PCB Blogu - PCB board design technology in SMT environment in detail

1 İçeri

SMT süreci, komponentler arasında mekanik ve elektrik bağlantısı oluşturmak için solder veya solder pastasını kullanır. PCB tahtası. Ana avantajları küçük boyutlardır., hafif kilo, İyi bir bağlantılık. yüksek frekans devrelerinde iyi performans ve parazit impedans var.. Muhtemelen azaldı; İyi şok ve vibrasyon dirençliği. SMT sürecini kullandığında, İşleri devre tahtasından geçmesine gerek yok., bu, iletişimler tarafından alınan veya radyasyonlandırılmış sinyallerin nesillerinden kaçınır., bu yüzden devrelerin sinyal-sesle bağlantısını geliştirir. SMT sürecinin performansını değerlendirmek için, ilk olarak, solder toplantıları doğru şekilde oluşturmalı; Doğru şekilde oluşturulmuş alanın PCB tahtası mantıklı tasarlanmış olmalı; ikinci, Komponentlerin yoğunluğu mantıklı olarak ayarlanmalıdır. PCB tahtası dizim. , test noktasının ihtiyaçlarını. Çeviri tahtası yaptığında, it is done through DFM (Design for Manufacturability). DFM is an important part of the key technology of concurrent engineering (CE). Produkt tasarımından başlar., üretilebilirlik ve değerlendirilebilir, dizayndan üretim başarısına kadar devre tahtası tasarımı için etkili bir araç.

2. PCB tahtası material selection

İki ana tür basılı devre tahtası substratları var: organik substratlı materyaller ve organik substratlı materyaller ve organik substratlı materyaller genellikle kullanılır. Kullanılan PCB tahtası substratları farklı katlar için de farklı. Örneğin, prefabrikli kompozit maddeleri 3-4 katlı tahta için kullanılır ve cam epoksi maddeleri çoğunlukla iki taraflı tahta için kullanılır. Sıcaklığın arttığı yüzden önümüzlü elektronik toplantı süreci sıcaklığında, basılmış devre tahtasının sıcaklığı sıcaklığında büyüdüğünün derecesi artıyor. Bu yüzden, SMT'de, FR-4 ve diğer çeşitli ilaçlar gibi küçük bir kurvat derecede bir tahta kullanmak gerekiyor. Yükselmesi ısındığından sonra komponentler üzerinde genişleme ve kontrasyon stresinin etkisi yüzünden elektrotlar parçalanır ve güveniliğin azaltılacak. Bu yüzden materyal genişleme koefitörü materyalleri seçtiğinde, özellikle komponentler 3.2ñ1.6 mm'den büyük olduğunda dikkati çekilmeli. Yüzey toplama teknolojisinde kullanılan PCB tahtalarının yüksek sıcak hareketi, harika ısı direksiyonu (150â̚, 60min) ve solderability (260â】, 10s), yüksek baker foil adhesion gücü (1.5ñ104Pa üstünde) ve sıkıştırma gücü (25ñ104Pa), yüksek elektrik hareketi ve küçük dielektrik sabit, iyi punk yeteneği (doğruluk ±0.02 mm) ve temizleme ajanlarıyla uyumlu olması gerekiyor, Ayrıca, görüntüsü düz ve düz olması gerekiyor, ve sıkıştırma, kırıklık, yaralar ve sıkıştırma noktaları ortaya çıkmadı. Yazıklanmış devre tahtasının kalınlığı 0,5 mm, 0,7 mm, 0,8 mm, 1mm, 1,5 mm, 1,6 mm, (1.8mm), 2.7 mm, (3.0mm), 3.2 mm, 4.0mm, 6.4mm, içerisinde 0.7mm ve 1.5 mm kalınlığı olan PCB tahtası altın parmaqları ile çift taraflı tahtalar tasarımı için kullanılır ve 1.8mm ve 3.0mm standartları olmayan boyutlardır. Yapılacak devre tahtasının büyüklüğü 250 ñ 200mm'den az olmamalı ve ideal büyüklüğü genelde (250 ~ 350mm) ñ (200 ñ 250mm). Bulmacaları kullan. Yüzey toplantı teknolojisi, 1,6 mm yüksek savaş sayfası olarak 1,6mm yüksek bir kalınlığıyla birleştirme miktarını belirtir ¤ 0,5 mm ve a şağı savaş sayfası ¤ 1,2mm. Genelde, mümkün sıkıştırma hızı %0,065 altında.

