1Vorwort PCB-Konstruktion

Mit dem zunehmenden Wettbewerb auf dem Markt für Kommunikations- und elektronische Produkte verkürzt sich der Lebenszyklus von Produkten.Die Modernisierung von Originalprodukten und die Schnelligkeit der Einführung neuer Produkte spielen eine immer wichtigere Rolle für das Überleben und die Entwicklung des Unternehmens.In der FertigungsketteWie man neue Produkte mit höherer Fertigbarkeit und Fertigungsqualität mit kürzerer Vorlaufzeit in der Produktion erhält.

In der Fertigung elektronischer Produkte wird mit der Miniaturisierung und Komplexität der Produkte die Montagedichte von Leiterplatten immer höher.Die neue Generation von SMT-Montageverfahren, die weit verbreitet ist, erfordert, dass die Konstrukteure die Fertigbarkeit von Anfang an berücksichtigen.Wenn die schlechte Fertigbarkeit durch eine schlechte Planung verursacht wird, muß sie die Planung ändern.Dies führt zwangsläufig zu einer Verlängerung der Einführungsdauer und einer Erhöhung der Einführungskosten.Auch wenn das PCB-Layout leicht verändert wird, beträgt die Kosten für die Neuaufbereitung der Leiterplatte und des SMT-Solder-Paste-Druckbildschirms bis zu Tausende oder sogar Zehntausende von Yuan.Und der analoge Schaltkreis muss sogar wieder DebuggingDie Verzögerung der Einfuhrzeit kann dazu führen, daß das Unternehmen die Gelegenheit auf dem Markt verpasst und sich strategisch in einer sehr ungünstigen Lage befindet.wenn das Produkt ohne Änderung hergestellt wird, wird es zwangsläufig zu Herstellungsfehlern kommen oder die Herstellkosten steigen, was teurer wird.je früher die Herstellbarkeit des Designs betrachtet wird,, umso günstiger für die wirksame Einführung neuer Produkte.

2. Inhalte, die bei der PCB-Konstruktion zu berücksichtigen sind

Die Herstellbarkeit von PCB-Konstruktionen gliedert sich in zwei Kategorien, eine ist die Verarbeitungstechnologie zur Herstellung von Leiterplatten;Die zweite bezieht sich auf den Stromkreis und die Struktur der Komponenten und Leiterplatten des MontageprozessesFür die Verarbeitungstechnik der Herstellung von Leiterplatten haben die allgemeinen Leiterplattenhersteller aufgrund ihrer ProduktionskapazitätSie wird den Konstrukteuren sehr detaillierte Anforderungen liefern.Aber nach dem Verständnis des Autors ist das reale in der Praxis, das nicht genug Aufmerksamkeit erhielt, der zweite Typ,nämlich Fertigbarkeitsdesign für elektronische MontageDer Schwerpunkt dieses Papiers liegt auch auf der Beschreibung der Fabrikationsprobleme, die die Konstrukteure in der Phase der PCB-Konstruktion berücksichtigen müssen.

Die Herstellbarkeitsentwicklung für elektronische Baugruppen erfordert, dass PCB-Designer zu Beginn der PCB-Entwicklung Folgendes berücksichtigen:

2.1 Angemessene Auswahl der Montageart und des Bauteillayouts bei der PCB-Konstruktion

Die Auswahl der Montageart und des Bauteillayouts ist ein sehr wichtiger Aspekt der PCB-Herstellbarkeit, der sich stark auf die Montageeffizienz, Kosten und Produktqualität auswirkt.Der Autor ist mit einer Menge PCB in Kontakt gekommen., und es fehlt immer noch an Rücksichtnahme in einigen sehr grundlegenden Grundsätzen.

