PCB Блог - технология подробного проектирования печатных плат в условиях SMT

1.. Введение

технология поверхностной заливки использует припой или пасту для формирования механического и электрического соединения между элементами и плитами печатных плат. его главное преимущество - малый объём, лёгкий вес, Хорошая совместимость; высокочастотная цепь обладает хорошими свойствами и паразитным сопротивлением. значительное сокращение; Хорошие Антиударные и вибрационные свойства. технология наложения на поверхность, провод не должен проходить через панель, Это позволяет избежать получения проводов или излучений сигналов, Таким образом, повышается отношение сигнала к шуму в цепи. оценка характеристик процесса SMT, сначала, место сварки должно быть правильно сформировано; правильное формование печатных плат необходимо разумно проектировать; Следующий, В ходе испытания следует разумно регулировать плотность узлов печатных платсхема. , выполнить требования тестовой точки. проводить планировку платы, it is done through DFM (Design for Manufacturability). DFM is an important part of the key technology of concurrent engineering (CE). начать с проектирования продукции, учитывать возможность изготовления и контроля, Это эффективный инструмент проектирования платы от проектирования до успешного изготовления..

2. печатных плат material selection

основа печатных плат состоит из двух основных типов: органического материала для основания и неорганического материала для основания и, в основном, из материалов на органической основе. различные слои используются для разных печатных плат. например, готовые композиционные материалы используются для изготовления 3 - 4 пластин, а стеклопластик - эпоксидный материал используется главным образом для изготовления двухсторонних панелей. в процессе сборки неэтиленовых электронов повышается изгиб печатных плат при нагреве из - за повышения температуры. Таким образом, в SMT необходимо использовать менее сложные панели, такие как FR - 4 и другие. из - за влияния расширения и сжатия на сборке после нагрева основной пластины электрод будет отслаиваться, а надежность снижается. Поэтому при выборе материала следует принимать во внимание коэффициент расширения материала, особенно если элемент больше 3.2: 1.6 мм. для использования в технологии поверхностной сборки PCB пластины требуют высокой теплопроводности, отличной теплостойкости (150 ­ 131313 ­ 60min) и свариваемости (260 ­ 1313131в · 131313131в, 10s), высокой прочности прилипания медной фольги (выше 1,5 ± 104Pa) и прочности на изгиб (25 × 104Pa), высокой электропроводности и малых удельных диэлектриков, хорошей способности к ударному давлению (точность ± 002 мм) и совместимости моющих агентов, Кроме того, внешний вид требует гладкой выравнивания, без задирания, трещин, рубцов и ржавчины. печатные платы толщиной 0,5 мм, 0,7 мм, 0,8 мм, 1 мм, 1,5 мм, 1,6 мм, 1,8 мм, 2,7 мм, 3,0 мм, 3,2 мм, 4,0 мм, 6,4 мм, из которых 0,7 мм и 1,5 мм толщиной PCB предназначены для проектирования двухсторонних пластин с золотыми пальцами, 1,8 мм и 3,0 мм не стандартных размеров. с точки зрения производства, размер печатных плат не должен быть меньше 250 ^ 200 мм, идеальный размер обычно составляет (250 - 350mm); [200] 250mm. Используй головоломку. технологии сборки поверхности характеризуют изгиб основания толщиной 1,6 мм как верхнее коробление - 0,5 мм, нижнее коробление - 1,2 мм. как правило, допустимый уровень изгиба составляет менее 02006 год.

сквозное отверстие печатных плат и компоновка компонентов

3.1 схема сквозных отверстий

1) избегайте укладки отверстий в пределах 0,6 мм от поверхности, на которой установлен паяльный арочный.

2) между паяльными тарелками элементов, не имеющих наружных пяток (например, пластинчатый конденсатор сопротивления, регулируемый потенциометр, конденсатор ит.д.) не допускается наличие сквозного отверстия (т.е. под элементом нет проходного отверстия; можно исключить непроходимую сварную мембрану), чтобы обеспечить чистую массу.

3) в качестве пробного отверстия кронштейна при проектировании компоновки необходимо в полной мере учитывать расстояние между зондами разных диаметров во время автоматических онлайновых испытаний.