3. PCB tahtası delikler ve komponent düzeni aracılığıyla

3. 1 Düzenleme ile

1) Yüzey dağ patlamasının 0,6 mm içerisinde veya içerisinde vialları yerleştirmekten kaçın.

2) Dışarı kalıntılar olmayan parçalar (çep direktörü kapasitörleri, ayarlanabilir potensiteler, kapasitörler, etc..) parçalar arasındaki delikler (yani, parçalar arasındaki delikler açılmaz; Solucu filmi blokları dışarı çıkartılabilir) temizleme kalitesini sağlamak için izin verilmez.

3) Teste desteği için delik yolu olarak, dizaynı tasarlandığında, otomatik internet testi sırasında farklı elyazma ile sondamların uzağını tamamen düşünmek gerekir.

4) Döşeğin arasındaki eşleşen boşluğu ve komponent liderleri çok büyük ve çözmesi kolay. Genelde delikten geçen elması ön elmasından 0,05-0,2mm daha büyük ve patlama elması 2,5-3 kere delikten geçen elmasıdır, kaliteli bir sol toplantısı oluşturmak kolay.

5) Geçici kaybından veya sıcak izolasyondan kaçırmak için yollar ve patlar bağlanılamaz. Eğer delik üzerinde patlama ile bağlanılması gerekirse, patlama genişliğinin 1/2'inden az ya da 0.3mm~0.4mm arasındaki mesafe 1 mm'den daha büyük olmalı.

3. 2 Komponent düzeni

Reflow çözümleme sürecini gerçekleştirirken, bu noktalar komponenlerin düzenleme yönünde dikkatini çekmeli:

1) Tahtadaki komponentlerin dağıtımı mümkün olduğunca eşit olmalı (sıcaklık ve uzay üniformalı);

2) Komponentler, zayıf damlama fenomenini azaltmak için mümkün olduğunca aynı yönde ayarlanmalıdır;

3) Komponentlerin arasındaki yer, yetersiz sıcaklık ödüllenmesinden kaçırmak için 0,5 mm'den daha büyük olmalı;

4) PLCC, SOIC, QFP ve diğer büyük aygıtlar etrafında bir sürü destek ve testi alanı olmalı;

5) Güç komponentleri konsantre edilmemeli ve PCB tahtasının kenarında ya da iyi ventilasyon ve ısı bozulması ile ayrı olarak ayarlanmalıdır;

6) Yüksek stres konsantrasyonu bölgelerinde değerli komponentleri, kırıntıları ve kırıkları azaltmak için, köşeler, köşeler veya eklentilerin yakınında, delikleri, yerleri, paneli kesmeleri ve PCB'nin boşluklarını yerleştirmeyin.

3. 3 Komponent Yönetimi

Dalga çözme sürecini gerçekleştirirken, bu noktalar komponenlerin düzenleme yönünde dikkatini çekmeli:

1) Tüm pasif komponentler birbirine paralel olmalıdır;

2) SOIC ve pasif komponentlerin uzun aksi birbirlerine perpendikli olmalı;

3) Pasiv komponentlerin uzun aksi dalga çözme makinesinin konveyör kemerinin yanında tahta hareketi yönünde perpendikli olmalı;

4) Polarized surface mount components should be placed in the same direction as possible;

5) SOIC gibi çoklu pin in komponentlerini çözerken, kalın çalma patlaması veya patlama alanı eklemeleri iki sol ayağına gölge akışını önlemek için sol akışının yönünde ayarlanmalıdır;

6) Aynı tipin komponentleri, tahtada aynı yönde düzenlenmeli, komponent yerleştirmesi, kontrol ve çözümlenmesi kolaylaştırılması;

7) Farklı birleşme işlemlerini kullandığında, parçalarının düşürülmesini veya çözülmesini engellemeyi veya çözülmesini engellemeyi sağlamak için komponent çözümleme ve ağırlığının uygulanabiliğini düşünmeli. Dört taraflı kırmızı cihaz.