(1) Wählen Sie die geeignete Montageart

Im Allgemeinen empfehlen sich die folgenden Montagemethoden entsprechend den unterschiedlichen Montagedichten von PCB:

Montageverfahren	Schematisch	Gesamtmontageprozess
1 Einseitiges Voll-SMD		Einfach gedruckte Lötpaste, Nachlauflöten nach Platzierung
2 doppelseitige Voll-SMD		A. B-seitige gedruckte Lötmasse, SMD-Wiederauflöse-Löt oder B-seitige Spots (gedruckte) Festkleber
3 Einseitige Originalbaugruppe		Druckte Lötmasse, Nachplatzierungs-Rückflusslötung von SMD schlechte zukünftige Wellenlötung von perforierten Bauteilen
4 Mischkomponenten auf Seite A Einfache SMD nur auf Seite B		Druckte Lötmasse auf Seite A, SMD-Wiederauflöse-Lötung; nach dem Punktieren (Drucken) des Klebstoffs befestigen SMD auf Seite B, Montieren von perforierten Bauteilen, Wellenlötung THD und SMD auf Seite B
5 Einfaches SMD nur auf Seite B einfügen		Nach der Verhärtung der SMD mit einem Punktklebstoff (gedruckt) auf der B-Seite werden die perforierten Komponenten auf die THD und die B-Seite der SMD montiert und auf Welle gelötet

Als Schaltkreisentwurfingenieur sollte ich ein richtiges Verständnis für den PCB-Montageprozess haben, damit ich grundsätzlich einige Fehler vermeiden kann.Zusätzlich zur Berücksichtigung der Montagedichte von PCB und der Schwierigkeit der Verkabelung, ist es notwendig, den typischen Prozessfluss dieses Montagemodus und das Niveau der Prozessgeräte des Unternehmens selbst zu berücksichtigen.Dann wählen Sie die fünfte Montage-Methode in der obigen Tabelle kann Ihnen eine Menge Ärger bringenEs ist auch zu beachten, daß, wenn das Wellenlöten für die Schweißoberfläche geplant ist, es vermieden werden sollte, den Prozeß durch Anbringen einiger SMDS auf die Schweißoberfläche zu erschweren.

(2) Komponenten-Layout

Das Layout der Leiterplattenkomponenten hat einen sehr wichtigen Einfluss auf die Produktionseffizienz und Kosten und ist ein wichtiger Indikator für die Messung der Leiterplattenkonstruktion der Anschlussfähigkeit.die Komponenten sind gleichmäßig angeordnet, regelmäßig und möglichst ordentlich und in der gleichen Richtung und Polaritätsverteilung angeordnet.Die regelmäßige Anordnung ist für die Inspektion bequem und fördert die Verbesserung der Patch-/Plug-in-GeschwindigkeitEine gleichmäßige Verteilung fördert die Wärmeableitung und die Optimierung des Schweißvorgangs.PCB-Entwerfer sollten sich immer bewusst sein, dass nur ein Gruppen-Schweißverfahren von Rückflussschweiß und Wellenschweiß auf beiden Seiten der PCB verwendet werden kannDies ist insbesondere bei der Montagedichte bemerkenswert, da die PCB-Schweißoberfläche mit mehr Patch-Komponenten verteilt werden muss.Der Konstrukteur sollte überlegen, welches Schweißverfahren für die auf der Schweißoberfläche montierten Komponenten verwendet werden soll.Vorzugsweise kann nach Patch-Härtung ein Wellenlösungsprozess verwendet werden, um die Stifte der perforierten Vorrichtungen gleichzeitig an der Komponentenoberfläche zu schweißen.Wellenschweißpatchkomponenten haben relativ strenge Einschränkungen, nur 0603 und größer Chipwiderstand, SOT, SOIC (Pin Abstand ≥ 1 mm und Höhe weniger als 2,0 mm) Schweißen.die Richtung der Stifte sollte während des Wellen-Gebirgsschweißens senkrecht zur Übertragungsrichtung des PCB sein, um sicherzustellen, daß die Schweißenden oder -leitungen auf beiden Seiten der Bauteile gleichzeitig in das Schweißen eingetaucht werden.Die Anordnung und der Abstand zwischen benachbarten Bauteilen sollten auch den Anforderungen des Wellenwellen-Schweißens entsprechen, um den "Schirmwirkung" zu vermeidenBei der Verwendung von Wellenlöten-SOICs und anderen mehrspinnigen Bauteilen sollte man sie in Richtung des Zinnstroms auf zwei (jeweils seitliche 1) Lötenfüße stellen, um ein kontinuierliches Schweißen zu verhindern.

