PCBA tasarımı genellikle şunlarla başlar: Şematik Çizimardından PCB Yerleşimi, Yönlendirme, DRC (Tasarım Kuralı Kontrolü), Ve DFM Kontrolüdaha sonra çıktı verir Gerber Dosyaları, NC Matkap Dosyaları, Malzeme Listesi (BOM), Ve Montaj ÇizimiKarmaşık tasarımlar için, HDI PCB teknoloji ile lazerle delinmiş mikrovialar Ve sıralı laminasyon Gerekli olabilir.

Temel girdi dosyaları şunlardır:

• Netlist
• Mekanik Çizim
• Bileşen Veri Sayfası
• Süreç Yeterlilik Belgesi (Minimum iz genişliği/aralığı, minimum delik boyutu, lehim maskesi bariyer genişliği, empedans kontrol gereksinimleri)

Temel çıktı dosyaları şunlardır:

• Gerber RS-274X veya ODB++
• NC Matkap Dosyası
• Dosyayı Seç ve Yerleştir
• Şablon Gerber
• Test Noktası Raporu
• Montaj Çizimi ve Serigrafi Dosyası

2.1 Yerleştirme İlkeleri

Yerleşim, PCBA tasarımının temelidir ve doğrudan etkiler. Sinyal Yönlendirme Kalitesi, Termal Performans, Ve ÜretilebilirlikDoğru yerleştirme, aşağıdakiler için çok önemlidir: empedans kontrol PCB'si tasarımlar ve yüksek hızlı dijital devreler.

• Fonksiyonel BölümlemeParaziti önlemek için analog, dijital, güç ve yüksek hızlı arayüz alanları ayrı tutulmalıdır.
• Sinyal AkışıSinyal akış yönüne doğru bileşenleri yerleştirerek kesişme ve döngü alanını azaltın.
• Kritik Bileşen ÖnceliğiÖncelikle MCU/FPGA/SoC, DDR, saat ve güç modüllerini yerleştirin.
• Kenar Yerleşimi: Mekanik gereksinimleri karşılamak için devre kartı kenarlarına yakın bağlantı noktaları, düğmeler ve LED'ler.
• Termal DüzenYüksek güçlü bileşenler, ısı dağıtım kanallarına veya termal pedlere yakın konumlandırıldığında; ekleyin. termal diziler aracılığıyla Sıcak parçaların altında.

2.2 Yönlendirme Temelleri

• İz Genişliği ve Akım Kapasitesi1 ons bakır üzerinde 0,5 mm iz genişliği yaklaşık 1 A akım taşır. Daha yüksek akım için şunu kullanın: bakır için veya daha kalın bakır ağırlıklar.
• Diferansiyel ÇiftUSB, HDMI, LVDS, Ethernet gereklidir. Uzunluk Eşleştirme, Eşit Aralık, Ve Sıkı Bağlantı sürdürmek sinyal bütünlüğü ve en aza indirgemek ekleme kaybı Ve iade kaybı.
• Kontrollü EmpedansYüksek hızlı sinyaller, katman yapısından hesaplanan karakteristik empedansa ihtiyaç duyar; yaygın değerler 50 Ω tek uçlu ve 100 Ω diferansiyeldir. Mühendislik incelemesi şunları içermelidir: empedans kontrolü doğrulama.
• Dönüş Yolu: Bölünmüş düzlem EMI sorunlarını önlemek için eksiksiz bir referans düzlemi sağlayın; ekleyin dikiş yolları Katman geçişlerine yakın.
• AracılığıylaYüksek hızlı bağlantıları en aza indirin; kullanın Arka Delme veya Kör/Gömülü Vialar Gerektiğinde. HDI tasarımları için şunu kullanın: yığılmış vias veya kademeli yollar ile bakır dolgu.

Yetersiz DFM şunlara yol açar: Lehim Köprüleme, Mezar taşı, Soğuk Lehim Bağlantıları, Bileşen Kayması, Ve Lehim ToplarıSeri üretim öncesinde yapılan DFM analizi, ilk denemede elde edilen verimi korumaya yardımcı olur.

