PCBA-design starter vanligvis med Skjematisk opptak, etterfulgt av Plassering av PCB-kort, Ruting, DRC (Design Rule Check), og DFM-sjekk, deretter utdata Gerber-filer, NC-borefiler, BOM (Stykliste), og MonteringstegningFor komplekse design, HDI-kretskort teknologi med laserborede mikroviaer og sekvensiell laminering kan være nødvendig.

Kjernefiler for inndata inkluderer:

• Nettliste
• Mekanisk tegning
• Komponentdatablad
• Dokument om prosesskapasitet (minimum sporbredde/avstand, minimum hullstørrelse, loddemaskedemningsbredde, krav til impedanskontroll)

Kjerneutdatafiler inkluderer:

• Gerber RS-274X eller ODB++
• NC-borefil
• Plukk og plasser fil
• Sjablon Gerber
• Testpunktrapport
• Monteringstegning og silketrykkfil

2.1 Plasseringsprinsipper

Plassering er grunnlaget for PCBA-design og påvirker direkte Signalrutingskvalitet, Termisk ytelse, og ProduserbarhetRiktig plassering er avgjørende for impedanskontroll-kretskort design og digitale kretser med høy hastighet.

• Funksjonell partisjoneringSeparate analoge, digitale, strøm- og høyhastighetsgrensesnittområder for å unngå interferens.
• SignalflytPlasser komponenter i signalflytretningen for å redusere krysnings- og sløyfeareal.
• Prioritet for kritiske komponenterPlasser MCU/FPGA/SoC, DDR, klokke og strømmoduler først.
• KantplasseringKontakter, knapper og LED-lys nær kortkantene for å oppfylle mekaniske krav.
• Termisk oppsettHøyeffektskomponenter i nærheten av varmeavledningskanaler eller termiske puter; legg til termiske via-matriser under varme komponenter.

2.2 Viktig informasjon om ruting

• Sporbredde og strømkapasitet0,5 mm sporbredde på 1 oz kobber bærer omtrent 1 A. For høyere strøm, bruk kobber for eller tykkere kobbervekter.
• DifferensialparUSB, HDMI, LVDS og Ethernet kreves Lengdetilpasning, Lik avstand, og Tett kobling å opprettholde signalintegritet og minimere innsettingstap og avkastningstap.
• Kontrollert impedansHøyhastighetssignaler krever karakteristisk impedans beregnet fra oppstakking; vanlige verdier er 50 Ω single-ended og 100 Ω differensial. Den tekniske gjennomgangen bør inkludere impedanskontroll bekreftelse.
• ReturveiSørg for et komplett referanseplan for å unngå EMI-problemer med delt plan; legg til sying vias nære lagoverganger.
• ViaMinimer høyhastighetsvias; bruk Bakboring eller Blinde/nedgravde viaer når det er nødvendig. For HDI-design, bruk stablede vias eller forskjøvne vias med kobberfylling.

Dårlig DFM fører til Loddebro, Gravstening, Kaldloddingsfuger, Komponentskifte, og LoddekulerDFM-analyse før masseproduksjon bidrar til å beskytte utbyttet ved første gjennomgang.

3.1 Landmønsterdesign

Landmønstre må være i samsvar med IPC-7351Riktig putedesign er avgjørende for pålitelig PCB-montering og PCBA-montering.

• CHIP-komponenter (0402, 0603, 0805)Putestørrelsen må samsvare med sjablongåpningen og reflow-profilen for å unngå tombstoning.
• QFN (Quad Flat No-bly)Bunnen Termisk pute bør deles opp for å redusere hulrom og kalde skjøter; bruk loddemaske definert (SMD) eller ikke-loddemaske definert (NSMD) putene på riktig måte.
• BGA (Ball Grid Array)Loddediameteren er vanligvis 80–85 % av kulediameteren; åpningen av loddemasken må være presis for å unngå loddemaske på loddeputen. For BGA med fin pitch, bruk loddemaskedemning bredde ≤0,1 mm eller fjern demningen om nødvendig.
• SOT/SOP/QFPFin stigning krever tilstrekkelig loddemaskedemningsbredde for å forhindre brodannelse.