Komponenten ähnlichen Typs sollten in derselben Richtung auf der Platte angeordnet werden, um die Montage, Inspektion und Schweißung der Komponenten zu erleichtern.mit den negativen Enden aller Radialkondensatoren auf der rechten Seite der Platte, wenn alle DIP-Einschnitte in die gleiche Richtung gerichtet sind, kann die Messung beschleunigt und die Fehlerfindung erleichtert werden.Es ist leicht, den umgekehrten Kondensator zu findenEin Unternehmen kann die Ausrichtung aller von ihm hergestellten Leiterplattenkomponenten standardisieren.Aber es sollte eine Anstrengung sein.

Welche Fabrikationsprobleme sollten bei der PCB-Konstruktion berücksichtigt werden?

Ebenso sollten ähnliche Bauteiltypen so weit wie möglich miteinander geerdet werden, wobei alle Bauteilfüße in die gleiche Richtung verlaufen, wie in Abbildung 3 dargestellt.

Der Verfasser hat jedoch tatsächlich auf eine ganze Reihe von PCBS gestoßen, bei denen die Montagedichte zu hoch ist,und die Schweißoberfläche des PCB muss auch mit hohen Komponenten wie Tantalkondensator und Patch-Induktivität verteilt werdenIn diesem Fall ist nur ein doppelseitig gedruckter Lötpatch für das Rückflussschweißen möglich.und Plug-in-Komponenten sollten so weit wie möglich in der Verteilung der Komponenten konzentriert werden, um sich an das manuelle Schweißen anzupassenEine weitere Möglichkeit besteht darin, daß die perforierten Elemente auf der Bauteilfläche so weit wie möglich in wenigen Hauptgeraden verteilt werden, um dem selektiven Wellenlöseverfahren gerecht zu werden.die das manuelle Schweißen vermeiden und die Effizienz verbessern kannEine diskrete Verteilung der Schweißgelenke ist ein großes Tabu beim selektiven Wellenlöten, was die Bearbeitungszeit vervielfachen wird.

Bei der Anpassung der Positionen der Bauteile in der Kartondatei ist auf die Eins-zu-Eins-Korrespondenz zwischen Bauteilen und Seidenbildschirm-Symbolen zu achten.Wenn die Bauteile ohne entsprechende Bewegung bewegt werden, bewegt man die Seidenflächensymbole neben den BauteilenIn der Tat ist es eine große Qualitätsgefährdung in der Fertigung, denn in der eigentlichen Produktion sind Seidenschirm-Symbole die Industriesprache, die die Produktion lenken kann.

2.2 Die Leiterplatte muss mit für die automatische Produktion erforderlichen Klemmkanten, Positionierungszeichen und Prozesspositionierungslöchern ausgestattet sein.

Derzeit ist die elektronische Montage eine der Branchen mit einem gewissen Automatisierungsgrad, die in der Produktion verwendeten Automatisierungsgeräte erfordern eine automatische Übertragung von PCB,so dass die Übertragungsrichtung von PCB (im Allgemeinen für die langseitige Richtung), das obere und das untere Getriebe jeweils mit einer mindestens 3-5 mm breiten Klemmkante ausgestattet sind, um das automatische Getriebe zu erleichtern,Vermeiden Sie in der Nähe der Kante des Boards aufgrund der Klemmung nicht automatisch montieren.

The role of positioning markers is that PCB needs to provide at least two or three positioning markers for the optical identification system to accurately locate PCB and correct PCB machining errors for the assembly equipment which is widely used in optical positioningBei der Auswahl der Positionierungsmarkierungen wird in der Regel eine Standardgrafik wie ein solides rundes Pad verwendet.Zur Erleichterung der IdentifizierungUm die Markierungen herum sollte eine leere Fläche ohne andere Schaltkreismerkmale oder -markierungen bestehen, deren Größe nicht kleiner sein darf als der Durchmesser der Markierungen (siehe Abbildung 4),und der Abstand zwischen den Markierungen und dem Rand der Platte sollte mehr als 5 mm betragen.

Bei der Herstellung von Leiterplatten selbst sowie beim Montageprozess von halbautomatischen Steckdosen, ICT-Tests und anderen Prozessen müssen Leiterplatten zwei bis drei Positionslöcher in den Ecken bieten.

