērumam jābūt precīzam, lai izvairītos no lodēšanas maskas uz paliktņa. Sīka soļa BGA gadījumā izmantojiet lodēšanas maskas aizsprosts platums ≤0,1 mm vai, ja nepieciešams, likvidējiet aizsprostu.
• SOT/SOP/QFPSmalkam solim ir nepieciešams atbilstošs lodēšanas maskas aizsprosta platums, lai novērstu pārnešanu.

3.2 Komponentu atstatums un orientācija

• Blakus esošo komponentu atstarpēm jāatbilst sprauslas paņemšanas un novietošanas un pārstrādes prasībām (≥0,3 mm).
• Lai atvieglotu AOI pārbaudi, novietojiet līdzīgas sastāvdaļas vienā virzienā.
• Lai atkārtotas uzklāšanas laikā izvairītos no ēnu efekta, ievērojiet pietiekamu attālumu starp garajiem un īsajiem komponentiem.

3.3 Lodēšanas maska ​​un sietspiede

• Lodēšanas maskas dambis platums ≥0,1 mm, lai novērstu pārklāšanos.
• Sietspiede nedrīkst pārklāties starp spilventiņiem; saglabājiet ≥0,2 mm atstarpi.
• Polaritātes marķējums, 1. tapas indikatorsun Atsauces apzīmējums jābūt skaidram.
• Izvēlieties lodēšanas maskas krāsu (zaļa, zila, melna, sarkana, balta) atkarībā no klienta vēlmēm; nodrošiniet uzrakstu salasāmību.

4.1 DFT

DFT nodrošina efektīvu un lētu PCBA testēšanu un atbalsta testēšanas programmu izstrādi un armatūras projektēšanu.

• Lidojošās zondes testsNav nepieciešams stiprinājums; ideāli piemērots prototipiem un nelielām partijām.
• IKT (ķēdes tests)Nepieciešami testa punkti un armatūra; piemērots lieliem apjomiem. Mēs projektējam testa punktu modeļi ar atbilstošu pārklājumu.
• FCT (funkcionālās ķēdes pārbaude): Pārbauda faktisko PCBA funkcionalitāti.
• Robežu skenēšana (JTAG)Izmanto iebūvēto mikroshēmas testa loģiku, lai samazinātu fizisko testa punktu skaitu.

DFT prasības:

• Testa punkta diametrs ≥0,8 mm, atstatums ≥1,27 mm.
• Ja iespējams, sadaliet testa punktus vienā pusē.
• Turiet testa punktus brīvus un tālāk no augstiem komponentiem.
• Rezervējiet testa punktus strāvas un zemes tīkliem, lai nodrošinātu īslaicīga izslēgšanas pārbaude un ieslēgšanas sprieguma mērīšana.

4.2 DFA

DFA koncentrējas uz montāžas efektivitāti un kļūdu novēršanu.

• PanelizācijaLietošana V veida griezums (V veida iegriezums) vai Peles kodums / Zīmoga caurumsPriekš PCB montāža ar malām piekarināmiem komponentiem izmantojiet cilnes maršrutēšana ar peļu kodumiem.
• Instrumentu sliede3–5 mm plats konveijera pārvietošanai un pozicionēšanai.
• Atsauces zīmeVismaz 2–3 globālās atsauces vērtības; lokālās atsauces vērtības sīka soļa ierīcēm, piemēram, BGA un QFN.
• Poka-Yoke: Pārliecinieties, vai savienotājiem ir unikāla orientācija, lai novērstu apgrieztu ievietošanu.

5.1 Signāla integritāte (SI)

SI problēmas ietver Atspulgs, Šķērsruna, Pārsniegums, Nepietiekams dzinumsun Laika nobīdeĀtrgaitas PCB dizains var izmantot pirmsizkārtojuma simulācija un pēcizkārtojuma pārbaude lai novērtētu acu diagramma.

• Impedances saskaņošanaAvota virknes terminācija, paralēlā terminācija vai maiņstrāvas terminācija.
• Garuma saskaņošanaSerpentīna maršrutēšana DDR datu/adrešu grupām un diferenciālajiem pāriem.
• Šķērsrunu slāpēšana3W noteikums (atstarpe ≥3 × līnijas platums); kritiskiem signāliem pievienojiet aizsarglīnijas.
• Atgriešanās caurPievienojiet savienojuma caurumus slāņu pāreju tuvumā, lai samazinātu cilpas induktivitāti.

5.2 Jaudas integritāte (PI)

PI problēmas ietver Jaudas troksnis, Sprieguma kritumsun Atlēciens no zemesLabi izstrādāts Elektroenerģijas sadales tīkls (PDN) ir kritiski svarīga stabilai darbībai.