3.2 Komponentavstand og -orientering

• Avstanden mellom tilstøtende komponenter må oppfylle kravene til pick-and-place-dyser og etterbearbeiding (≥0,3 mm).
• Juster lignende komponenter i samme retning for enklere AOI-inspeksjon.
• Hold tilstrekkelig avstand mellom høye og korte komponenter for å unngå skyggeeffekt under omstryking.

3.3 Loddemaske og silketrykk

• Loddemaske-demning bredde ≥0,1 mm for å forhindre brodannelse.
• Silketrykk må ikke overlappe putene; hold ≥0,2 mm klaring.
• Polaritetsmerking, Pinne 1-indikator, og Referansebetegnelse må være tydelig.
• Velg farge på loddemasken (grønn, blå, svart, rød, hvit) basert på kundens preferanse; sørg for at teksten er lesbar.

4.1 DFT

DFT muliggjør effektiv og rimelig PCBA-testing og støtter utvikling av testprogrammer og design av inventar.

• Flyvende sondetestIngen festeanordning nødvendig; ideell for prototyper og små partier.
• IKT (kretstest)Krever testpunkter og armatur; egnet for høyt volum. Vi designer testpunktmønstre med tilstrekkelig dekning.
• FCT (funksjonell kretstest)Verifiserer faktisk PCBA-funksjonalitet.
• Grenseskanning (JTAG)Bruker innebygd chiptestlogikk for å redusere fysiske testpunkter.

DFT-krav:

• Testpunktdiameter ≥0,8 mm, avstand ≥1,27 mm.
• Fordel testpunktene på én side når det er mulig.
• Hold testpunktene uhindret og unna høye komponenter.
• Reserver testpunkter for strøm- og jordnett for å muliggjøre kort test av strømbrudd og måling av påslått spenning.

4.2 DFA

DFA fokuserer på monteringseffektivitet og feilforebygging.

• PaneliseringBruk V-kutt (V-scoring) eller Musebitt / StempelhullFor PCB-montering med kanthengende komponenter, bruk tab ruting med musebitt.
• Verktøyskinne: 3–5 mm bred for overføring og posisjonering av transportbånd.
• TillitsmerkeMinst 2–3 globale referenspunkter; lokale referenspunkter for fine-pitch-enheter som BGA og QFN.
• Poka-YokeSørg for at kontaktene har unik retning for å forhindre omvendt innsetting.

5.1 Signalintegritet (SI)

SI-problemer inkluderer Speilbilde, Krysstale, Overskyting, Underskudd, og Timing-skjevhetHøyhastighet PCB-design kan bruke simulering før layout og verifisering etter layout å evaluere øyediagram.

• ImpedansmatchingKildeserieterminering, parallellterminering eller AC-terminering.
• LengdetilpasningSerpentinruting for DDR-data-/adressegrupper og differensialpar.
• Krysstaleundertrykkelse: 3W-regel (avstand ≥3 × sporbredde); legg til beskyttelsesspor for kritiske signaler.
• Retur viaLegg til sømvias nær lagoverganger for å redusere sløyfeinduktansen.

5.2 Strømintegritet (PI)

PI-problemer inkluderer Strømstøy, Spenningsfall, og BakkesprettEn godt designet Kraftdistribusjonsnettverk (PDN) er avgjørende for stabil drift.

• AvkoblingskondensatorPlasser 0,1 µF + 10 µF-kombinasjoner i nærheten av hver strømpinne; bruk lav-ESL kondensatorer for høyfrekvent avkobling.
• Power Plane SplitSeparat analoge og digitale effektplan; unngå kryssing av skillelinjer med høyhastighetssignaler.
• LavimpedansbaneTilstøtende kraft- og jordplan skaper plankapasitans; opprettholder tynt dielektrikum mellom kraft- og jordlagene.
• Via-tellingParallelle flere viaer for høystrømsbaner; bruk kobberfylte vias for vias med høy strømstyrke.