4. PCB devre ve patlama tasarımı

4.1 Devre süreci tasarımı için gerekli

1) Basılı devre tahtasının çarpma kenarı 5 mm.

2) Kesin bir a çıdaki kablo ile kablo bağlamaktan kaçın ve kablo komponentin parçasına perpendikül yapmaya çalışın ve kablo patlamasının uzun kenarının merkezine bağlı olmalı.

3) kabloların patlamaya bağlandığı genişliğini azaltın, yükleme kapasitesi, işleme sınırı gibi faktörler tarafından sınırlı olmadığı sürece, genişliğin 0,4mm veya patlamanın genişliğinin yarısı (ne kadar küçük olursa olsun). Birisi sıcaklık parçalanmasını çok hızlı olmasına engel etmek, diğeri de solucu maskesinin yeterince doğru olmasına engel etmek, solucu akıştırmasına ve zavallı çözümlenmesine neden olur.

4) Bastırılmış devre tablosu kablo yapısı: normal etkin teknolojisi tarafından 0,6 mm genişliği ve uzaklığıyla yapılmış izler; 0,3mm genişliği ve uzaklığı ile ince çizgi etkileme teknolojisi tarafından yapılmış ince izler; 0.3mm genişliği, 0.15mm ile Ultra ince izleri.

5) Farklı birleşme metodları farklı düzenleme şartları vardır. Yerleştirme yönteminin ön genişliği 0,2mm'den fazlasıdır, dağıtma yönteminin ön genişliği 0,1 ile 0,2mm'dir ve güzel yığın koltuğunun genişliği 0,05 ile 0,1mm'dir.

6) Çarpıştırma hattı (özellikle fin-pitch pin aygıtı) mümkün olduğunca mümkün olmalı. Yaklaşık bölgelerden geçen her bağlantı çizgisi solder maskesi ile korunmalıdır.

7) Çoklu pin komponentleri için (S0IC, QFP, etc.), pin patlamaları arasındaki kısa bağlantı geçmesine izin verilmez. Bölüm dışarı çıkarılabilir), bu yüzden değiştirmeyi neden etmek veya karıştırmaktan sonra köprüye girmek için hata yapmak için.

8) PCB tahtası, paketli çiplerle (çıplak çiplerle) tasarlandığında, çıplak çiplerin kare şeklindeki çipleri yüzmekten yerine yerleştirilmeli; Ayrıca, güvenilir bağlantıları sağlamak için, koltuklar altınla eşit bir şekilde takılmalıdır. Dönüştürücü komponentler için, üçodeler, çipler gibi, bölümlerinde polaritelerine dikkat et.

4.2 Elektrik tasarım ihtiyaçları

1) Pin uzanımın içindeki kablo geçmesinin prensipi: düşük yoğunluğu, 2,54mm pin merkezinde geçmesi için 0,23mm tel diametriyle iki kablo gerekiyor; orta yoğunluğu 1,27mm pin merkezinde geçmesi için bir kablo diametri gerekiyor. Bu 0,15mm kablo; 1,27mm pin merkezinde geçmesi gerekiyor. Yüksek yoğunluğun 1,27mm pin merkezinde 2-3 daha ince kablo gerekiyor.

2) Bastırılmış tahta çizgilerinin genişliği mümkün olduğunca uyumlu olmalı, bu da imkansız eşleşmelere yararlı. Bastırılmış tahtaların üretim sürecine göre genişliği 0,3mm, 0,2mm ve 0,1mm olabilir, fakat çizgiler daha ince ve uzay daha küçük olursa, üretim sürecinde kalite kontrol etmek zor olacak. Özel ihtiyaçlar yoksa, genellikle 0,3mm çizgi genişliğinin ve 0,3mm çizgi boşluğunun yönlendirme prensipini kullanmak uygun.

3) Kısa çizgiler almaya çalışın, özellikle küçük sinyal devreleri için, çizginin kısa kısa kısa kısa, dirençliğin küçük ve daha az araştırma ve bağlantı çizginin uzunluğu mümkün olduğunca kısa olmalı.

