Проектування друкованих плат зазвичай починається з Схематичне захоплення, а потім Розміщення друкованої плати, Маршрутизація, DRC (Перевірка правил проектування), та Перевірка DFM, тоді виводи Файли Гербера, Файли для свердління з ЧПУ, Специфікація матеріалів (BOM), та Складальне кресленняДля складних конструкцій, Друкована плата HDI технології з лазерно-перфоровані мікровідкритки і послідовне ламінування може знадобитися.

Основні вхідні файли включають:

• Список нетів
• Механічне креслення
• Технічний опис компонентів
• Документ про можливості процесу (мінімальна ширина/відстань між доріжками, мінімальний розмір отвору, ширина греблі паяльної маски, вимоги до контролю імпедансу)

Основні вихідні файли включають:

• Гербер RS-274X або ODB++
• Файл для свердління з ЧПУ
• Файл «Вибрати та розмістити»
• Трафарет Гербер
• Звіт про тестову точку
• Складальне креслення та файл шовкографії

2.1 Принципи розміщення

Розміщення є основою проектування друкованих плат і безпосередньо впливає Якість маршрутизації сигналу, Теплова продуктивність, та ТехнологічністьПравильне розміщення є критично важливим для Друкована плата контролю імпедансу конструкції та високошвидкісні цифрові схеми.

• Функціональне розділенняРозділіть аналогові, цифрові, силові та високошвидкісні інтерфейсні області, щоб уникнути перешкод.
• Потік сигналуРозмістіть компоненти у напрямку потоку сигналу, щоб зменшити площу перетину та петлі.
• Пріоритет критичного компонентаСпочатку розмістіть модулі MCU/FPGA/SoC, DDR, тактової частоти та живлення.
• Розміщення краюРоз'єми, кнопки та світлодіоди поблизу країв плати для відповідності механічним вимогам.
• Теплова схемаКомпоненти високої потужності поблизу каналів розсіювання тепла або термопрокладок; додайте теплові через масиви під гарячими компонентами.

2.2 Основи маршрутизації

• Ширина траси та струмова пропускна здатністьШирина доріжки 0,5 мм на мідному проводі вагою 1 унція проводить приблизно 1 А. Для більшого струму використовуйте мідь для або товстіші мідні гирі.
• Диференціальна параПотрібні USB, HDMI, LVDS, Ethernet Зіставлення довжини, Рівні інтервали, та Щільне зчеплення підтримувати цілісність сигналу та мінімізувати внесені втрати і втрати відбиття.
• Контрольований імпедансДля високошвидкісних сигналів потрібен характеристичний імпеданс, розрахований на основі суміщення; поширені значення - 50 Ом для одностороннього сигналу та 100 Ом для диференціального сигналу. Інженерний огляд повинен включати... контроль імпедансу перевірка.
• Зворотний шляхЗабезпечте повну опорну площину, щоб уникнути проблем з електромагнітними перешкодами, пов'язаними з розділеною площиною; додайте зшивання перехідних отворів близькі переходи шарів.
• ЧерезМінімізуйте високошвидкісні переходні отвори; використовуйте Зворотне буріння або Сліпі/закопані переходні отвори за потреби. Для проектів HDI використовуйте багатошарові переходні отвори або ступінчасті переходні отвори з мідне наповнення.

Поганий DFM призводить до Паяльне з'єднання, Надгробний камінь, Холодні паяні з'єднання, Зсув компонента, та Кульки для припоюАналіз DFM перед масовим виробництвом допомагає захистити вихід першого проходу.

3.1 Дизайн ландшафтного візерунка

Земельні схеми повинні відповідати IPC-7351Правильна конструкція колодки є важливою для надійної Збірка друкованої плати і Збірка друкованої плати.

• Компоненти CHIP (0402, 0603, 0805)Розмір подушечки має відповідати апертурі трафарету та профілю оплавлення, щоб уникнути утворення надгробків.
• QFN (чотириканальний плоский безпровідний)Дно Термопрокладка слід розділяти, щоб зменшити утворення пустот та холодні з'єднання; використовуйте визначена паяльна маска (SMD) або визначена непаяльна маска (NSMD) прокладки належним чином.
• BGA (кулькова сітка)Діаметр контактної площадки зазвичай становить 80–85% від діаметра кульки; отвір паяльної маски має бути точним, щоб уникнути потрапляння паяльної маски на контактну площадку. Для BGA з дрібним кроком використовуйте гребля паяльної маски ширина ≤0,1 мм або за потреби видалити дамбу.
• СОТ/СОП/КФПДля запобігання утворенню перемички дрібним кроком потрібна достатня ширина греблі паяльної маски.

