PCB-Neuigkeiten - Konstruktionsanforderungen für oberflächenmontierte Leiterplatten

Die PCB-Leiterplattendesignspezifikationen der Surface Mount Technologie (SMT) und der Through Hole Insertion Technologie (THT) sind ganz unterschiedlich. Bei der Bestimmung der Form, des Landmusters und der Verdrahtungsmethode der oberflächenmontierten Leiterplatte sollte die Art der Leiterplattenmontage, die Montagemethode, die Platzierungsgenauigkeit und der Lötprozess vollständig berücksichtigt werden. Nur so kann die Schweißqualität gewährleistet und die Zuverlässigkeit der Funktionsmodule verbessert werden.

1. Oberflächenbefestigung Druckplattenform und Positionierung Design

Die Form der Leiterplatte muss durch CNC-Fräsen bearbeitet werden. Wenn entsprechend der Platzierungsmaschinengenauigkeit ±0.02mm berechnet, sollte die vertikale Parallelgenauigkeit um die Leiterplatte, das heißt, die Form- und Positionstoleranz ±0.02mm erreichen. Für Leiterplatten mit einer Außenabmessung weniger als 50mm*50mm ist es ratsam, die Form der Verkleidung anzunehmen. Die spezifische Größe der Platte sollte entsprechend den Spezifikationen und spezifischen Anforderungen der Platzierungsmaschine und Siebdruckmaschine bestimmt werden. Die Leiterplatte muss während des Prozesses des fehlenden Drucks positioniert werden und ein Positionierloch muss vorhanden sein. Nehmen Sie als Beispiel die DEK Siebdruckmaschine aus Großbritannien. Die Maschine ist mit einem Paar D3mm Positionierstifte ausgestattet. Entsprechend sollten mindestens zwei D3mm Positionierlöcher auf den gegenüberliegenden Seiten oder diagonalen Linien der Leiterplatte eingestellt werden, wobei sich das Bildverarbeitungssystem der Maschine (Vision) stützt und das Positionierloch gewährleistet die Positioniergenauigkeit der Leiterplatte. Der Umfang der Leiterplatte sollte mit einer Prozessspannkante entworfen werden, deren Breite im Allgemeinen (5±0,1) mm ist, und es sollten keine Landmuster und Vorrichtungen in der Prozessspannkante vorhanden sein. Wenn es stimmt, dass die Plattengröße begrenzt ist und die oben genannten Anforderungen nicht erfüllt werden können oder die Plattenmontagemethode angenommen wird, kann die Produktionsmethode zum Hinzufügen eines Rahmens um die Peripherie übernommen werden, die Prozessspannkante verlassen und den Rahmen manuell brechen und entfernen, nachdem das Schweißen abgeschlossen ist.

2. Die Verdrahtungsmethode der Leiterplatte

Versuchen Sie, so kurz wie möglich zu gehen, insbesondere bei Schaltungen mit kleinen Signalen. Je kürzer die Leitung, desto kleiner der Widerstand und desto kleiner die Interferenz. Gleichzeitig sollte die Länge der Kupplungsleitung so kurz wie möglich sein. Wenn Sie die Richtung der Signallinien auf derselben Ebene ändern, sollten Sie vermeiden, sich im rechten Winkel zu drehen und gehen Sie so weit wie möglich diagonal, und der Krümmungsradius sollte größer sein. Spurbreite und MitteldistanzeDie Breite der Leiterplattenlinien muss so konsistent wie möglich sein, was eine Impedanzanpassung begünstigt. In Bezug auf den Druckplattenherstellungsprozess kann die Breite 0.3mm, 0.2mm oder sogar 0.1mm sein, und der Mittelabstand kann auch 0.3mm, 0.2mm, 0.1mm sein. Wenn die Linien jedoch dünner werden, wird der Abstand kleiner. Im Produktionsprozess wird die Qualität schwieriger zu kontrollieren sein, die Ausschussrate steigt und die Herstellungskosten steigen. Sofern der Benutzer keine speziellen Anforderungen hat, ist das Verdrahtungsprinzip von 0.3mm Linienbreite und 0.3mm Linienabstand angemessener, das die Qualität effektiv steuern kann.

Design von Netzkabel und ErdungskabelFür Stromleitungen und Erdungsleitungen gilt, je größer die Verdrahtungsfläche, desto besser, um Störungen zu reduzieren. Für hochfrequente Signalleitungen ist es am besten, sie mit Erdungskabeln abzuschirmen. Mehrschichtige Leiterplattenführungsrichtung Die Verdrahtung der Mehrschichtplatte sollte entsprechend der Leistungsschicht, der Masseschicht und der Signalschicht getrennt werden, um Interferenzen zwischen Leistung, Masse und Signalen zu reduzieren. Mehrschichtige Leiterplattenverdrahtung erfordert, dass die Linien zweier benachbarter Leiterplattenschichten so senkrecht wie möglich zueinander oder schräg oder gekrümmt und nicht parallel sein sollten, um die Kopplung und Interferenz zwischen den Substratschichten zu verringern. Die großflächige Leistungsschicht und die großflächige Bodenschicht sollten nebeneinander liegen, und ihre Funktion besteht darin, einen Kondensator zwischen der Stromversorgung und der Erde zu bilden, um eine Filterrolle zu spielen.