• Atvienošanas kondensatorsNovietojiet 0,1 µF + 10 µF kombinācijas pie katra barošanas kontakta; izmantojiet zema ESL kondensatori augstfrekvences atvienošanai.
• Jaudas plaknes sadalīšanaAtdaliet analogās un digitālās jaudas plaknes; izvairieties no šķērsgriezumu šķērsošanas ar ātrgaitas signāliem.
• Zemas pretestības ceļšBlakus esošās barošanas un zemes plaknes rada plaknes kapacitāti; saglabā plānu dielektriķi starp barošanas un zemes slāņiem.
• Caur grāfuParalēlas vairākas caurvades augstas strāvas ceļiem; izmantojiet ar varu pildītas atveres augstas strāvas viām.

5.3 EMC (elektromagnētiskā saderība)

EMC pārsegi EMI (elektromagnētiskie traucējumi) un EMS (elektromagnētiskā jutība)EMC atbilstības pārbaudes sagatavošana var noteikt projektēšanas riskus pirms oficiālās testēšanas.

• 20H noteikums: Padziļiniet jaudas plaknes malas par 20× slāņu atstarpi, lai samazinātu frēzēšanas laukus.
• Saskarnes filtrēšanaPievienojiet TVS, parastā režīma droseles, ferīta lodītes un kondensatorus I/O savienotājiem.
• AizsarglīdzeklisIzmantojiet aizsargpārklājumus jutīgās zonās; nodrošiniet zemējuma paliktņi vairoga piestiprināšanai.
• Kristāls un pulkstenisNeizmantot frēzēšanu zem kristāliem; izmantot aizsargsliedes un saglabāt pulksteņa līnijas īsas.

5.4 HDI PCB dizains

Augsta blīvuma dizainiem, HDI PCB tehnoloģija ar ar lāzeru urbtas mikrocaurulītes, aklās atveresun apraktas atveres nodrošina mazākus formas faktorus un lielāku maršrutēšanas blīvumu. Galvenie apsvērumi:

• Mikrovijas malu attiecība parasti ≤1:1.
• Lietošana sakrautas mikroviācijas slāņu pārejām augsta blīvuma apgabalos.
• Secīga laminēšana process ļauj veidot vairākus mikrovadījumu slāņus.
• Via-in-pad ar vara pildījums un planarizācija BGA izvadam.

6.1 BGA dizains

BGA spilventiņu dizains tieši ietekmē lodēšanas ražu PCB montāža un PCBA montāža, īpaši smalka soļa BGA lietojumprogrammās.

• Spilventiņa diametrs ≈0,8–0,85 × lodītes diametrs (piemēram, 0,25 mm spilventiņš 0,3 mm lodītei).
• Lodēšanas maskas atvere ir par 0,025–0,05 mm lielāka nekā kontaktligzdas atvere katrā pusē.
• NSMD (definēta nelodēšanas maska) vai SMD (lodēšanas maskas definīcija)NSMD ir izplatīts smalka soļa BGA.
• Izvades atveres 0,2 mm/0,1 mm vai mazākas; izmantojiet Via-in-Pad ar Vara pildījums / Sveķu pildījums lai novērstu lodēšanas iesūkšanos.
• Pievienot vietējās atskaites zīmes BGA tuvumā precīzai novietošanai.

6.2 QFN dizains

QFN (Quad Flat No-lead) iepakojumiem ir nepieciešama rūpīga termisko paliktņu konstrukcija.

• Sadaliet termopaplāksni vairākos mazākos paliktņos vai izmantojiet vienu paliktni ar segmentētām trafareta atverēm, lai samazinātu tukšumu veidošanos.
• AOI pārbaudei izstiepiet tapu paliktņus par 0,2–0,3 mm ārpus iepakojuma malas.
• Lietošana Sveķu aizbāžņi vai Vara pildījums termisko paliktņu atverēm, lai novērstu lodējuma uzsūkšanos.
• Lieljaudas QFN gadījumā pievienojiet termiskā caur masīvu savienojot ar iekšējām vara plaknēm.

6.3 0402 / 0201 / 01005 Mikro komponenti

• 0402 spilventiņu atstatums: 0,4–0,5 mm; 0201: 0,25–0,3 mm; 01005: 0,15–0,2 mm.
• Izmantojiet pret lodēšanu paredzētas lodveida trafareta atveres (ar robu vai samazinātu).
• Nodrošiniet pietiekamas atskaites atzīmes izvietojuma precizitātei.
• Apsveriet līmes dozēšana divpusējai montāžai ar smagām detaļām.

7.1 Trafareta atvēruma dizains

Trafareta atveres dizains tieši nosaka lodēšanas pastas drukāšana kvalitāte un tā jāoptimizē katrai PCBA.

• Trafareta biezumsTipiski 0,1–0,15 mm; 0,08 mm mikro komponentiem; 0,2 mm lielai strāvai.
• Platības attiecībaAtveres laukums / atveres sienas laukums > 0,66.
• Malu attiecībaAtvēruma platums / trafareta biezums > 1,5.
• Īpašas atveresQFN termopaplāksnīte ar vairākiem maziem lodziņiem; BGA apaļa vai kvadrātveida samazināšana; pret lodēšanu paredzētas lodveida iegriezuma atveres mikroshēmu komponentiem.
• Apsveriet pakāpienu trafarets jauktiem komponentu izmēriem (piemēram, biezs trafarets augstas strāvas zonām, plāns smalkam solim).