4) Çoklu katmanın yönlendirme yöntemi: güç katmanına göre, yeryüzü ve sinyal katmanına göre enerji, yeryüzü ve sinyal arasındaki araştırmaları azaltmak için ayrılır. Ayrıca, yazdırılmış tahtalar arasındaki iki yakın katının telif hakları yöntemi birbirlerine perpendikli olması veya paralel hatlar yerine diagonal hatları ve kurtları takip etmesi gerekiyor.

5) Elektrik çizgilerinin ve toprak çizgilerinin principlerini tasarlayın: araştırmalarını azaltmak için daha büyük bölge, daha iyi. Yüksek frekans sinyal çizgileri için, kaldırmak için yer kablosunu kullanın. Büyük bölge elektrik teslimatı katı ve yeryüzü katı birbirlerine yakın olmalı ve fonksiyonu bir filtreleme rolü oynamak için elektrik teslimatı ve yeryüzü arasındaki kapasitör oluşturmak.

4. 3 Pad Tasarımı

Paranın büyüklüğü SMT üretilebilirliği ve yaşamı üzerinde büyük etkisi var ve PCB devre tasarımının çok kritik bir parçasıdır. önemli bir rol oynadı. Komponentlerin üretim talepleri farklıdır. Komponentlerin belirlerine göre, devre güveniliğini sağlamak ve süreç yanlışlarını (mezar tonları ve skew gibi) engellemek için, SMT'in üstünlüğünü göstermek için, kap tasarımı oluşturmalıdır. Özel tasarımda, özel ürün, farklı süreçler, farklı ekipmanlar ve özel komponentlerin ihtiyaçlarına göre de tasarlanmalı. Şu anda yüzeysel yükselmiş komponentler için birleşmiş standart yok. Farklı ülkeler ve farklı üreticiler farklı şekiller ve paketler parçaları vardır. Bu yüzden, kaplumanın boyutunu tasarladığında seçtiğiniz komponentlerin paket şeklinde uyumlu olmalı. Böylece, bölüm uzunluğunu ve genişliğini belirleyin. Genelde kullanılan komponent paketi tasarımı IPC-SM-782, IPC-7095, IPC-7525, IEC-TC52 WG6, JIS C-5010 ve elektronik endüstri süreci standart toplama gibi bazı standartlara referans edebilir.

Şarkıları tasarladığında aşağıdaki noktalar takip edilmeli:

1) Aynı cihaz için, simetrik olarak kullanılan patlar için, genel simetri tasarımda kesinlikle tutulmalı, yani patlama modelinin şekli ve boyutu tam olarak aynı olmalı;

2) Aynı aygıt için, pad tasarımı paket boyutunu ve değer parametrelerini tasarım sonuçlarının geniş bir menzili uygulamasını sağlamak için kapı boyutunu hesaplamak için kabul ediyor;

3) Patlamı tasarladığında, solder toplantısının güveniliği genellikle genişliğinin yerine uzunluğuna bağlı;

4) Patlama tasarımı uygun olmalı: eğer çok büyükse, soldaşın daha büyük yayılır ve sonuçlarında soldaşın toplantısı daha ince olur; Eğer çok küçük olursa, yerleştirilmiş çöplüğe bakır yağmasının yüzeyi çok küçük. Bakar yağmurunun yüzeysel tensiyle erimiş soldağın yüzeysel tensiyle gerginliğinden daha küçük olduğunda, oluşturulmuş soldaşlar ıslanmamış halklardır.

5) Patlama, yönetici alanın büyük bir bölgesine bağlanıldığında, sıcaklık olarak 0,2 ile 0,4 genişliği ve yaklaşık 0,6 mm uzunluğuyla daha ince bir kabla tarafından uzanmalıdır.

6) Dalga çözümlerindeki patlama tasarımı genellikle daha büyük çözümlerde, çünkü dalga çözümlerindeki komponentler yapıştırılır ve patlama biraz daha büyük, bu komponentlerin değiştirmesini ve dürüstlüğünü tehlikeye atmayacak, ama "dalga çözümlerinin gölgesinin etkisini azaltır." Öyle mi?