3.1 Arazi Desen Tasarımı

Arazi planları aşağıdakilere uygun olmalıdır: IPC-7351Doğru ped tasarımı, güvenilir bir kullanım için şarttır. PCB montajı Ve PCBA montajı.

• Çip Bileşenleri (0402, 0603, 0805): Baskı pedi boyutu, şablon açıklığı ve yeniden akış profiliyle uyumlu olmalıdır; aksi takdirde baskıda lekelenme (tombstoning) sorunu yaşanabilir.
• QFN (Quad Flat No-lead)Alt kısım Termal Ped Boşluk oluşumunu ve soğuk birleşim yerlerini azaltmak için bölümlere ayrılmalıdır; tanımlı lehim maskesi (SMD) veya Lehim maskesi tanımlanmamış (NSMD) pedleri uygun şekilde yerleştirin.
• BGA (Top Izgara Dizisi): Ped çapı tipik olarak top çapının %80-85'i kadardır; lehim maskesinin ped üzerine gelmemesi için lehim maskesi açıklığı hassas olmalıdır. İnce aralıklı BGA için şunu kullanın: lehim maskesi barajı Genişlik ≤0,1 mm veya gerekirse barajı kaldırın.
• SOT/SOP/QFPİnce aralıklı lehimleme, köprü oluşumunu önlemek için yeterli lehim maskesi bariyer genişliği gerektirir.

3.2 Bileşen Aralığı ve Yönlendirmesi

• Bitişik bileşenler arasındaki mesafe, alma ve yerleştirme nozulu ve yeniden işleme gereksinimlerini karşılamalıdır (≥0,3 mm).
• AOI incelemesini kolaylaştırmak için benzer bileşenleri aynı yönde hizalayın.
• Yeniden akış sırasında gölge etkisini önlemek için uzun ve kısa bileşenler arasında yeterli mesafe bırakın.

3.3 Lehim Maskesi ve Serigrafi Baskı

• Lehim Maskesi Barajı Köprü oluşumunu önlemek için genişlik ≥0,1 mm olmalıdır.
• Serigrafi Pedler üst üste gelmemeli; ≥0,2 mm boşluk bırakılmalıdır.
• Kutup İşaretlemesi, Pin 1 Göstergesi, Ve Referans Tanımlayıcı Açık olmalı.
• Müşteri tercihine göre lehim maskesi rengini (yeşil, mavi, siyah, kırmızı, beyaz) seçin; üzerindeki yazıların okunaklı olduğundan emin olun.

4.1 DFT

DFT, verimli ve düşük maliyetli PCBA testine olanak tanır ve test programı geliştirme ve fikstür tasarımını destekler.

• Uçan Sonda TestiMontaj aparatı gerektirmez; prototipler ve küçük partiler için idealdir.
• BİT (Devre İçi Test)Test noktaları ve fikstür gerektirir; yüksek hacimli üretim için uygundur. Tasarımını biz yapıyoruz. test noktası desenleri Yeterli kapsama alanı ile.
• FCT (Fonksiyonel Devre Testi)PCBA'nın gerçek işlevselliğini doğrular.
• Sınır Taraması (JTAG)Dahili çip test mantığını kullanarak fiziksel test noktalarını azaltır.

DFT gereksinimleri:

• Test noktası çapı ≥0,8 mm, aralık ≥1,27 mm.
• Mümkün olduğunca test noktalarını bir tarafa dağıtın.
• Test noktalarını engellerden uzak ve yüksek bileşenlerden uzakta tutun.
• Güç ve toprak ağları için yedek test noktaları sağlamak. kısa süreli güç kapatma testi Ve açılış voltajı ölçümü.

4.2 DFA

DFA, montaj verimliliğine ve hata önlemeye odaklanır.