2.3 Rationale Nutzung von Platten zur Verbesserung der Produktionseffizienz und Flexibilität

Bei der Montage von PCB mit kleinen Größen oder unregelmäßigen Formen unterliegen sie vielen Einschränkungen, weshalb es im Allgemeinen empfohlen wird, mehrere kleine PCB zu PCB der entsprechenden Größe zu montieren,wie in Abbildung 5 dargestelltGenerell können PCB mit einer Seitengröße von weniger als 150 mm als Splißverfahren betrachtet werden.die Größe der großen PCBs kann auf den entsprechenden Verarbeitungsbereich gesplittert werdenGenerell ist PCB mit einer Breite von 150 mm~250 mm und einer Länge von 250 mm~350 mm bei der automatischen Montage die geeignete Größe.

Eine andere Möglichkeit des Boards besteht darin, das PCB mit SMD auf beiden Seiten einer positiven und negativen Schreibweise in einem großen Board zu ordnen, ein solches Board ist allgemein als Yin und Yang bekannt,Generell zur Kosteneinsparung der Leinwand, d.h. durch eine solche Platine, ursprünglich zwei Seiten der Bildschirmplatine benötigen, müssen jetzt nur eine Bildschirmplatte zu öffnen.Die PCB-Programmierungseffizienz von Yin und Yang ist ebenfalls höher..

Bei der Aufteilung der Platte können die Verbindungen zwischen den Unterplatten aus doppelten V-förmigen Rillen, langen Schlitzlöchern und runden Löchern usw. bestehen.aber der Entwurf muss so weit wie möglich berücksichtigt werden, um die Trennlinie in einer geraden Linie zu machen, um die Platine zu erleichtern, aber auch berücksichtigen, dass die Trennseite nicht zu nahe an der PCB-Leitung sein kann, so dass die PCB leicht beschädigt werden kann, wenn die Platine.

Es gibt auch ein sehr sparsames Board und bezieht sich nicht auf das PCB-Board, sondern auf das Mesh des Gitter-Grafikboards.Die aktuelle fortschrittlichere Druckpresse (wie DEK265) hat die Größe von 790×790mm Stahlmaschen ermöglicht, ein mehrseitiges PCB-Gittermuster aufzustellen, kann ein Stück Stahlnetz für den Druck mehrerer Produkte erreichen, ist eine sehr kostensparende Praxis,besonders geeignet für die Produktmerkmale kleiner Chargen und verschiedener Hersteller.

2.4 Überlegungen zur Prüfungsauslegung

Die Prüfbarkeit von SMT ist hauptsächlich für die aktuelle Situation der IKT-Ausrüstung vorgesehen..Zur Verbesserung der Prüfbarkeit der Konstruktion sollten zwei Anforderungen an die Prozesskonstruktion und die elektrische Konstruktion berücksichtigt werden.

2.4.1 Anforderungen an die Prozessplanung

Die Genauigkeit der Positionierung, das Herstellungsverfahren des Substrats, die Größe des Substrats und der Sondentyp sind alle Faktoren, die die Zuverlässigkeit der Sonde beeinflussen.

(1) Positionierungsloch. Der Fehler der Positionierungslöcher auf dem Substrat sollte innerhalb von ±0,05 mm liegen.Die Verwendung von nichtmetallischen Positionierungslöchern zur Verringerung der Dicke der Lötbeschichtung kann den Toleranzanforderungen nicht genügen.Wird das Substrat als Ganzes hergestellt und anschließend separat geprüft, so müssen die Positionslöcher auf dem Motherboard und jedem einzelnen Substrat platziert sein.

(2) Der Durchmesser des Prüfpunktes beträgt mindestens 0,4 mm und der Abstand zwischen den angrenzenden Prüfpunkten beträgt mehr als 2,54 mm und nicht weniger als 1,27 mm.

(3) Bauteile mit einer Höhe von mehr als * mm dürfen nicht auf die Prüffläche gelegt werden, da dadurch ein schlechter Kontakt zwischen der Sonde der Prüfvorrichtung und dem Prüfpunkt entsteht.

(4) Legen Sie den Prüfpunkt 1,0 mm vom Bauteil entfernt, um Schäden durch Aufprall zwischen Sonde und Bauteil zu vermeiden.2 mm des Rings des Positionierungsloches.