4.4 Doğru katı komponentin C genişliğinin ve komponentin çözümleme sonunun W genişliğinin bağlantısı: C=W ï(0.7～1.3)mm. 0805 aşağıdaki RC komponentleri için C â 137;¤W; 0805 üzerindeki RC komponentleri için C=W+0.1~0.25mm. Uzunların yaklaşık 0,9mm ve kaplumbağa uzağı A=L-0,7mm.

Kalın çok farklı. Örneğin, dirençli sadece kapasitörün yarısı. Patlama tasarımına dikkat vermelidir. Özellikle de terminal tarafındaki küçük boyutlu RC komponentleri için iyi ıslanmak için düşünmeli. Ayrıca Yuanyuan'daki iki terminal çip komponentinin üst ve aşağısı tamamen uyumlu değildir. Güvenilir çatlama için, son tarafından çatlama da gerekli. Bu yüzden, parçalar komponenlerin parçalarından daha büyük olması gerekiyor.

4. 5 Zilindrik eleman (Ï.; 1344D ñL)

MELF komponent patlama örnek tasarım formülü: patlama genişliği C=D ñ(0.7～1.0)mm=ϱ134max, uzunluğu S=Lmax-(Lmin-2I), yaklaşık 1mm ve iki patlama arasındaki uzakta A=Lmax -2S=Lmin-2I, yaklaşık L-1mm. (İddial tasarım sadece komponent toleransiyasını düşünüyor ve yerleştirme hatasını düşünmüyor.) Özel üretim sırasında, komponent yerleştirme hatasını düşünerek, boyutun biraz genişletilmeli. Reflow çözümleme sırasında genişliği 0,05~0,1mm ile artıyor ve uzunluğu 0,2~0,3mm ile artıyor; Dalga çözme sırasında genişliği 0,1 mm ile yükseliyor ve uzunluğu 0,2~0,6 mm ile yükseliyor. Ayrıca, refloz çözüm süreci sırasında, parçaları refloz çözüm süreci sırasında yerleştirilmesi için bir boşluk a çmak istiyor. Notch depth dimension F=(Lmax-A)/2, notch depth E is 0,3mm (for small size components such as 1/8W resistor) and 0,4mm (for larger size components such as 1/4W resistor). General patlama katının (patlama katı ve sol maske katı dahil olması) bakra katının kalıntısı 0,2 mm'den fazla olmayacaktır, E boşluğu fazla büyük olmamalı.

4.6 SOP (kanalı lider), QFP paket aygıtı

Bu tür cihaz tasarımı için standart hesaplama formülü yok. Bu, relatively zor. Paketin genişliği C (ya da biraz daha büyük/daha küçük) sol sonun genişliğine eşit olmalı, genelde C=W+0.1mm. Kutuğun uzunluğu genelde 2,0±0,5mm, genelde B=T+b1+b2, b1=0,45～0,6mm ve soldaşın erittiğinde iyi bir meniskos profili olan soldaşına faydalı olan, ve daha etkili şekilde soluşturulmaktan kaçırabilir. Köprü defekleri olmak ve parçalarının yerleştirme ayrılığını hesaplamak uygun; b2 = 0.25 ~ 1.5mm, genellikle bir meniskos profili ile soldaşın birleşmesini sağlamak için (SOIC, QFP ve diğer aygıtlar için de SOIC ve QFP aygıtları için de hesaplamalıdır, kaplumanın uzunluğu B=T+(0.6~0.8) mm, kaplumların merkezlerinin arasındaki uzağı çip kendisi ile eşittir, İşleri arasındaki boşluğun (ya da biraz küçük) yolların arasındaki boşluğu eşittir. SO ve SOJ gibi bir pinin uzağını 1,27mm kadar yüksek IC çipleri için, patlama genişliği C â № 137W; 1.2W, pinin uzağını 0,65 ile 1,27 arasındadır ve patlama genişliği Câ 137mm; W, genelde C=W+0,1~0,25mm; ve IC çipleri için 0,65mm boyunca, 0,65mm pin çipleri dahil, çiplerin genişliğine eşit olmalı. QFP tuvaletinin genişliği pinin genişliğine eşit olmalı, C=W+0.1mm; buna eşit olmalı. QFP'nin sağlam sırasında, bazen iki patlama arasından geçen ipuçlar olduğu gibi, patlama genişliğini uygun olarak azaltmalı. Pad length B=L+(0.6~1.0)mm, pad spacing A=F －0.25mm.