4) диаметр проходного отверстия в сочетании с выводом элемента слишком большой зазор, легко сварить. обычно диаметр проходного отверстия больше, чем диаметр выводов на 0,05 - 0,2 мм, когда сварной диск диаметром 2,5 - 3 раза диаметром проходного отверстия, легко образуется соответствующая точка сварки.

5) нельзя соединять отверстие и паяльный диск, чтобы избежать потери припоя или термической изоляции. если необходимо соединение сквозного отверстия с паяльной тарелкой, то следует как можно больше соединять тонкими проводами (менее 1 / 2 или 0,3 мм - 0,4 мм по ширине паяльной плиты), пропускными отверстиями и кромками паяльной тарелки на расстоянии более 1 мм.

3.2 компоновка компонентов

при осуществлении процесса обратного тока сварки в направлении расположения деталей следует обратить внимание на следующие моменты:

1) распределение компонентов на панелях должно быть как можно более равномерным (равномерное распределение тепла и пространства);

2) детали должны, насколько это возможно, размещаться в одном и том же направлении, чтобы уменьшить дефекты сварки;

3) расстояние между сборками должно быть больше 0,5 мм, чтобы избежать недостаточной температурной компенсации;

4) вокруг PLCC, SOIC, QFP и другого крупногабаритного оборудования должны иметься помещения для обслуживания и испытания;

5) элемент мощности не должен быть сосредоточен, он должен располагаться отдельно на краю печатных плат или хорошее расположение вентиляции и теплоотвода;

6) не размещать ценные компоненты в районах концентрации повышенного напряжения, таких, как край, угол или модуль, монтажное отверстие, гнездо, надрез панели и зазор печатных плат, чтобы уменьшить трещины или трещины.

направление компонента

при осуществлении процесса сварки гребней волны в направлении расположения деталей следует обратить внимание на следующие моменты:

1) все пассивные элементы должны быть параллельными друг другу;

2) оси ССОК и пассивных элементов должны быть перпендикулярными друг другу;

3) ось несущего элемента должна быть вертикальной в направлении перемещения пластины вдоль конвейерной ленты сварной машины на гребне волны;

4) сборка поверхности поляризации должна, насколько это возможно, размещаться в одном и том же направлении;

5) при сварке многоступенчатых элементов, таких, как SOIC, следует установить на двух опорах в направлении потока припоя, чтобы украсть паяльную тарелку или добавить площадь паяльного диска, чтобы избежать моста;

6) элементы аналогичного типа должны размещаться в одном направлении на панели, чтобы облегчить размещение, проверку и сварку элементов;

7) при использовании разных сборочных технологий следует принимать во внимание адаптацию пят и веса агрегата к технологии обратного тока или сварки на пике волны, с тем чтобы избежать падения или сварки деталей. четырехсторонний зажим.

4, печатных плат схемы и дизайн панели

4.1 требования к технологическому проектированию схем

1) технологический зажим печатной платы 5 мм.

2) избегайте соединения провода с паяльной плитой под каким - либо углом и старайтесь отвести провода к паяльной тарелке узла, которая должна быть соединена с центром длинной стороны паяльной плиты.

3) Уменьшить ширину соединения проводов с паяльной тарелкой, если только не ограничена емкостью заряда, ограничена обработкой, то ширина составляет 0,4 мм или половину ширины паяльной диски (в зависимости от того, что меньше). Во - первых, защита от перегрева, а во - вторых, защита от неточности стыков, ведущих к протеканию припоя и образованию плохой сварки.

4) конструкция проводов печатных плат: следы, изготовленные с помощью обычной технологии травления, ширина линии и расстояние 0,6 мм; тонкий след, изготовленный методом травления тонких линий, ширина линии и расстояние 0,3 мм; ширина линии 0,3 мм, расстояние 0,15 мм ультратонкие следы.

5) разные методы сборки имеют разные требования к подключению. толщина вводных проводов метода вставки более 0,2 мм, ширина выводов метода установки 0,1 - 0,2 мм, ширина сборочных проводов с мелким расстоянием 0,05 - 0,1 мм.