3.2 Відстань між компонентами та їх орієнтація

• Відстань між суміжними компонентами повинна відповідати вимогам до сопел типу «захоплення та розміщення» та вимогам до повторної обробки (≥0,3 мм).
• Вирівняйте подібні компоненти в одному напрямку для легшої перевірки AOI.
• Дотримуйтесь достатньої відстані між високими та короткими компонентами, щоб уникнути ефекту тіні під час пакування.

3.3 Паяльна маска та шовкографія

• Паяльна маска-гребля ширина ≥0,1 мм для запобігання утворенню перемички.
• Шовкографія не повинні перекривати контактні площадки; дотримуйтесь зазору ≥0,2 мм.
• Маркування полярності, Індикатор контакту 1, та Посилальний знак має бути чітким.
• Оберіть колір паяльної маски (зелений, синій, чорний, червоний, білий) на основі уподобань замовника; забезпечте розбірливість написів.

4.1 ДПФ

DFT забезпечує ефективне та недороге тестування друкованих плат, а також підтримує розробку програм тестування та проектування приладів.

• Випробування літаючого зондаНе потрібне кріплення; ідеально підходить для прототипів та невеликих партій.
• ІКТ (внутрішньосхемне випробування)Потрібні контрольні точки та кріплення; підходить для великих обсягів. Ми проектуємо шаблони тестових точок з достатнім покриттям.
• FCT (Тест функціонального кола)Перевіряє фактичну функціональність плати друкованих плат.
• Сканування меж (JTAG)Використовує вбудовану логіку тестування мікросхем для зменшення кількості фізичних точок тестування.

Вимоги до ДПФ:

• Діаметр контрольної точки ≥0,8 мм, відстань між точками ≥1,27 мм.
• Розподіліть контрольні точки з одного боку, коли це можливо.
• Тримайте точки вимірювання вільними та подалі від високих компонентів.
• Зарезервуйте випробувальні точки для мереж живлення та заземлення, щоб забезпечити короткочасний тест у вимкненому стані і вимірювання напруги ввімкнення.

4.2 ДФА

DFA зосереджується на ефективності складання та запобіганні помилкам.

• ПанелізаціяВикористовуйте V-подібний виріз (V-бігування) або Укус миші / отвір від штампаДля збірка друкованої плати з компонентами, що звисають з краю, використовуйте маршрутизація табуляції з укусами мишей.
• Інструментальна рейка: ширина 3–5 мм для конвеєрного переміщення та позиціонування.
• Фідуціальний знакПринаймні 2–3 глобальні референтні точки; локальні референтні точки для пристроїв з дрібним кроком, таких як BGA та QFN.
• Poka-YokeПереконайтеся, що роз'єми мають унікальну орієнтацію, щоб запобігти неправильному вставленню.

5.1 Цілісність сигналу (ЦС)

Проблеми СІ включають Відображення, Перехресні перешкоди, Перевищення, Недоліт, та Перекіс синхронізаціїВисокошвидкісний Дизайн друкованої плати можна використовувати моделювання передмакетування і перевірка після макета оцінити діаграма ока.

• Узгодження імпедансу: Послідовне з'єднання джерела, паралельне з'єднання або з'єднання змінного струму.
• Зіставлення довжиниСерпентинова маршрутизація для груп даних/адрес DDR та диференціальних пар.
• Придушення перехресних перешкодПравило 3W (інтервал ≥3× ширина траси); додайте захисні траси для критичних сигналів.
• Повернення черезДодайте зшивні переходні отвори поблизу переходів шарів, щоб зменшити індуктивність контуру.

5.2 Цілісність живлення (PI)

Проблеми з PI включають Шум потужності, Падіння напруги, та Відскок від земліДобре продуманий Розподільна мережа електроенергії (РЕМ) є критично важливим для стабільної роботи.

• Розв'язувальний конденсаторРозмістіть комбінації 0,1 мкФ + 10 мкФ біля кожного контакту живлення; використовуйте конденсатори з низьким ESL для високочастотної розв'язки.
• Розділення силової площиниРозділіть аналогову та цифрову площини живлення; уникайте перетину розділень високошвидкісними сигналами.
• Шлях низького імпедансуСуміжні площини живлення та заземлення створюють площинну ємність; між шарами живлення та заземлення підтримується тонкий діелектричний шар.
• Кількість каналівПаралельне підключення кількох перехідних отворів для шляхів з високим струмом; використання міднозаповнені перехідні отвори для сильнострумових перехідних отворів.