5.3 EMC (elektromagnetisk kompatibilitet)

EMC-deksler EMI (elektromagnetisk interferens) og EMS (elektromagnetisk følsomhet)En forhåndsgjennomgang av EMC-samsvar kan identifisere designrisikoer før formell testing.

• 20H-regelenForsenk kraftplanets kanter med 20× lagavstand for å redusere frynsefelt.
• GrensesnittfiltreringLegg til TVS, common mode-drosler, ferrittkuler og kondensatorer ved I/O-kontakter.
• SkjermingBruk skjerming over sensitive områder; sørg for jordingsputer for feste av skjold.
• Krystall og klokkeIngen ruting under krystaller; bruk beskyttelsesspor og hold klokkesporene korte.

5.4 HDI PCB-design

For design med høy tetthet, HDI-kretskort teknologi med laserborede mikroviaer, blinde vias, og nedgravde vias muliggjør mindre formfaktorer og høyere rutingtetthet. Viktige hensyn:

• Microvia-sideforhold vanligvis ≤1:1.
• Bruk stablede mikroviaer for lagoverganger i områder med høy tetthet.
• Sekvensiell laminering prosessen tillater flere mikrovia-lag.
• Via-i-puten med kobberfylling og planarisering for BGA-fanout.

6.1 BGA-design

BGA-putedesign påvirker direkte loddeutbyttet for PCB-montering og PCBA-montering, spesielt i BGA-applikasjoner med fin pitch.

• Putediameter ≈0,8–0,85 × kulediameter (f.eks. 0,25 mm pute for 0,3 mm kule).
• Loddemaskeåpningen er 0,025–0,05 mm større enn loddeputen per side.
• NSMD (definert av ikke-loddemaske) eller SMD (loddemaskedefinert); NSMD er vanlig for BGA med fin pitch.
• Fanout-vias 0,2 mm/0,1 mm eller mindre; bruk Via-in-Pad med Kobberfylt / Harpiksfylt for å forhindre loddetinnsuging.
• Legge til lokale tillitsmerker nær BGA for nøyaktig plassering.

6.2 QFN-design

QFN-pakker (Quad Flat No-lead) krever nøye design av termiske puter.

• Del den termiske puten inn i flere mindre puter, eller bruk én pute med segmenterte sjablongåpninger for å redusere tomrom.
• Forleng pinneputene 0,2–0,3 mm utover pakkekanten for AOI-inspeksjon.
• Bruk Harpiksplugging eller Kobberfylling for termiske pute-vias for å forhindre at loddetinnet trekker gjennom.
• For QFN med høy effekt, legg til termisk via-matrise tilkobling til interne kobberplan.

6.3 0402 / 0201 / 01005 Mikrokomponenter

• 0402 avstand mellom puter: 0,4–0,5 mm; 0201: 0,25–0,3 mm; 01005: 0,15–0,2 mm.
• Bruk åpninger for sjablonger mot lodding (med hakk eller reduserte hull).
• Sørg for tilstrekkelige referencemerker for nøyaktig plassering.
• Vurder limdispensering for dobbeltsidig montering med tunge komponenter.

7.1 Design av sjablongåpning

Sjablonåpningsdesign bestemmer direkte utskrift av loddepasta kvalitet og bør optimaliseres for hver PCBA.

• Sjablontykkelse: 0,1–0,15 mm typisk; 0,08 mm for mikrokomponenter; 0,2 mm for høy strøm.
• ArealforholdBlenderåpningsareal / åpningsveggareal > 0,66.
• SideforholdBlenderbredde / sjablongtykkelse > 1,5.
• Spesielle blenderåpningerQFN-termopute med flere små vinduer; BGA sirkulær eller firkantet reduksjon; anti-lodding kuleformede åpninger for chipkomponenter.
• Vurder trinnsjablon for blandede komponentstørrelser (f.eks. tykk sjablong for områder med høy strøm, tynn for områder med fin stigning).