• Panelleştirme: Kullanmak V-kesim (V-şekilli puanlama) veya Fare Isırığı / Damga Deliği. İçin PCB montajı Kenardan sarkan bileşenlerle, kullanın sekme yönlendirme fare ısırıklarıyla.
• Takım RayıKonveyörle aktarma ve konumlandırma için 3-5 mm genişliğinde.
• Güvenilir İşaret: En az 2-3 global referans noktası; BGA ve QFN gibi ince aralıklı cihazlar için yerel referans noktaları.
• Poka-Yoke: Bağlantı elemanlarının ters takılmasını önlemek için benzersiz bir yöne sahip olduklarından emin olun.

5.1 Sinyal Bütünlüğü (SI)

SI sorunları şunları içerir: Refleks, Çapraz konuşma, Aşırı sapma, Yetersiz, Ve Zamanlama SapmasıYüksek hızlı PCB tasarımı kullanabilir ön yerleşim simülasyonu Ve Yerleşim sonrası doğrulama değerlendirmek için göz diyagramı.

• Empedans EşleştirmeKaynak seri sonlandırma, paralel sonlandırma veya AC sonlandırma.
• Uzunluk EşleştirmeDDR veri/adres grupları ve diferansiyel çiftler için serpantin yönlendirme.
• Çapraz Etkileşim Bastırma: 3W kuralı (aralık ≥3× iz genişliği); kritik sinyaller için koruma izleri ekleyin.
• Geri Dönüş YoluylaKatman geçişlerinin yakınına dikiş delikleri ekleyerek döngü indüktansını azaltın.

5.2 Güç Bütünlüğü (PI)

Kişisel yaralanma sorunları şunları içerir: Güç Gürültüsü, Gerilim Düşüşü, Ve Yerden Sekmeİyi tasarlanmış bir Güç Dağıtım Ağı (PDN) İstikrarlı çalışma için kritik öneme sahiptir.

• Ayırma Kondansatörü: Her güç pininin yakınına 0,1 µF + 10 µF kombinasyonları yerleştirin; kullanın düşük ESL kapasitörler yüksek frekanslı ayırma için.
• Güç Düzlemi BölünmesiAnalog ve dijital güç düzlemlerini ayırın; yüksek hızlı sinyallerle kesişen bölmelerden kaçının.
• Düşük Empedanslı YolGüç ve topraklama düzlemlerinin yan yana gelmesi düzlemsel kapasitans oluşturur; güç ve topraklama katmanları arasında ince bir dielektrik tabaka bulundurun.
• Sayım yoluylaYüksek akım yolları için paralel çoklu geçiş yolları; kullanım bakır dolgulu delikler yüksek akımlı geçiş yolları için.

5.3 EMC (Elektromanyetik Uyumluluk)

EMC kapakları EMI (Elektromanyetik Girişim) Ve EMS (Elektromanyetik Duyarlılık)EMC ön uyumluluk incelemesi, resmi testlerden önce tasarım risklerini belirleyebilir.

• 20H KuralıSaçaklanma alanlarını azaltmak için güç düzlemi kenarlarını katman aralığının 20 katı kadar içeri doğru girintileyin.
• Arayüz FiltrelemeGiriş/çıkış konektörlerine TVS, ortak mod bobinleri, ferrit boncuklar ve kapasitörler ekleyin.
• KalkanlamaHassas bölgelerin üzerine koruyucu örtüler kullanın; topraklama pedleri kalkan takılması için.
• Kristal ve SaatKristallerin altında yönlendirme yapmayın; koruma izleri kullanın ve saat izlerini kısa tutun.

5.4 HDI PCB Tasarımı

Yüksek yoğunluklu tasarımlar için, HDI PCB teknoloji ile lazerle delinmiş mikrovialar, kör yollar, Ve gömülü yollar Daha küçük form faktörlerine ve daha yüksek yönlendirme yoğunluğuna olanak tanır. Önemli hususlar:

• Mikrovia en boy oranı Genellikle ≤1:1.
• Kullanmak yığılmış mikrovialar Yüksek yoğunluklu alanlardaki katman geçişleri için.
• Ardışık laminasyon Bu işlem, birden fazla mikrovia katmanına olanak tanır.
• Via-in-pad ile bakır dolgu Ve düzlemleştirme BGA fanout için.