6) следует избегать, насколько это возможно, межсоединений между их паяльными тарелками (в частности, установки для мелких шаговых выводов). Любая соединительная линия, проходящая через соседнюю сварную тарелку, должна быть экранирована интерцептором.

7) для сборки с несколькими выводами (например, S0IC, QFP и т.д. можно исключить разделение, чтобы после сварки не вызвать смещение или ошибочное восприятие моста.

8) при проектировании пластин PCB с использованием незакрытых чипов (голых чипов), квадратная сварка голых чипов должна быть заземлена, а не плавлена; Кроме того, чтобы обеспечить надежную вязку, панель должна быть покрыта равномерно. для направляющих элементов, таких, как триод, Чип и т.д., при проводке следует учитывать их полярность.

4.2 требования к проектированию электрических схем

1) принцип прохода проводов через расстояние между выступами: для малой плотности требуется прохождение двух проводов диаметром 0,23 мм на расстояние от центра отвода 2,54 мм; средняя плотность требует прохода провода диаметром 1,27 мм в центре штифта, это провод диаметром 0,15 мм; высокая плотность требует использования 2 - 3 более тонких проводов на расстоянии от центра отвода 1,27 мм.

2) ширина линий печатных плат должна быть как можно более равномерной, что облегчает согласование сопротивлений. в процессе производства печатных плат ширина может быть 0,3 мм, 0,2 мм и 0,1 мм, но с тончайшими штрихами и меньшим расстоянием, качество в процессе производства будет трудно контролировать. при отсутствии особых требований, как правило, следует использовать принцип соединения шириной 0,3 мм и шириной 0,3 мм.

3) старайтесь использовать короткие линии, особенно малосигнальные цепи, чем короче линия, тем меньше сопротивление, меньше помех, длину связанных линий следует как можно меньше.

4) направление проводки многослойных листов: отделить наземный слой от сигнального слоя по слою питания, чтобы уменьшить помехи между питанием, землей и сигналами. Кроме того, для сокращения связи и помех между базовыми слоями требуется, чтобы Авторские права на линии, расположенные на двух соседних листах, были вертикальными или проходили по диагонали и кривой, а не параллельными линиями.

5) принцип проектирования линий электропитания и заземления: чем больше площадь монтажа, тем лучше для уменьшения помех. для высокочастотных сигнальных линий использовать заземление для защиты. обширная энергетическая зона и прилегающие пласты должны быть прилегают друг к другу, и их функция заключается в создании конденсатора между силовыми установками и заземлением, играющего фильтрующее воздействие.

4.3 проектирование прокладки

размер паяльного диска оказывает значительное влияние на производительность и срок службы продукции SMT и является одним из ключевых элементов конструкции схемы печатных плат. сыграла важную роль. требования к производству компонентов различны. конструкция паяльного диска должна осуществляться в соответствии с спецификациями элементов, с тем чтобы обеспечить надежность цепи и предотвратить технологические дефекты (например, надгробие и перекос), демонстрирующие преимущества смарт. В конкретном проекте необходимо разработать также по плотности упаковки того или иного продукта, по различным технологиям, оборудованию и специальным деталям. В настоящее время не существует единого стандарта для сборки поверхностей. различные страны и производители имеют различные формы и упаковки компонентов. Таким образом, при проектировании размеров паяльного диска должны быть приведены в соответствие с формой упаковки и зажимом выбранного узла. Подождите, установите длину и ширину паяльного диска. Типовые конструкции панелей для сварки элементов могут быть использованы для разработки таких стандартов, как IPC - SM - 782, IPC - 7095, IPC - 7525, IEC - TC52 WG6, JIS C - 5010 и компиляция стандартов для электронных промышленных процессов.

при проектировании прокладки следует руководствоваться следующими соображениями:

1) для одного и того же оборудования, для симметричного использования паяльной плиты, в проектировании следует строго соблюдать общую симметрию, т.е.

