Забележка при печат на PCBA? | JH PCBA

Печатни платки

Печатните платки са в основата на всяко електронно оборудване. Това са твърди или гъвкави структури, които осигуряват основа за монтиране и взаимно свързване на електронни компоненти. ПХБ обикновено имат вградени метални повърхности, известни като следи и подложки, и по-големи метални области, известни като равнини. Електронните компоненти, монтирани върху печатни платки, са запоени върху метални подложки, специално проектирани за тази цел, докато металните следи ги свързват помежду си. ПХБ могат да имат един, два или няколко слоя вериги.

Печатните платки обикновено съдържат диелектричен материал на сърцевината с добри изолационни свойства, за да се гарантира предвиденото предаване на сигнала. Многослойните платки имат допълнителни слоеве от метал и диелектрик, разположени между тях. Докато стандартният диелектричен материал на твърдите платки е направен от FR4, огнеустойчив композит от епоксидна смола и тъкан от фибростъкло, диелектричният материал за гъвкавите платки обикновено е полиимид. Както твърдите, така и гъвкавите платки имат метални следи, подложки и равнини за веригата, изработени от мед.

Надеждност и качество

В зависимост от приложението, печатната платка може да принадлежи към определен клас, който определя нейната надеждност и качество. Обикновено има три класа платки според IPC стандартите:

клас 1: 

Тези платки принадлежат към потребителски електронни продукти с разумна надеждност и качество. Примери за такива електронни 

клас 2: 

Тези платки принадлежат към устройства, които трябва да имат висока надеждност и ниски нива на отказ. Примери за такива електронни продукти са лаптопи, микровълнови печки и минно оборудване.

Клас 3: 

Тези платки принадлежат към устройства, които трябва да бъдат изключително надеждни и с много високо качество. Те представляват най-взискателните производствени стандарти. Примери за такива електронни приложения са в космическото, военното и медицинското оборудване.

Видове PCBA

Както бе споменато по-горе, възможно е дъските да се категоризират в два типа: твърди и гъвкави.

Твърди дъски

За по-голямата част от потребителите е обичайно да се използва твърди дъски. Твърд субстрат, образуван от висока топлина и процес на ламиниране под налягане, съдържа оформлението на дъската. Най-често срещаният материал за такива табла е FR-4, но в зависимост от приложението и специфичните дизайнерски нужди е възможно да се модифицират, подчертаят или подобрят определени характеристики на материала.

Гъвкави дъски

По-рядко срещани от твърдите дъски, гъвкави дъски обикновено са направени от материал, позволяващ по-голяма деформация. Полиимидът е обичаен материал за такива плоскости, чиято гъвкава природа позволява дебелини на плоскостите, много по-малки от тези на стандартните твърди плоскости.

Процес на проектиране на печатни платки

Преди да е възможно да се произведе печатна платка, е необходимо да се проектира. Дизайнерите обикновено използват CAD инструменти за проектиране на печатни платки за това и го правят в две стъпки – заснемане на схема и оформление на печатни платки. По време на схематично заснемане те създават свързаността на веригата в диаграма. По време на Оформление на печатни платки, те проектират физическото оформление на печатната платка.

Схематично заснемане

Преди да започне със заснемането на схемата, дизайнерът трябва да се увери, че разполага с необходимите библиотечни части в своя CAD софтуер. Те обикновено включват схематични или логически символи, отпечатъци за оформление, симулационни модели и стъпкови модели за 3D PCB дисплея. След като са подготвили тези библиотеки, следващата стъпка за дизайнера е да създаде логическо представяне на електрическата верига върху схема. CAD инструментът позволява на дизайнера да постави необходимите символи върху схематичен лист. След това те могат да ги свържат, за да образуват необходимата верига.

Като начало дизайнерът създава логически символи за електронни части като резистори, кондензатори, индуктори, конектори, транзистори и интегрални схеми. За щастие повечето съвременни CAD софтуерни инструменти вече са оборудвани с готови библиотеки за такива логически символи и отпечатъци.