6.1 BGA Tasarımı

BGA ped tasarımı, lehimleme verimliliğini doğrudan etkiler. PCB montajı Ve PCBA montajıözellikle ince aralıklı BGA uygulamalarında.

• Ped çapı ≈0,8–0,85 × top çapı (örneğin, 0,3 mm top için 0,25 mm ped).
• Lehim maskesi açıklığı, pedden her iki taraftan 0,025–0,05 mm daha büyüktür.
• NSMD (Lehim Maskesi Tanımlanmamış) veya SMD (Lehim Maskesi Tanımlı)NSMD, ince aralıklı BGA'lar için yaygındır.
• 0,2 mm/0,1 mm veya daha küçük çaplı bağlantı noktaları; kullanın Via-in-Pad ile Bakır Dolgulu / Reçine Dolgulu Lehimin sızmasını önlemek için.
• Eklemek yerel referans işaretleri Doğru yerleştirme için BGA'ya yakın konumda.

6.2 QFN Tasarımı

QFN (Quad Flat No-lead) paketleri, dikkatli bir termal ped tasarımı gerektirir.

• Isı yalıtım pedini birden fazla küçük pede bölün veya boşluk oluşumunu azaltmak için bölümlere ayrılmış şablon açıklıklarına sahip tek bir ped kullanın.
• AOI incelemesi için pin pedlerini paket kenarından 0,2–0,3 mm daha uzatın.
• Kullanmak Reçine Tıkanıklığı veya Bakır Dolgu Lehimin sızmasını önlemek için termal ped geçişleri için.
• Yüksek güçlü QFN için ekleyin termal dizi yoluyla İç bakır düzlemlere bağlanıyor.

6.3 0402 / 0201 / 01005 Mikro Bileşenler

• 0402 ped aralığı: 0,4–0,5 mm; 0201: 0,25–0,3 mm; 01005: 0,15–0,2 mm.
• Lehim önleyici top şablonu açıklıklarını (çentikli veya daraltılmış) kullanın.
• Yerleştirme doğruluğu için yeterli referans işaretleri sağlayın.
• Dikkate almak yapıştırıcı dağıtımı Ağır parçaların çift taraflı montajı için.

7.1 Şablon Açıklık Tasarımı

Şablon açıklığı tasarımı doğrudan belirler lehim macunu baskısı Kalite her bir PCBA için optimize edilmelidir.

• Şablon KalınlığıTipik kalınlık 0,1–0,15 mm; mikro bileşenler için 0,08 mm; yüksek akım gerektiren uygulamalar için 0,2 mm.
• Alan Oranı: Açıklık alanı / açıklık duvar alanı > 0,66.
• En Boy Oranı: Açıklık genişliği / şablon kalınlığı > 1,5.
• Özel Açıklıklar: QFN termal ped, çoklu küçük pencereler; BGA dairesel veya kare küçültme; çip bileşenleri için lehim önleyici bilye çentikli açıklıklar.
• Dikkate almak adım şablonu Farklı boyutlardaki bileşenler için (örneğin, yüksek akım alanları için kalın şablon, ince aralıklı alanlar için ince şablon).

7.2 Yeniden Akışlı ve Dalga Lehimleme

• Lehimleme (Reflow)SMT bileşenleri için; uygun olması gerekir. sıcaklık profili (Ön ısıtma, bekletme, yeniden akış, soğutma). Kullanım nitrojen akışı Daha iyi ıslanma ve daha az oksidasyon için.
• Dalga Lehimleme: Delikli (DIP) bileşenler ve SMT kırmızı tutkal işlemi için.
• Seçici Dalga LehimlemeDelikli bileşenler için lokalize lehimleme; karma teknolojili devre kartları için idealdir.
• Kurşunsuz İşlem: SAC305 lehim macunu; en yüksek yeniden akış sıcaklığı 235–250 °C. Yaygın yüzey işlemleri şunlardır: kurşunsuz HASL, KABUL ETMEK, Gönüllü İtfaiye Departmanı, daldırma gümüşü, Ve daldırma kalay.

7.3 Karma Montaj

SMT reflow ve DIP dalga lehimleme yöntemlerini birleştirin veya kullanın. Pin-in-Paste (PIP) Lehimleme işleminde delikli bileşenler için.