3-Pad-Designkontrolle Weil es keinen einheitlichen Standard für Oberflächenmontage-Komponenten gibt, haben verschiedene Länder und verschiedene Hersteller unterschiedliche Komponentenformen und -pakete. Daher sollte sie bei der Auswahl der Pad-Größe mit der Verpackungsform der von Ihnen gewählten Komponenten übereinstimmen. Vergleichen Sie die Größe der Stifte und anderer verwandter Lötungen, um die Länge und Breite des Pads zu bestimmen.

Landlänge Die Länge des Pads spielt eine wichtigere Rolle für die Zuverlässigkeit der Lötstelle als die Breite der Lötstelle. Die Zuverlässigkeit der Lötstelle hängt hauptsächlich von der Länge und nicht von der Breite ab. Wie in Abbildung 1.Abbildung 1 LötverbindungDie Auswahl der Größe L1 und L2 sollte zur Bildung eines guten Meniskusprofils förderlich sein, wenn das Lot geschmolzen wird, und auch, um das Brückenphänomen des Lots zu vermeiden und die Abweichung der Komponenten zu berücksichtigen (die Abweichung liegt innerhalb des zulässigen Bereichs) Die Haftung von Lötstellen verbessert die Zuverlässigkeit des Lötens. Im Allgemeinen nimmt L1 0.5mm und L2 0.5-1.5mm. LandbreitFür RC-Komponenten über 0805 oder SD, SOJ und andere IC-Chips mit einer Pin-Neigung über 1.27mm basiert die Pad-Breite im Allgemeinen auf der Bauteil-Pin-Breite plus einem Wert, und der Wertebereich ist 0.1- Zwischen 0.25mm. Bei einem IC-Chip von 0,65mm mit einer Pin-Neigung von 0,65mm oder weniger sollte die Breite des Pads gleich der Breite des Pins sein. Bei QFPs mit feiner Tonhöhe sollte manchmal die Pad-Breite relativ zu den Pins entsprechend reduziert werden, z.B. wenn eine Leitung zwischen den beiden Pads verläuft. Anforderungen an Leitungen zwischen Pads Es ist notwendig, Drähte zwischen Pads von Feinteilkomponenten so weit wie möglich zu vermeiden. Wenn Drähte zwischen Pads gekreuzt werden müssen, sollten Lötmasken verwendet werden, um sie zuverlässig abzuschirmen. Anforderung der Pad-SymmetrieFür die gleiche Komponente sollten alle Pads, die symmetrisch verwendet werden, wie QFP, SOIC usw., entworfen werden, um ihre Gesamtsymmetrie strikt sicherzustellen, das heißt, die Form und Größe des Pad-Musters sind genau die gleichen, um sicherzustellen, dass das Lot auf die Komponente wirkt, wenn das Lot schmilzt. Der Oberflächenspannungsschutz aller Lötstellen am Gerät ist ausbalanciert, um die Bildung von idealen hochwertigen Lötstellen zu erleichtern und keine Verschiebung zu gewährleisten.

4 Benchmark Standard (Mark) Design Anforderungen

Auf der Leiterplatte muss ein Prüfzeichen angebracht werden, das als Bezugspunkt für die Bestückungsmaschine während der Bestückungsvorgänge dient. Verschiedene Arten von Bestückungsmaschinen haben unterschiedliche Anforderungen an die Form und Größe des Bezugspunkts. Im Allgemeinen werden 2-3 D1.5mm blanke Kupferkörper auf der Diagonale der Leiterplatte als Referenzmarke gesetzt. Für mehrpolige Komponenten, besonders fein-pitch montierte ICs mit einer Stiftneigung unter 0.65mm, sollte eine treuhänderische Markierung in der Nähe des Pad-Musters hinzugefügt werden, und zwei symmetrische treuhänderische Punkte sollten auf der Diagonale des Pad-Musters gesetzt werden. Die Markierung dient zur optischen Positionierung und Kalibrierung der Bestückungsmaschine.

5 Sonstige Anforderungen

ÜbergangslochbehandlungÜbergangslöcher sind im Pad nicht erlaubt, und das Filterloch sollte vermieden werden, um eine Verbindung mit dem Pad herzustellen, um schlechtes Löten zu vermeiden, das durch den Verlust des Lots verursacht wird. Wenn das Übergangsloch mit dem Pad verbunden werden muss, und der Abstand zwischen dem Übergangsloch und der Kante des Pads größer als 1mm ist. Zeichen und Grafikanforderungen Symbole wie Zeichen, Grafiken usw. dürfen nicht auf das Pad gedruckt werden, um schlechtes Löten zu vermeiden.

6 abschließende BemerkungenAls Oberflächenmontage-Leiterplattendesigntechniker müssen Sie nicht nur mit den relevanten theoretischen Kenntnissen des Schaltungsdesigns vertraut sein, sondern auch den Oberflächenmontage-Produktionsprozess verstehen, der mit den Komponenten-Umrissverpackungen verschiedener Unternehmen vertraut ist, die häufig verwendet werden, und viele Lötqualitätsprobleme stehen im Zusammenhang mit schlechtem Design. Entsprechend dem Konzept der gesamten Produktionsprozesssteuerung ist das Oberflächenmontage-Leiterplattendesign ein Schlüssel- und wichtiges Glied, um die Qualität der Oberflächenmontage sicherzustellen.

Das obige ist eine Einführung in die Designanforderungen von oberflächenmontierten Leiterplatten. Ipcb bietet auch Leiterplattenhersteller und Leiterplattenherstellungstechnologie an.