7.2 Reflow un viļņu lodēšana

• Reflow lodēšanaSMT komponentiem; nepieciešams atbilstošs temperatūras profils (iepriekšēja uzsildīšana, mērcēšana, atkārtota kausēšana, dzesēšana). Lietošana slāpekļa atkārtota plūsma uzlabotai mitrināšanai un oksidācijas samazināšanai.
• Viļņu lodēšanaCaururbšanas (DIP) komponentiem un SMT sarkanās līmes procesam.
• Selektīvā viļņu lodēšanaLokalizēta lodēšana caurumotiem komponentiem; ideāli piemērots jauktas tehnoloģijas platēm.
• Bezsvina processLodēšanas pasta SAC305; maksimālā atkārtotas kausēšanas temperatūra 235–250 °C. Izplatītākie virsmas apdares veidi ir šādi: bezsvina HASL, PIEKRĪT, Brīvprātīgo ugunsdzēsēju nodaļa, iegremdēšanas sudrabsun iegremdēšanas alva.

7.3 Jauktā montāža

Apvienojiet SMT reflow un DIP viļņu lodēšanu vai izmantojiet Piespraust un ielīmēt (PIP) caurumu komponentiem reflow procesā.

8.1 Panelizācijas metodes

• V veida griezums (V veida iegriezums)Zemas izmaksas; taisnstūrveida dēļiem bez malu detaļām.
• Peles kodums / Zīmoga caurumsNeregulāriem dēļiem vai malu komponentiem izmantojiet cilnes maršrutēšana ar peļu kodumi.
• Tilts + peles kodumsApvieno spēku un atdalīšanas vieglumu.

8.2 Instrumentu sliede un atskaites zīme

• Instrumentu sliedes platums: 3–5 mm.
• Atsauces atzīme: 1 mm diametrs, 2–3 mm lodēšanas maskas atvere, zelta vai iegremdējamas alvas apdare.
• BGA/QFN smalka soļa ierīču lokālās atsauces vērtības.

8.3 Paneļu izmērs un daudzums

• Paneļa izmērs atbilst "pack-and-place" un reflow krāsns robežām (≤400 mm × 400 mm).
• Līdzsvarojiet efektivitāti un materiālu izmantošanu; izvairieties no deformācijas.
• Lietošana atdalāmas cilnes vai maršrutēti sloti lai samazinātu spriegumu depanēšanas laikā.

9.1 Elektriskā pārbaude

• DRC nav fatālu kļūdu.
• Kritiskā signāla garuma saskaņošana, impedance, atstarpes.
• Jauda neto, izmantojot skaitītāju un strāvas kapacitāti.
• Signāla integritātes simulācija rezultāti atbilst acu diagrammas prasībām.

9.2 DFM pārbaude

• Spilventiņa izmērs saskaņā ar IPC-7351.
• Komponentu atstatums atbilst minimālajām "paņem un novieto" prasībām.
• Lodēšanas maskas aizsegs, sietspiede, caurspīdīga polaritātes marķējums.
• Trafareta atvere atbilst laukuma attiecībai.
• Panelizācija un instrumentu sliede klāt.

9.3 DFT pārbaude

• Testa punktu pārklājums kritiskajos tīklos.
• Testa punkti nav aizsegti.
• IKT armatūras iespējamība.

9.4 Montāžas pārbaude

• Ir instrumentu sliede un atskaites zīmes.
• Panelizācijas metode ir saprātīga.
• Detaļas attālums no V veida griezuma ≥0,5 mm.

9.5 Dokumentācijas pilnīgums

• Gerber slāņu nosaukumu standartizācija.
• Precīzi materiālu reģistrācijas detaļu numuri, iepakojumi un daudzumi.
• Paņemšanas un novietošanas fails atbilst specifikācijai (BOM).
• Trafareta fails atbilst PCB dizainam.

Mantotajiem vai novecojušiem produktiem PCBA shēmas plates, PCBA reversā inženierija var atjaunot shēmas, materiālu paraugus un Gerber failus no fiziskām platēm un savienot atgūtos datus ar jaunu PCB dizains un PCBA montāža darbplūsma.

Mūsu reversās inženierijas process ietver:

• Plātņu attēlveidošana un rentgena pārbaude iekšējo slāņu kartēšanai.
• Komponentu identifikācija un materiālu materiālu izvilkšana ieskaitot novecojušu detaļu nomaiņu.
• Shematiska uztveršana no tīkla saraksta rekonstrukcijas.
• PCB izkārtojuma atpūta ar DFM uzlabojumiem.
• Prototipa PCBA montāža un funkcionālā testēšana.

Papildu pakalpojumi ar pievienoto vērtību:

• Konformāls pārklājums skarbām vidēm.
• Iesaiņošana podos un iekapsulēšana vibrācijas izturības labad.
• Nepietiekams aizpildījums BGA un CSP pakotnēm.
• Pārstrāde un remonts izmantojot BGA pārstrādes staciju.
• Funkcionālo testu izstrāde pielāgotai PCBA.