Zasnova PCBA se običajno začne z Shematski zajem, ki mu sledi Namestitev tiskanih vezij, Usmerjanje, DRC (Preverjanje pravil načrtovanja)in Preverjanje DFM, nato pa izhodi Gerberjeve datoteke, NC vrtalne datoteke, BOM (kosovnica)in Montažna risbaZa kompleksne zasnove, HDI tiskano vezje tehnologija z lasersko izvrtane mikrootvorne odprtine in sekvenčna laminacija morda bo potrebno.

Osnovne vhodne datoteke vključujejo:

• Seznam omrežij
• Strojno risanje
• Podatkovni list komponent
• Dokument o zmogljivosti procesa (minimalna širina/razmik sledi, minimalna velikost luknje, širina pregrade spajkalne maske, zahteve za nadzor impedance)

Osnovne izhodne datoteke vključujejo:

• Gerber RS-274X ali ODB++
• NC vrtalna datoteka
• Izberi in postavi datoteko
• Šablona Gerber
• Poročilo o preskusni točki
• Montažna risba in datoteka za sitotisk

2.1 Načela namestitve

Namestitev je temelj zasnove PCBA in neposredno vpliva Kakovost usmerjanja signala, Toplotna zmogljivostin IzdelovalnostPravilna namestitev je ključnega pomena za Tiskano vezje za nadzor impedance zasnove in visokohitrostna digitalna vezja.

• Funkcionalna particioniranje: Ločite analogna, digitalna, napajalna in visokohitrostna vmesniška območja, da se izognete motnjam.
• Pretok signalaKomponente postavite v smeri toka signala, da zmanjšate območje križanja in zanke.
• Prioriteta kritične komponenteNajprej namestite module MCU/FPGA/SoC, DDR, takt in napajanje.
• Postavitev roba: Konektorji, gumbi in LED diode blizu robov plošče za izpolnjevanje mehanskih zahtev.
• Termična postavitevVisokozmogljive komponente v bližini kanalov za odvajanje toplote ali termičnih blazinic; dodajte toplotno prek nizov pod vročimi komponentami.

2.2 Osnove usmerjanja

• Širina sledi in trenutna zmogljivost: Širina sledi 0,5 mm na 28-gramskem bakru prenaša približno 1 A. Za večji tok uporabite baker za ali debelejše bakrene uteži.
• Diferencialni parZahtevajo USB, HDMI, LVDS, Ethernet Ujemanje dolžine, Enak razmikin Tesna sklopka vzdrževati celovitost signala in zmanjšati vstavljena izguba in izguba povratka.
• Nadzorovana impedancaVisokohitrostni signali zahtevajo karakteristično impedanco, izračunano iz sklada; običajne vrednosti so 50 Ω enojni in 100 Ω diferencialni. Inženirski pregled mora vključevati nadzor impedance preverjanje.
• Povratna potZagotovite popolno referenčno ravnino, da se izognete težavam z elektromagnetnimi motnjami v razdeljeni ravnini; dodajte šivanje prehodov prehodi blizu plasti.
• PrekoZmanjšajte število hitrih prehodov; uporabite Vrtanje nazaj ali Slepi/zakopani prehodi kadar je to potrebno. Za zasnove HDI uporabite zložene prečke ali stopničasto razporejeni prehodi z bakreno polnilo.

Slab DFM vodi do Spajkalni most, Nagrobnik, Hladno spajkani spoji, Premik komponentein Spajkalne krogliceAnaliza DFM pred masovno proizvodnjo pomaga zaščititi izkoristek prvega prehoda.

3.1 Oblikovanje zemljišč

Vzorci zemljišč morajo biti v skladu z IPC-7351Pravilna zasnova blazinic je bistvena za zanesljivo Sestavljanje tiskanih vezij in Sestavljanje tiskanih vezij.

• Komponente CHIP (0402, 0603, 0805)Velikost blazinice se mora ujemati z odprtino šablone in profilom prelivanja, da se prepreči nastanek nagrobnikov.
• QFN (štirikratni ploščati brezvodni)Dno Termalna blazinica morajo biti pregrajene, da se zmanjša praznjenje in hladni spoji; uporabite definirana spajkalna maska ​​(SMD) ali definirana nespajkalna maska ​​(NSMD) blazinice ustrezno.
• BGA (kroglična mreža)Premer blazinice je običajno 80–85 % premera kroglice; odpiranje spajkalne maske mora biti natančno, da se prepreči stik spajkalne maske s blazinico. Za BGA z drobnim korakom uporabite jez za spajkalno masko širina ≤0,1 mm ali po potrebi odstranite jez.
• SOT/SOP/QFPZa fino razdaljo je potrebna ustrezna širina jeza spajkalne maske, da se prepreči premostitev.