2) для одного и того же прибора дизайн паяльной плиты основан на размерах упаковки и числовых параметрах для расчета размера паяльной плиты, чтобы обеспечить широкое применение результатов проектирования;

3) при проектировании паяного диска надёжность точки зависит главным образом от длины, а не от ширины;

4) дизайн паяльного диска должен быть соответственным: если вваривается слишком большой диск, то припой имеет большую диффузию, образуется более тонкая точка; если она слишком мала, то поверхностное натяжение медной фольги на расплавленный припой является слишком малым. когда поверхностное натяжение медной фольги меньше поверхностного натяжения расплавленного припоя при натяжении, образуется точка плавления без увлажнения;

5) когда паяльная тарелка соединяется с большой зоной электропроводности (например, заземление, питание ит.д.) следует использовать более тонкие провода для теплоизоляции, обычно ширина от 0,2 до 0,4, длина около 0,6 мм.

6) сварной диск в волновой горелке обычно проектируется больше, чем фланец в обратном течении, так как элемент в волновке фиксируется клеем, а тарелка немного больше, это не ставит под угрозу смещение и вертикаль элемента, но может снизить "эффект тени при сварке на вершине волны". ".

4.4 связь между шириной паяльного диска прямоугольного элемента с (Л диев) и шириной W сварного конца элемента является следующей: C = W о151; (0,7 × 158158º 1,3) mm. для железобетонных конструкций ниже 0805, C - W; для железобетонных конструкций, превышающих 0805, с = W + 0,1 - 0,25 мм. длина паяльного диска составляет около 0,9 мм, а расстояние между паяльной плитой - A = L - 0,7 мм.

толщина сильно изменилась. например, резисторы составляют около половины конденсатора. Следует обратить внимание на дизайн прокладки. в частности, для небольших железобетонных конструкций следует рассмотреть возможность хорошей мокрой сварки в торце. Кроме того, верхняя и нижняя части приварной зоны блоков кристаллов с круглыми концами не полностью совпадают. для надежной сварки также нужна защищённая дуговая в конце концов. Поэтому требуемая прокладка должна быть больше, чем прокладка узла.

4.5 цилиндрический элемент (перевод D... L)

формула конструирования схемы паяльного диска MELF: ширина паяльного диска составляет с = D (= 0,7 × 1555½ × 1,0) mm = = трансмиссионная связь 134хmax, длина S = Lmax- (Lmin - 2I), примерно 1 мм, расстояние между двумя электродами составляет A = Lmax - 2S = Lmin - 2I, около L - 1mm. (идеальное проектирование учитывает только допуск деталей, не учитывает погрешности укладки.) при обратном заваривании ширина увеличивается на 0,05 - 0,1 мм, а длина увеличивается на 0,2 - 0,3 мм; при сварке гребней волны ширина увеличивается на 0,1 мм, а длина увеличивается на 0,2 - 0,6 мм. Кроме того, в процессе обратного сварки, желательно открыть зазор в проектировании паяльного диска, чтобы можно было позиционировать детали в процессе обратного тока. глубина надреза F = (Lmax - A) / 2, глубина надреза E составляет 0,3 мм (применяется к малоразмерным элементам, таким, как резистор 1 / 8W) и 0,4 мм (применяется к более крупным элементам, таким, как 1 / 4W резистор). Поскольку толщина медного слоя общей сварной тарелки (включая гальваническое покрытие и резистивный слой) не превышает 0,2 мм, зазор е не должен быть слишком большим.

4.6 SOP (ведущее крыло), QFP

конструкция прокладки этого устройства не имеет стандартной формулы вычисления, что относительно трудно. ширина паяльного диска с должна быть равна (или немного большой / малой) ширине зажима (или шва), обычно с = W + 0,1 мм. длина паяльного диска обычно составляет 2,0 ± 0,5 мм и обычно составляет B = T + b1 + b2, из которых b1 = 0,45 × 1581581581581581581mm, что облегчает сварку припоя с хорошим изгибом контура поверхности луны при расплавлении, а также позволяет эффективно избегать сварки. при наличии дефектов моста и при рассмотрении отклонений от размещения элементов целесообразно; B2 = 0,25 ~ 1,5 мм, в основном для обеспечения того, чтобы точки сварки могли формировать контуры менингера (для SOIC, QFP и другого оборудования также должны учитывать их для оборудования SOIC и QFP, длина паяльного диска составляет B = T + (0,6 ~ 0,8) мм, а расстояние между центром паяльной тарелки равно расстоянию самого кристалла, зазор между паяльными дисками равен (или несколько мал) зазору между проводами. для таких интегральных схем, как SO и SOJ, расстояние между пятками более 1,27 мм, ширина паяльной диски составляет 1377 "с", "W + 0,1 - 0,25 мм" между 0,65 и 1,27, ширина паяльной диски составляет 137адж W, как правило с = W + 0,1 - 0,25 мм; для чипов IC до 0,65 мм (включая расстояние между выводами 0,65 мм) ширина паяльного диска должна быть равна ширине поводка. ширина паяльного диска QFP должна быть равна ширине зажима, C = W + 0,1 мм; для небольших расстояний QFP иногда следует соответствующим образом Уменьшить ширину паяльного диска, например, когда между двумя паяльными дисками проходит проводник. длина паяльного диска B = L + (0,6 ~ 1,0) mm, расстояние между паяльным диском A = F ïчетверть - 0,25 мм.