5.3 ЕМС (електромагнітна сумісність)

Кришки для електромагнітної сумісності (ЕМС) ЕМІ (електромагнітні перешкоди) і EMS (електромагнітна сприйнятливість)Попередній огляд відповідності вимогам електромагнітної сумісності (ЕМС) може виявити ризики проектування перед офіційним випробуванням.

• Правило 20HЗробіть заглиблення ребер степеневої площини на відстань між шарами 20× для зменшення полів облямівки.
• Фільтрація інтерфейсівДодайте TVS, синфазні дроселі, феритові намистини та конденсатори на роз'ємах вводу/виводу.
• ЕкрануванняВикористовуйте захисні чохли для чутливих ділянок; забезпечте заземлювальні колодки для кріплення щита.
• Кришталь та годинникНе прокладайте трасування під кристалами; використовуйте захисні доріжки та робіть доріжки тактової частоти короткими.

5.4 Конструкція друкованої плати HDI

Для конструкцій з високою щільністю, Друкована плата HDI технології з лазерно-перфоровані мікровідкритки, сліпі переходні отвори, та закопані переходні отвори забезпечує менші форм-фактори та вищу щільність маршрутизації. Ключові міркування:

• Співвідношення сторін мікропрозорого отвору зазвичай ≤1:1.
• Використання багатошарові мікровідверстия для переходів шарів у областях з високою щільністю.
• Послідовне ламінування процес дозволяє використовувати кілька шарів мікровідверстий.
• Вхідний контакт з мідне наповнення і планаризація для розгалуження BGA.

6.1 Конструкція BGA

Конструкція BGA-майданчика безпосередньо впливає на ефективність паяння. Збірка друкованої плати і Збірка друкованої плати, особливо в застосуваннях BGA з дрібним кроком.

• Діаметр колодки ≈0,8–0,85× діаметр кульки (наприклад, колодка 0,25 мм для кульки 0,3 мм).
• Отвір паяльної маски більший за площину контактного майданчика на 0,025–0,05 мм з кожного боку.
• NSMD (Визначення непаяльної маски) або SMD (визначена паяльна маска)NSMD, поширений для дрібнокаліберних BGA.
• Перехідні отвори для розгалуження 0,2 мм/0,1 мм або менше; використовувати Via-in-Pad з Мідний / Смоляний наповнювач щоб запобігти розтікання припою.
• Додати місцеві опорні знаки поблизу BGA для точного розміщення.

6.2 Проектування QFN

Корпуси QFN (чотири плоскі безвивідні) вимагають ретельного проектування термопрокладок.

• Розділіть термопрокладку на кілька менших прокладок або використовуйте одну прокладку з сегментованими трафаретними отворами, щоб зменшити утворення пустот.
• Висуньте контактні площадки на 0,2–0,3 мм за край упаковки для перевірки AOI.
• Використання Тампонування смолою або Мідне заповнення для термопрокладок, що запобігають розтікання припою.
• Для потужного QFN додайте тепловий через масив підключення до внутрішніх мідних площин.

6.3 0402 / 0201 / 01005 Мікрокомпоненти

• Відстань між контактними площадками 0402: 0,4–0,5 мм; 0201: 0,25–0,3 мм; 01005: 0,15–0,2 мм.
• Використовуйте отвори для трафаретів з антипаяльними кульками (з надрізом або зменшені).
• Забезпечте достатню кількість опорних міток для точності розміщення.
• Розглянемо дозування клею для двостороннього складання з важкими компонентами.

7.1 Дизайн трафаретної апертури

Дизайн трафаретної апертури безпосередньо визначає друк паяльної пасти якість і повинна бути оптимізована для кожної друкованої плати.

• Товщина трафарету: типово 0,1–0,15 мм; 0,08 мм для мікрокомпонентів; 0,2 мм для високого струму.
• Співвідношення площПлоща отвору / площа стінки отвору > 0,66.
• Співвідношення сторінШирина отвору / товщина трафарету > 1,5.
• Спеціальні діафрагмиТермопрокладка QFN з кількома невеликими віконцями; кругле або квадратне зменшення BGA; кулькові виїмки для мікросхем, що запобігають паянню.
• Розглянемо ступінчастий трафарет для компонентів змішаних розмірів (наприклад, товстий трафарет для областей з високим струмом, тонкий для областей з дрібним кроком).