3.2 Razmik in orientacija komponent

• Razmik med sosednjimi komponentami mora ustrezati zahtevam za šobe za nameščanje in predelavo (≥0,3 mm).
• Za lažji pregled AOI poravnajte podobne komponente v isto smer.
• Med visokimi in kratkimi komponentami naj bo zadostna razdalja, da se prepreči učinek sence med ponovnim nanosom.

3.3 Spajkalna maska ​​in sitotisk

• Spajkalna maska ​​Dam širina ≥0,1 mm, da se prepreči premostitev.
• Sitotisk blazinic se ne smejo prekrivati; vzdržujte razmik ≥0,2 mm.
• Označevanje polarnosti, Indikator pina 1in Referenčni označevalec mora biti jasno.
• Izberite barvo spajkalne maske (zelena, modra, črna, rdeča, bela) glede na želje stranke; zagotovite čitljivost natisnjenih legend.

4.1 DFT

DFT omogoča učinkovito in cenovno ugodno testiranje tiskanih vezij (PCBA) ter podpira razvoj testnih programov in načrtovanje vpenjalnih napeljav.

• Preizkus leteče sondePritrdilni element ni potreben; idealno za prototipe in majhne serije.
• IKT (preizkus v vezju)Zahteva merilne točke in vpenjalo; primerno za velike količine. Načrtujemo vzorci testnih točk z ustrezno pokritostjo.
• FCT (Test funkcionalnega vezja): Preveri dejansko delovanje PCBA.
• Mejno skeniranje (JTAG)Uporablja vgrajeno logiko testiranja čipov za zmanjšanje fizičnih testnih točk.

Zahteve DFT-ja:

• Premer merilne točke ≥0,8 mm, razmik ≥1,27 mm.
• Kadar je mogoče, razporedite testne točke na eno stran.
• Merilne točke naj bodo proste in stran od visokih komponent.
• Rezervirajte testne točke za napajalna in ozemljitvena omrežja, da omogočite kratek preizkus izklopa napajanja in merjenje napetosti ob vklopu.

4.2 DFA

DFA se osredotoča na učinkovitost montaže in preprečevanje napak.

• PanelizacijaUporaba V-rez (V-točkovanje) ali Ugriz miši / luknja od žigaZa montaža tiskanih vezij pri komponentah, ki visijo na robu, uporabite usmerjanje zavihkov z mišjimi ugrizi.
• Orodna tirnica: 3–5 mm širine za prenos in pozicioniranje s tekočim trakom.
• Fiducialna oznakaVsaj 2–3 globalne referenčne točke; lokalne referenčne točke za naprave z drobnim korakom, kot sta BGA in QFN.
• Poka-Yoke: Za preprečitev obratnega vstavljanja zagotovite, da imajo priključki edinstveno orientacijo.

5.1 Celovitost signala (SI)

Težave s SI vključujejo Odsev, Presluh, Prekoračitev, Podletin Časovna neenakomernostVisoka hitrost Zasnova tiskanih vezij lahko uporabi simulacija pred postavitvijo in preverjanje po postavitvi oceniti očesni diagram.

• Usklajevanje impedance: Zaporedna prekinitev vira, vzporedna prekinitev ali prekinitev izmeničnega toka.
• Ujemanje dolžineSerpentinsko usmerjanje za podatkovne/naslovne skupine DDR in diferencialne pare.
• Zatiranje presluhaPravilo 3W (razmik ≥3× širina sledi); dodajte zaščitne sledi za kritične signale.
• Vrnitev prekV bližini prehodov plasti dodajte šivne prehode za zmanjšanje induktivnosti zanke.

5.2 Integriteta napajanja (PI)

Težave s PI vključujejo Močni šum, Padec napetostiin Odboj od talDobro zasnovan Distribucijsko omrežje za električno energijo (PDN) je ključnega pomena za stabilno delovanje.

• Ločilni kondenzatorV bližini vsakega napajalnega pina namestite kombinacije 0,1 µF + 10 µF; uporabite kondenzatorji z nizkim ESL za visokofrekvenčno ločitev.
• Razdelitev močnostne ravnineLočite analogne in digitalne napajalne ravnine; izogibajte se prečkanju razcepov z visokohitrostnimi signali.
• Pot z nizko impedancoSosednji napajalni in ozemljitveni ravnini ustvarjata kapacitivnost ravnine; med napajalnimi in ozemljitvenimi plastmi vzdržujte tanek dielektrik.
• Število prehodovVzporedni več prehodnih odprtin za poti z visokim tokom; uporaba bakreno napolnjene prehodne odprtine za visokotokovne prehode.