В то же время более длинная паяльная тарелка увеличивает поверхностное напряжение между пастой и паяльной плиткой, что способствует высвобождению масел и облегчает процесс ее печатания. практическое применение также доказало, что до и после сварочного диска свинца существует зона помех, что очень удобно для хранения избыточного припоя, с тем чтобы снизить риск послесварочного моста.

4.7 транзисторы (Вт)

соотношение между шириной диска с и шириной провода элемента W: c × 137aojin W; длина паяльного диска = длина провода элемента + b1 + b2, где b1 = b2 = 0,3 - 0,5 мм; обеспечивать, чтобы расстояние между паяльными дисками равнялось центральному расстоянию провода при условии, что каждая сторона паяльной тарелки будет растянута не менее 0,35 мм.

4.8 SOJ, PLCC - оборудование (ссылка J)

принцип конструирования прокладки: (0,5 × 155х15х15х15х15х15х15мм) центр выводов должен располагаться внутри рисунка паяльного диска между 1 / 3 и Центром паяльного диска; расстояние между двумя рядами сварных плит SOJ обычно составляет 4,9 мм.

4.9 дизайн паяльного диска BGA и виртуальный арочный

паяльная тарелка BGA имеет круглую форму, диаметр которой составляет 80% от диаметра паяльного шара. при проектировании используется метрический размер, так как компоненты изготавливаются в метрической системе, а английский дизайн приводит к отклонениям от установки. принимая во внимание технологические факторы сборки, иногда под двухконтурными кристалловыми сборками проектируется виртуальный арочный для сварки. Он используется не для сварки, а для сварки гребней волны, поэтому он называется рисунок куклы. этот рисунок делает клей легко приклеиваться к узлу, чтобы его не приклеивать из - за слишком низкой поверхности клея.

5. требования для создания исходных условий

1) общая опорная фигура с квадратными, круглыми, треугольными и крестообразными точками. диаметр исходных точек составляет соответственно 0,5 и 3 мм. обычно на диагонали пластины помещаются 2 - 3 сплошных окружностей диаметром 1 мм в качестве маркировочных знаков. если это головоломка, то каждая мозаика должна быть спроектирована с точки отсчета;

2) размер маркировки на одной и той же плите должен быть одинаковым, изменения не должны превышать 25 бит.

3) отправной точкой может быть голая медь, а также никелирование, лужение и лужение (HASSL, толщина 7 - 10 × четверть м). толщина покрытия составляет 5 - 10, не более 25 бит четверть м, точка отсчета должна быть ровной поверхности в пределах 15 бит четверть m;

4) исходный пункт должен быть не менее 5 мм от края печатной доски. для неправильной формы пластины, необходимо дополнительно 5 мм края. расположен на диагонали платы и элементов, вокруг маркера опорной точки не должны быть другие характеристики схемы, а размер открытой зоны равен диаметру отметки;

5) этот может принять технологию разделения штамповой пластины или двухсторонней гравировкой V-образной канавки. глубина в v - образных пазах/6 - 1/толщина плиты, длина до 1/боковая сторона относительно печатных плат сварка без гребня волны, фасад и задняя сторона двойных номеров могут быть использованы пополам, и обе стороны рисунка могут быть расположены одинаково, чтобы повысить коэффициент использования оборудования