7.2 Паяння оплавленням та хвилею паяння

• Паяння оплавленнямДля компонентів поверхневого монтажу; вимагає належного температурний профіль (попередній розігрів, замочування, пакування, охолодження). Використання азотне паяння для покращеного змочування та зменшення окислення.
• Паяння хвилеюДля компонентів, що проходять через отвір (DIP), та процесу поверхневого монтажу червоним клеєм.
• Селективне хвильове паянняЛокалізоване паяння для компонентів, що проходять через отвір; ідеально підходить для плат зі змішаними технологіями.
• Безсвинцевий процесПаяльна паста SAC305; пікова температура оплавлення 235–250 °C. Звичайні види обробки поверхні включають без свинцю HASL, ПОГОДЖУЮСЯ, Добровільна пожежна служба, срібло для занурення, та занурювальна олово.

7.3 Змішана збірка

Поєднуйте паяння поверхневим оплавленням та паяння хвилею DIP або використовуйте Вставка закріплених зображень (PIP) для компонентів наскрізних отворів під час оплавлення.

8.1 Методи панелізації

• V-подібний виріз (V-бігування)Низька вартість; для прямокутних дощок без крайових компонентів.
• Укус миші / отвір від штампаДля нерівних дощок або крайових компонентів; використовуйте маршрутизація табуляції з укуси мишей.
• Міст + Укус мишіПоєднує міцність та легкість розділення.

8.2 Інструментальна рейка та опорна мітка

• Ширина інструментальної рейки: 3–5 мм.
• Фідуціальна мітка: діаметр 1 мм, отвір паяльної маски 2–3 мм, золоте або олов'яне покриття.
• Локальні опорні точки для пристроїв BGA/QFN з дрібним кроком.

8.3 Розмір та кількість панелей

• Розмір панелі в межах можливостей системи «підбирай та розміщуй» та печі паяння (≤400 мм × 400 мм).
• Збалансуйте ефективність та використання матеріалу; уникайте деформації.
• Використання відривні вкладки або маршрутизовані слоти щоб зменшити стрес під час розпанелювання.

9.1 Перевірка електрообладнання

• У ДРК немає фатальних помилок.
• Узгодження критичної довжини сигналу, імпеданс, інтервал.
• Мережа живлення через лічильник та струмову ємність.
• Моделювання цілісності сигналу результати відповідають вимогам до діаграми ока.

9.2 Перевірка DFM

• Розмір колодки згідно з IPC-7351.
• Відстань між компонентами відповідає мінімальним вимогам до встановлення та монтажу.
• Паяльна маска-дамба, шовкографія, прозоре маркування полярності.
• Апертура трафарету відповідає співвідношенню площі.
• Панелізація і інструментальна рейка присутній.

9.3 Перевірка ДПФ

• Покриття тестових точок на критичних мережах.
• Вимірювальні точки без перешкод.
• Доцільність встановлення ІКТ-пристроїв.

9.4 Перевірка складання

• Наявність інструментальної рейки та опорних міток.
• Метод панелізації є розумним.
• Відстань компонента від V-подібного вирізу ≥0,5 мм.

9.5 Повнота документації

• Стандартизоване найменування шарів Гербера.
• Номери деталей у специфікації, упаковки, кількості точні.
• Файл вибору та розміщення відповідає специфікації матеріалу (BOM).
• Файл трафарету відповідає дизайну друкованої плати.

Для застарілих або застарілих продуктів Друковані плати, Зворотне проектування друкованих плат може відтворювати схеми, BOM та файли Gerber з фізичних плат і підключати відновлені дані до нової Дизайн друкованої плати і Збірка друкованої плати робочий процес.

Наш процес зворотного проектування включає:

• Зображення плати та рентгенівський контроль для відображення внутрішніх шарів.
• Ідентифікація компонентів та вилучення BOM включаючи заміну застарілих деталей.
• Схематичне захоплення з реконструкції нетліста.
• Відтворення макета друкованої плати з покращеннями DFM.
• Прототип збірки друкованої плати та функціональне тестування.

Додаткові послуги з доданою вартістю:

• Конформне покриття для суворих умов експлуатації.
• Заливка та інкапсуляція для стійкості до вібрації.
• Недозаповнення для корпусів BGA та CSP.
• Переробка та ремонт використання станції відновлення BGA.
• Розробка функціональних тестів для індивідуальних друкованих плат.