Thông số kỹ thuật thiết kế bảng in PCB cho Surface Mount Technology (SMT) và Through Hole Insertion Technology (THT) rất khác nhau. Khi xác định hình dạng của bảng in gắn trên bề mặt, mẫu đĩa hàn và phương pháp định tuyến, loại lắp ráp bảng mạch PCB, phương pháp lắp đặt, độ chính xác vị trí và quá trình hàn nên được xem xét đầy đủ. Chỉ sau đó nó có thể đảm bảo chất lượng hàn và cải thiện độ tin cậy của mô-đun chức năng.
1. Bề mặt gắn bảng in phác thảo và định vị thiết kế
Hình dạng của tấm in phải được gia công bằng phay CNC. Nếu tính theo độ chính xác của bản vá ± 0,02 mm, độ chính xác song song dọc xung quanh bảng in, nghĩa là dung sai hình dạng và vị trí phải đạt ± 0,02 mm. Đối với các tấm in có kích thước tổng thể nhỏ hơn 50mm * 50mm, nên sử dụng dạng tấm. Kích thước cụ thể của bảng điều khiển phải được xác định theo thông số kỹ thuật và yêu cầu cụ thể của máy đặt và máy in màn hình. Bảng in cần được định vị trong quá trình in rò rỉ và phải cung cấp lỗ định vị. Lấy máy in màn hình DEK sản xuất tại Anh làm ví dụ. Máy được trang bị một cặp chân định vị D3mm. Tương ứng, dựa vào hệ thống thị giác của máy (tầm nhìn), ít nhất hai lỗ định vị D3mm nên được đặt ở hai bên đối diện của PCB hoặc trên đường chéo. Các lỗ định vị đảm bảo độ chính xác định vị của bảng in. Chu vi của tấm in phải được thiết kế với các cạnh kẹp quá trình thường có chiều rộng (5 ± 0,1) mm và không nên có bất kỳ mô hình và thiết bị nào trong các cạnh kẹp quá trình. Nếu đúng là kích thước tấm bị hạn chế, không thể đáp ứng các yêu cầu trên, hoặc phương pháp lắp ráp bảng điều khiển được áp dụng, phương pháp sản xuất thêm một khung ở ngoại vi có thể được áp dụng, để lại các cạnh kẹp quá trình, nghiền thủ công và loại bỏ khung sau khi hàn xong.
2. Phương pháp nối dây cho bảng in
Cố gắng ngắn nhất có thể, đặc biệt là đối với các mạch tín hiệu nhỏ. Đường dây càng ngắn, điện trở càng nhỏ và ít nhiễu hơn. Đồng thời, chiều dài của các đường nối phải càng ngắn càng tốt. Khi thay đổi hướng của đường tín hiệu trên cùng một lớp, nên tránh rẽ góc phải và lái xe theo đường chéo càng tốt, bán kính cong phải lớn hơn. Chiều rộng dấu vết và chiều rộng từ trung tâm đến đường tấm in yêu cầu nhất quán nhất có thể, điều này có lợi cho việc kết hợp trở kháng. Về quy trình sản xuất của tấm in, chiều rộng có thể là 0,3mm, 0,2mm hoặc thậm chí 0,1mm, khoảng cách trung tâm cũng có thể là 0,3mm, 0,2mm, 0,1mm. Tuy nhiên, khi các đường nét mỏng hơn và khoảng cách nhỏ hơn, chất lượng sẽ khó kiểm soát hơn trong quá trình sản xuất, tỷ lệ phế liệu sẽ tăng lên và chi phí sản xuất sẽ tăng lên. Trừ khi người dùng có yêu cầu đặc biệt, nguyên tắc dây của chiều rộng dây 0.3mm và khoảng cách dây 0.3mm là phù hợp hơn và có thể kiểm soát chất lượng một cách hiệu quả.
Thiết kế dây nguồn và dây mặt đất Đối với dây nguồn và dây nối đất, diện tích dây càng lớn càng tốt để giảm nhiễu. Đối với đường tín hiệu tần số cao, tốt nhất là che chắn bằng đường đất. Hướng dây của bảng nhiều lớp Dây của bảng nhiều lớp phải được tách ra theo lớp nguồn, lớp hình thành và lớp tín hiệu để giảm nhiễu giữa nguồn điện, lớp hình thành và tín hiệu. Hệ thống dây điện nhiều lớp đòi hỏi các đường của hai lớp bảng in liền kề phải càng vuông góc với nhau càng tốt, hoặc nghiêng hoặc cong, và không song song để giúp giảm khớp nối và nhiễu giữa các lớp chất nền. Các tầng điện diện tích lớn và các tầng nối đất diện tích lớn nên nằm cạnh nhau, và vai trò của chúng là tạo thành một tụ điện giữa nguồn điện và mặt đất, hoạt động như một bộ lọc.
3 Kiểm soát thiết kế đệm Vì không có tiêu chuẩn thống nhất cho các thành phần gắn trên bề mặt, các quốc gia khác nhau và các nhà sản xuất khác nhau có hình dạng và gói linh kiện khác nhau. Do đó, nó phải phù hợp với hình dạng gói của các thành phần bạn chọn khi chọn kích thước pad. So sánh kích thước của pin và các mối hàn liên quan khác để xác định chiều dài và chiều rộng của miếng đệm.