5.3 EMC (elektromagnetna združljivost)

EMC pokrovi EMI (elektromagnetne motnje) in EMS (elektromagnetna občutljivost)Predhodni pregled skladnosti z EMC lahko ugotovi tveganja zasnove pred formalnim testiranjem.

• Pravilo 20HRobove potenčne ravnine vdolbite za 20× razmik plasti, da zmanjšate obrobna polja.
• Filtriranje vmesnikovNa V/I priključkih dodajte TVS, dušilke skupnega načina, feritne kroglice in kondenzatorje.
• Zaščita: Na občutljivih območjih uporabljajte zaščitne pokrove; zagotovite ozemljitvene blazinice za pritrditev ščita.
• Kristal in uraBrez usmerjanja pod kristali; uporabite zaščitne sledi in naj bodo sledi ure kratke.

5.4 Zasnova tiskanega vezja HDI

Za zasnove z visoko gostoto, HDI tiskano vezje tehnologija z lasersko izvrtane mikrootvorne odprtine, slepe prehodein zakopane prehode omogoča manjše oblike in večjo gostoto usmerjanja. Ključni dejavniki:

• Razmerje stranic mikroviale običajno ≤1:1.
• Uporaba zložene mikroprevodnice za prehode med plastmi na območjih z visoko gostoto.
• Zaporedna laminacija Postopek omogoča več plasti mikrovijolic.
• Vhodna blazinica z bakreno polnilo in planarizacija za BGA razpenjanje.

6.1 Zasnova BGA

Zasnova BGA ploščice neposredno vpliva na izkoristek spajkanja Sestavljanje tiskanih vezij in Sestavljanje tiskanih vezij, zlasti v aplikacijah BGA z drobnim korakom.

• Premer blazinice ≈0,8–0,85 × premer kroglice (npr. blazinica 0,25 mm za kroglico 0,3 mm).
• Odprtina spajkalne maske je za 0,025–0,05 mm na stran večja od kontaktne blazinice.
• NSMD (Določena nespajkalna maska) ali SMD (določena s spajkalno masko)NSMD, pogost za BGA z drobnim korakom.
• Razvejalni prehodi 0,2 mm/0,1 mm ali manjši; uporabite Via-in-Pad z Polnjeno z bakrom / polnjeno s smolo da preprečite odtekanje spajke.
• Dodaj lokalne referenčne oznake blizu BGA za natančno postavitev.

6.2 Zasnova QFN

Ohišja QFN (Quad Flat No-lead) zahtevajo skrbno zasnovo termičnih blazinic.

• Termo blazinico razdelite na več manjših blazinic ali uporabite eno samo blazinico s segmentiranimi odprtinami šablone, da zmanjšate nastajanje praznin.
• Za pregled AOI podaljšajte kontaktne blazinice 0,2–0,3 mm čez rob embalaže.
• Uporaba Zamašitev s smolo ali Bakreno polnjenje za prehode s termičnimi blazinicami, da se prepreči odtekanje spajke.
• Za visokozmogljive QFN dodajte toplotno prek matrike povezovanje z notranjimi bakrenimi ravninami.

6.3 0402 / 0201 / 01005 Mikro komponente

• Razmik med ploščicami 0402: 0,4–0,5 mm; 0201: 0,25–0,3 mm; 01005: 0,15–0,2 mm.
• Uporabite odprtine za šablono s kroglicami proti spajkanju (z zarezo ali zmanjšano).
• Zagotovite dovolj referenčnih oznak za natančnost namestitve.
• Razmislite doziranje lepila za dvostransko montažo s težkimi komponentami.

7.1 Zasnova odprtine s šablono

Zasnova odprtine šablone neposredno določa tiskanje s spajkalno pasto kakovost in jo je treba optimizirati za vsako tiskano vezje.

• Debelina šablone: tipično 0,1–0,15 mm; 0,08 mm za mikro komponente; 0,2 mm za visok tok.
• Razmerje površinPovršina odprtine / površina stene odprtine > 0,66.
• Razmerje stranicŠirina odprtine / debelina šablone > 1,5.
• Posebne odprtineTermična blazinica QFN z več majhnimi okenci; okrogla ali kvadratna redukcija BGA; odprtine z zarezo proti spajkanju za komponente čipa.
• Razmislite korak šablona za mešane velikosti komponent (npr. debela šablona za območja z visokim tokom, tanka za fino raster).