8.1 Panel Oluşturma Yöntemleri

• V-kesim (V-şekilli puanlama)Düşük maliyetli; kenar bileşenleri olmayan dikdörtgen levhalar için.
• Fare Isırığı / Damga DeliğiDüzensiz levhalar veya kenar bileşenleri için; şunu kullanın: sekme yönlendirme ile fare ısırıkları.
• Köprü + Fare IsırığıHem sağlamlığı hem de kolay ayrılma özelliğini bir araya getiriyor.

8.2 Takım Rayı ve Referans İşareti

• Takım rayı genişliği: 3–5 mm.
• Referans işareti: 1 mm çapında, 2–3 mm lehim maskesi açıklığı, altın veya daldırma kalay kaplama.
• BGA/QFN ince aralıklı cihazlar için yerel referans noktaları.

8.3 Panel Boyutu ve Miktarı

• Panel boyutu, yerleştirme ve lehimleme fırını sınırları dahilindedir (≤400 mm × 400 mm).
• Verimlilik ve malzeme kullanımını dengeleyin; deformasyonu önleyin.
• Kullanmak kopma sekmeleri veya yönlendirilmiş yuvalar Panel sökme işlemi sırasında stresi azaltmak için.

9.1 Elektrik Kontrolü

• DRC'de ölümcül hata yok.
• Kritik sinyal uzunluğu eşleşmesi, empedans, aralık.
• Sayım ve mevcut kapasite üzerinden elektrik şebekesi.
• Sinyal bütünlüğü simülasyonu Sonuçlar göz diyagramı gereksinimlerini karşılıyor.

9.2 DFM Kontrolü

• Ped boyutu IPC-7351 standardına göre.
• Parça aralıkları, minimum alma ve yerleştirme gereksinimlerini karşılamaktadır.
• Lehim maskesi bariyeri, serigrafi baskı, kutup işaretlemesi net.
• Şablon açıklığı alan oranına uygundur.
• Panelleştirme Ve takım rayı Sunmak.

9.3 DFT Kontrolü

• Kritik ağlardaki test noktası kapsamı.
• Test noktaları engelsiz.
• Bilişim teknolojisi ekipmanlarının kurulumunun uygulanabilirliği.

9.4 Montaj Kontrolü

• Takım rayı ve referans işaretleri mevcut.
• Panelizasyon yöntemi makul.
• Bileşenin V kesiminden uzaklığı ≥0,5 mm.

9.5 Belgelerin Eksiksizliği

• Gerber katman adlandırması standartlaştırıldı.
• Malzeme listesindeki parça numaraları, paketler ve miktarlar doğru.
• Seçme ve yerleştirme dosyası, malzeme listesiyle uyumludur.
• Şablon dosyası PCB tasarımıyla uyumludur.

Eski veya kullanım dışı ürünler için PCBA devre kartları, PCBA tersine mühendisliği Fiziksel devre kartlarından şemaları, malzeme listelerini ve Gerber dosyalarını yeniden oluşturabilir ve kurtarılan verileri yeni bir sisteme bağlayabilir. PCB tasarımı Ve PCBA montajı iş akışı.

Tersine mühendislik sürecimiz şunları içerir:

• Görüntüleme ve röntgen muayenesi İç katmanları haritalamak.
• Bileşen tanımlama ve malzeme listesi çıkarma Kullanım ömrü dolmuş parçaların değiştirilmesi de dahil.
• Şematik çizim Netlist yeniden yapılandırmasından.
• PCB düzeninin yeniden oluşturulması DFM iyileştirmeleriyle birlikte.
• Prototip PCBA montajı ve fonksiyonel testler.

Ek katma değerli hizmetler:

• Konformal kaplama Zorlu ortamlar için.
• Saksılama ve kapsülleme titreşim direnci için.
• Alt dolgu BGA ve CSP paketleri için.
• Yeniden işleme ve onarım BGA yeniden işleme istasyonu kullanılarak.
• Fonksiyonel test geliştirme özel PCBA için.