Chiều dài của miếng đệm Chiều dài của miếng đệm đóng một vai trò quan trọng hơn đối với độ tin cậy của mối hàn so với chiều rộng của mối hàn. Độ tin cậy của các mối hàn chủ yếu phụ thuộc vào chiều dài chứ không phải chiều rộng. Như thể hiện trong Hình 1. Hình 1 Các điểm hàn L1 và L2 được lựa chọn kích thước nên có lợi cho việc hình thành một hồ sơ bề mặt cong tốt khi hàn tan chảy, cũng tránh hiện tượng cầu nối của hàn và có tính đến độ lệch của các thành phần (độ lệch trong phạm vi cho phép) Để tạo điều kiện cho việc tăng độ bám dính của các mối hàn, do đó cải thiện độ tin cậy của hàn. Nói chung L1 lấy 0,5mm, L2 lấy 0,5-1,5mm. Chiều rộng pad Đối với các thành phần RC trên 0805, hoặc SD, SOJ và các chip IC khác với khoảng cách pin trên 1,27mm, chiều rộng pad thường dựa trên chiều rộng pin thành phần cộng với một giá trị, phạm vi giá trị là 0,1-0,25mm. Đối với chip IC 0,65mm, bao gồm khoảng cách pin 0,65mm hoặc nhỏ hơn, chiều rộng của miếng đệm phải bằng chiều rộng của pin. Đối với QFP khoảng cách tốt, đôi khi chiều rộng của tấm nên được giảm thích hợp so với pin, chẳng hạn như khi dây dẫn đi qua giữa hai tấm. Yêu cầu về đường dây giữa các miếng đệm càng nhiều càng tốt để tránh sự giao thoa đường dây giữa các miếng đệm của các phần tử có khoảng cách tốt. Nếu cần thiết phải vượt qua dây giữa các tấm hàn, chúng nên được che chắn một cách đáng tin cậy bằng cách sử dụng nắp đậy. Yêu cầu đối xứng pad Đối với cùng một thành phần, tất cả các pad được sử dụng đối xứng như QFP, SOIC, v.v., thiết kế của chúng phải đảm bảo nghiêm ngặt tính đối xứng tổng thể của chúng, tức là hình dạng và kích thước của mẫu pad là chính xác như nhau, để đảm bảo rằng hàn sẽ hành động trên các thành phần khi hàn tan chảy. Bảo vệ sức căng bề mặt của tất cả các mối hàn trên thiết bị được cân bằng, giúp tạo ra các mối hàn chất lượng cao lý tưởng và đảm bảo không có sự dịch chuyển nào xảy ra.
4 Yêu cầu thiết kế tiêu chuẩn (logo)
Đánh dấu điểm chuẩn phải được đặt trên bảng mạch in để được sử dụng làm điểm tham chiếu để đặt máy trong quá trình đặt. Các loại máy đặt khác nhau có các yêu cầu khác nhau về hình dạng và kích thước của các điểm tham chiếu. Thông thường, 2-3 chất rắn đồng trần D1.5mm được đặt làm dấu tham chiếu trên đường chéo của tấm in. Đối với các thành phần đa pin, đặc biệt là IC lắp đặt với khoảng cách pin nhỏ hơn 0,65mm, nên thêm một điểm chuẩn gần mẫu tấm và đặt hai điểm chuẩn đối xứng trên đường chéo của đồ họa tấm. Đánh dấu này được sử dụng để định vị và hiệu chuẩn quang học của máy.
5 Yêu cầu khác
Không có lỗ chuyển tiếp nào được phép trong chảo xử lý lỗ chuyển tiếp, nên tránh kết nối lỗ lọc với đĩa và tránh hàn kém do mất chất hàn. Nếu lỗ chuyển tiếp cần được kết nối với miếng đệm và khoảng cách giữa lỗ chuyển tiếp và cạnh của miếng đệm lớn hơn 1 mm. Ký tự và đồ họa yêu cầu ký tự, đồ họa và các ký hiệu khác không được in trên đĩa hàn để tránh hàn kém.
6 Lời kết luận Là một kỹ thuật viên thiết kế bảng mạch in gắn trên bề mặt, ngoài việc quen thuộc với kiến thức lý thuyết liên quan đến thiết kế mạch, bạn cũng phải hiểu quy trình sản xuất gắn trên bề mặt, quen thuộc với việc sử dụng thường xuyên của các thành phần khác nhau của các công ty bao bì hồ sơ, Và rất nhiều vấn đề chất lượng hàn có liên quan trực tiếp đến thiết kế kém. Theo khái niệm kiểm soát toàn bộ quá trình sản xuất, thiết kế của bảng mạch in gắn trên bề mặt là một liên kết quan trọng và quan trọng để đảm bảo chất lượng gắn trên bề mặt.
Trên đây là lời giới thiệu về yêu cầu thiết kế của bảng in dán bề mặt. Ipcb cũng cung cấp các nhà sản xuất PCB và công nghệ sản xuất PCB.