7.2 Spajkanje s prelivanjem in valovno spajkanje

• Spajkanje s ponovnim spajkanjemZa SMT komponente; zahteva ustrezno temperaturni profil (predgrevanje, namakanje, ponovno polnjenje, hlajenje). Uporaba pretakanje dušika za boljše omočenje in zmanjšano oksidacijo.
• Valovno spajkanjeZa komponente s skoznjimi luknjami (DIP) in postopek rdečega lepila SMT.
• Selektivno valovno spajkanjeLokalizirano spajkanje za komponente skozi luknje; idealno za plošče z mešano tehnologijo.
• Postopek brez svincaSpajkalna pasta SAC305; najvišja temperatura ponovnega taljenja 235–250 °C. Običajne površinske obdelave vključujejo brez svinca HASL, STRINJAM SE, Prostovoljno gasilsko društvo, imerzijska srebrnain potopni kositer.

7.3 Mešana montaža

Kombinirajte SMT reflow in DIP valovno spajkanje ali uporabite Pripenjanje in lepljenje (PIP) za komponente s skoznjimi izvrtinami pri reflowu.

8.1 Metode panelizacije

• V-rez (V-točkovanje)Nizki stroški; za pravokotne plošče brez robnih komponent.
• Ugriz miši / luknja od žigaZa nepravilne deske ali robne komponente; uporabite usmerjanje zavihkov z ugrizi miši.
• Most + ugriz miškeZdružuje moč in enostavnost ločevanja.

8.2 Tirnica za orodje in referenčna oznaka

• Širina orodne tirnice: 3–5 mm.
• Referenčna oznaka: premer 1 mm, odprtina spajkalne maske 2–3 mm, zlata ali potopna kositrjena prevleka.
• Lokalne referenčne točke za BGA/QFN naprave z drobnim korakom.

8.3 Velikost in količina plošče

• Velikost plošče znotraj omejitev sistema pick-and-place in pečice za reflow (≤400 mm × 400 mm).
• Uravnotežite učinkovitost in izkoriščenost materiala; preprečite upogibanje.
• Uporaba odlomljivi jezički ali usmerjene reže za zmanjšanje stresa med razstavljanjem.

9.1 Električni pregled

• DRC brez usodnih napak.
• Ujemanje dolžine kritičnega signala, impedanca, razmik.
• Moč omrežja preko štetja in trenutne kapacitete.
• Simulacija integritete signala Rezultati izpolnjujejo zahteve očesnega diagrama.

9.2 Preverjanje DFM

• Velikost blazinice v skladu z IPC-7351.
• Razmik komponent izpolnjuje minimalne zahteve za pobiranje in nameščanje.
• Spajkalna maska, sitotisk, oznaka polarnosti prozorna.
• Odprtina šablone ustreza razmerju površine.
• Panelizacija in orodna tirnica sedanjost.

9.3 Preverjanje DFT-ja

• Pokritost testnih točk na kritičnih omrežjih.
• Testne točke neovirane.
• Izvedljivost napeljave IKT.

9.4 Preverjanje montaže

• Prisotna je tirnica za orodje in referenčne oznake.
• Razumna metoda panelizacije.
• Razdalja komponent od V-reza ≥0,5 mm.

9.5 Popolnost dokumentacije

• Standardizirano poimenovanje Gerberjevih plasti.
• Številke delov v kosovnici, paketi in količine so točne.
• Datoteka za izbiro in namestitev se ujema z BOM.
• Datoteka šablone ustreza zasnovi tiskanega vezja.

Za starejše ali zastarele izdelke tiskana vezja PCBA, Reverzni inženiring PCBA lahko ponovno ustvari sheme, BOM in Gerber datoteke iz fizičnih plošč ter poveže obnovljene podatke z novo Zasnova tiskanih vezij in Sestavljanje tiskanih vezij potek dela.

Naš postopek obratnega inženiringa vključuje:

• Slikanje plošč in rentgenski pregled za preslikavo notranjih plasti.
• Identifikacija komponent in ekstrakcija BOM vključno z zamenjavo zastarelih delov.
• Shematski zajem iz rekonstrukcije netlist.
• Rekreacija postavitve tiskanega vezja z izboljšavami DFM.
• Prototipna montaža tiskanega vezja in funkcionalno testiranje.

Dodatne storitve z dodano vrednostjo:

• Konformni premaz za zahtevna okolja.
• Zalivanje in enkapsulacija za odpornost proti vibracijam.
• Premalo polnjenja za ohišja BGA in CSP.
• Predelava in popravilo z uporabo postaje za predelavo BGA.
• Razvoj funkcionalnih testov za tiskana vezja po meri.