Aynı zamanda, solder yapışması ve patlama arasındaki yüzeysel tensiyeti arttırır, bu da solder yapışmasını serbest bırakır ve solder yapışması sürecine uygun getirir. Aynı zamanda pratik uygulamalarda bir araştırma bölgesi daha önce ve sonraki bölgesinde olduğuna dair kanıtlanmıştır. Bu, soldan sonrası köprüsünün riskini azaltmak için sol stoklarından fazla faydalı olacak.

4. 7 Transistor (SOT)

Plak genişliği C ve komponent ön genişliği W arasındaki ilişki: C â€137W; pad uzunluğu = komponent lead uzunluğu + b1 + b2, b1 = b2 = 0.3 ~ 0.5mm; Para boşluğu en azından 0,35mm tarafından her tarafının dört tarafını uzatması gerektiğine garanti edilir.

4.8 SOJ, PLCC aygıtları (J pin)

Pad tasarım prensipi: (0.5～0.8mm)ñ(1.85～2.15mm); Pinin merkezi patlama örneğinin 1/3 içerisinde ve patlama merkezi arasında olmalı; SOJ için iki satırlık parçası arasındaki yer genellikle 4,9 mm.

4.9 BGA patlama tasarımı ve aptal patlama

BGA patlamasının şekli devre ve elması solder topunun elmasının %80'dir. Metrik boyutu tasarımda kullanılır, çünkü komponentler metrik sistemde üretildir ve in ç sistemindeki tasarım yerleştirme ayrılığına sebep olacak. Birleşme süreci faktörlerini düşünerek bazen iki terminal çip komponenti altında bir duman patlaması tasarlanmış. Kutlama için kullanılmaz, dalga çözmesi için kullanılır, bu yüzden kukla örneği denir. Bu örnek komponente takılması için yapıştırması kolay olur. Bu yüzden komponent sıkılmayacak çünkü yapıştırma yüzeyi çok düşük.

5. Fiduksiyal marka üretim şartları

1) Genelde kullanılan veri işaretlerinin çizgileri kare, daire, üçgeni ve karşılaştırılmış. Datum işaretinin diametri 0,5 mm ve 3 mm. Genelde, 1 mm diametriyle 2 ile 3 katlı çevre tabağın diagonal çizgisine referans işareti olarak yerleştirilir. Eğer bir bulmaca olursa, her bulmaca bir tarih işareti ile tasarlanılmalı;

2) Aynı masadaki işaretlerin ölçüsü aynı olmalı ve değişiklik 25 milyon aşmamalı;

3) Referans noktası üzerinde sadece bakır, ya da nikel plakası, kalın plakası ve solder plakası (HASL, 7-10 μm kalın) olabilir. Kapının kalıntısı 25 metreden fazla 25 metre değil, ve kayıt noktasının yüzeysel düzlük 15 metre içinde olmalı.

4) Tarihin noktası yazılmış masanın kenarından en azından 5 mm uzakta olmalı. Olağan üstü şekiller sahip tahtalar için, 5 mm boyunca eklenmeli. Tahta ve komponentlerin çizgisine yerleştirilmiş, referans noktası işaretinde diğer devre özellikleri olmamalı ve açık alanın boyutu işaretin elmesine eşit.

5) Bu... jigsaw can adopt the separation technology of stamp plate or double-sided engraved V-shaped groove. V şeklindeki toprakların derinliği 1'de kontrol edilir./6 ile 1/Tabanın kalıntısının 8., ve uzunluğu 1'de kontrol ediliyor./Yandan 3; Öyle mi? PCB tahtası dalga çözülmeden, iki sayı tahtasının ön ve arka tarafı yarısında kullanılabilir., ve her iki taraftaki modellerin ekipman kullanımını geliştirmek için aynı şekilde ayarlanabilir.