(5) Der Prüfpunkt darf nicht innerhalb von 5 mm von der PCB-Kante, die zur Sicherung der Befestigungsanlage verwendet wird, abgelegt werden.Dieselbe Prozesskante ist in der Regel bei Förderbandproduktionsgeräten und SMT-Geräten erforderlich..

(6) Alle Detektionspunkte müssen aus durchführenden Materialien aus Zinn oder Metall mit weicher Textur, leicht durchdringbarem,und Nichtoxidation ausgewählt werden, um einen zuverlässigen Kontakt zu gewährleisten und die Lebensdauer der Sonde zu verlängern.

(7) Der Prüfpunkt darf nicht mit Lötwiderstand oder Textfarbe bedeckt werden, da sonst die Berührungsfläche des Prüfpunktes verringert und die Zuverlässigkeit der Prüfung verringert wird.

2.4.2 Anforderungen an die elektrische Konstruktion

(1) Der SMC/SMD-Prüfpunkt der Bauteiloberfläche sollte so weit wie möglich durch das Loch zur Schweißoberfläche geführt werden, wobei der Lochdurchmesser größer als 1 mm sein sollte.Einseitige Nadelbett können für Online-Tests verwendet werden, wodurch die Kosten für Online-Tests gesenkt werden.

(2) Jeder elektrische Knoten muss einen Prüfpunkt haben, und jeder IC muss einen Prüfpunkt von POWER und GROUND haben, und zwar so nah wie möglich an diesem Bauteil, innerhalb eines Bereichs von 2,54 mm vom IC.

(3) Die Breite des Prüfpunktes kann auf 40 mm vergrößert werden, wenn er auf der Schaltkreisleitung eingestellt ist.

(4) Verteilen Sie die Prüfpunkte gleichmäßig auf der Druckplatte.weitere Verhinderung eines Teils der Sonde, den Prüfpunkt zu erreichen.

(5) The power supply line on the circuit board should be divided into regions to set the test breakpoint so that when the power decoupling capacitor or other components on the circuit board appear short circuit to the power supplyBei der Konstruktion von Bruchpunkten ist die Leistungsträgerfähigkeit nach Wiederaufnahme des Prüfbruchpunktes zu berücksichtigen.

Abbildung 6 zeigt ein Beispiel für ein Prüfpunktdesign: Das Prüfpad wird durch den Verlängerungsdraht in der Nähe der Leitung des Bauteils eingestellt oder der Prüfknoten wird durch das perforierte Pad verwendet.Es ist strengstens verboten, den Prüfknoten an der Lötverbindung des Bauteils auszuwählen.Bei dieser Prüfung kann die virtuelle Schweißverbindung unter dem Druck der Sonde in die ideale Position extrudiert werden.so dass der virtuelle Schweißfehler verdeckt wird und der sogenannte "Fehlmaskierungseffekt" auftrittDie Sonde kann aufgrund der durch den Positionierungsfehler verursachten Verzerrung der Sonde direkt auf den Endpunkt oder die Nadel der Komponente wirken, was zu Schäden an der Komponente führen kann.

Welche Fabrikationsprobleme sollten bei der PCB-Konstruktion berücksichtigt werden?

3Abschließende Bemerkungen zu PCB-Design

Die oben genannten sind einige der wichtigsten Prinzipien, die bei der PCB-Konstruktion berücksichtigt werden sollten.wie die angemessene Anordnung des passenden Raumes mit den Strukturteilen, eine angemessene Verteilung der Grafik und des Textes auf Seidenbildschirm, eine angemessene Verteilung der Lage schwerer oder großer Heizgeräte,Es ist notwendig, den Prüfpunkt und den Prüfraum in der entsprechenden Position zu stellen., und berücksichtigen die Interferenzen zwischen der Matrize und den nahe gelegenen verteilten Komponenten, wenn die Kupplungen durch das Ziehen und Drücken von Nieten installiert werden.Es wird nicht nur berücksichtigt, wie man eine gute elektrische Leistung und ein schönes Layout erzielt, sondern auch ein ebenso wichtiger Punkt, der die Herstellbarkeit im PCB-Design ist., um eine hohe Qualität, hohe Effizienz und niedrige Kosten zu erzielen.