7.2 Reflow- og bølgelodding

• Reflow-loddingFor SMT-komponenter; krever riktig temperaturprofil (forvarming, bløtlegging, reflow, avkjøling). Bruk nitrogentilbakestrømning for forbedret fukting og redusert oksidasjon.
• BølgeloddingFor hullmonterte komponenter (DIP) og SMT rødlimprosess.
• Selektiv bølgeloddingLokal lodding for hullmonterte komponenter; ideell for kort med blandet teknologi.
• Blyfri prosessSAC305 loddepasta; maksimal reflowtemperatur 235–250 °C. Vanlige overflatebehandlinger inkluderer blyfri HASL, ENIG, Frivillig brannvesen, nedsenkingssølv, og nedsenkingsblikk.

7.3 Blandet montering

Kombiner SMT-reflow og DIP-bølgelodding, eller bruk Fest-i-lim-inn (PIP) for gjennomgående hullkomponenter i reflow.

8.1 Paneliseringsmetoder

• V-kutt (V-scoring)Lav kostnad; for rektangulære plater uten kantkomponenter.
• Musebitt / StempelhullFor ujevne plater eller kantkomponenter; bruk tab ruting med musebitt.
• Bro + MusebittKombinerer styrke og enkel separasjon.

8.2 Verktøyskinne og tillitsmerke

• Verktøyskinnebredde: 3–5 mm.
• Referansemerke: 1 mm diameter, 2–3 mm loddemaskeåpning, gull- eller nedsenkingstinnfinish.
• Lokale referenser for BGA/QFN finpitch-enheter.

8.3 Panelstørrelse og antall

• Panelstørrelse innenfor grensene for pick-and-place og reflow-ovn (≤400 mm × 400 mm).
• Balanse mellom effektivitet og materialutnyttelse; unngå vridning.
• Bruk utbrytbare fliker eller rutede spor for å redusere stress under avpaneling.

9.1 Elektrisk kontroll

• DRC ingen fatale feil.
• Kritisk signallengdetilpasning, impedans, avstand.
• Nettoeffekt via telling og strømkapasitet.
• Simulering av signalintegritet Resultatene oppfyller kravene til øyediagrammet.

9.2 DFM-sjekk

• Putestørrelse per IPC-7351.
• Komponentavstanden oppfyller minimumskravene for pick-and-place.
• Loddemaskedemning, silketrykk, polaritetsmerking klar.
• Sjablonåpning møter arealforhold.
• Panelisering og verktøyskinne nåværende.

9.3 DFT-sjekk

• Testpunktdekning på kritiske nett.
• Testpunkter er uhindret.
• Gjennomførbarhet av IKT-armaturer.

9.4 Monteringssjekk

• Verktøyskinne og referencemerker tilstede.
• Paneliseringsmetode rimelig.
• Komponentavstand fra V-snitt ≥0,5 mm.

9.5 Dokumentasjonens fullstendighet

• Standardisert navngivning av Gerber-lag.
• Nøyaktige delenummer, pakker og mengder i stykklisten.
• Plukk-og-plasser-filen samsvarer med stykklisten.
• Sjablongfilen samsvarer med PCB-designet.

For eldre eller utdaterte produkter PCBA-kretskort, PCBA omvendt konstruksjon kan gjenskape skjemaer, BOM-er og Gerber-filer fra fysiske kort og koble de gjenopprettede dataene til en ny PCB-design og PCBA-montering arbeidsflyt.

Vår reverse engineering-prosess inkluderer:

• Kortavbildning og røntgeninspeksjon å kartlegge interne lag.
• Komponentidentifikasjon og BOM-uttrekk inkludert utskifting av foreldede deler.
• Skjematisk opptak fra nettliste-rekonstruksjon.
• Gjenskaping av PCB-layout med DFM-forbedringer.
• Prototype PCBA-montering og funksjonstesting.

Ytterligere verdiøkende tjenester:

• Konform belegg for tøffe miljøer.
• Potting og innkapsling for vibrasjonsmotstand.
• Underfylling for BGA- og CSP-pakker.
• Omarbeid og reparasjon bruker BGA-omarbeidingsstasjon.
• Utvikling av funksjonelle tester for tilpasset PCBA.