След това дизайнерът организира тези символи на схематични листове в CAD инструмента. След като ги постави грубо, дизайнерът свързва щифтовете на схематичните символи с линии за свързване, които представляват проводници. Тези линии образуват мрежите, представляващи единични или групи от мрежи за електронните схеми. По време на този процес, технически известен като улавяне на схема, дизайнерът трябва да премести частите, както е необходимо, за да създаде ясна и четлива схема.

Симулация на верига

На този етап дизайнерът може да стартира симулация на верига, за да провери дали дизайнът работи електрически. Те могат да използват инструменти за симулация на вериги, за да тестват функционирането на схемите, които проектират, преди да могат да започнат изграждането на действителния хардуер. Това е важна стъпка, тъй като помага на дизайнерите да спестят време и пари.

След като тази стъпка бъде завършена задоволително, дизайнерът може да създаде данните за свързване с помощта на схематичния инструмент и да ги прехвърли към инструмента за оформление.

Настройване на правила за проектиране

Преди да преминат към следващата стъпка, дизайнерите трябва да настроят своя софтуер, за да отговарят на различни възможности. Това са различни правила и ограничения за проектиране, които ще предотвратят припокриването на две мрежи, като същевременно поддържат определено разстояние между различни обекти на проектиране. Софтуерът PCB CAD позволява на дизайнерите да настроят множество допълнителни помощни средства като дизайнерски мрежи. Тези помощни средства помагат на дизайнерите да поставят компонентите по подходящ начин и да маршрутизират чисти и подредени следи.

Поставяне на компоненти

След като дизайнерът е настроил правилно проектната база данни, той може да импортира информацията за мрежовата свързаност от схемата. С тази информация дизайнерите могат да започнат задачата да изградят физически платката. За целта те трябва да започнат с очертанията на дъската в CAD системата. Този контур съдържа информация не само за външната периферия на дъската, но също така показва вътрешните отвори, изрези и други ограничения в дъската.

Импортираната мрежова свързаност също носи друга важна информация: отпечатъкът за всеки от компонентите във веригата. Дизайнерът трябва внимателно да провери коректността на импортираната информация за отпечатъка, тъй като отстраняването на дори малка грешка може да отнеме много време.

Първоначално отпечатъците ще изглеждат като разбъркана шарка. Дизайнерът трябва да ги разплита ръчно и да позиционира всеки отпечатък отделно в очертанията на дъската. Като алтернатива те могат да използват функцията за автоматично поставяне в CAD софтуера, тъй като това ще позиционира оптимално всеки компонент в контура. По това време взаимосвързаните мрежи изглеждат като гумени ленти, показани като бледи линии, известни като гнездо на плъхове.

Сега дизайнерът трябва да упражни своите технически познания, за да постави отпечатъците на компонентите по възможно най-добрия начин. Разположението трябва да предлага най-добрата производителност, като същевременно предлага възможно най-кратката връзка, най-малкото количество кръстосани разговори и смущения и правилното разпределение на топлината. Дизайнерът трябва също така да потърси оптималното разположение на съединители, кабели и друг монтажен хардуер.

Този етап също така е най-добрият за дизайнера да обмисли DFA или Design for Assembly - позициониране на компоненти, така че производителят да може да ги сглоби лесно. Това може да включва позициониране на всички биполярни компоненти в една и съща посока или под прав ъгъл, всички интегрални схеми с техните идентификационни щифтове в един и същи квадрант, оставяйки пространство за пръсти около ръчно монтирани компоненти и т.н.

Поставяне на компоненти

След като дизайнерът е настроил правилно проектната база данни, той може да импортира информацията за мрежовата свързаност от схемата. С тази информация дизайнерите могат да започнат задачата да изградят физически платката. За целта те трябва да започнат с очертанията на дъската в CAD системата. Този контур съдържа информация не само за външната периферия на дъската, но също така показва вътрешните отвори, изрези и други ограничения в дъската.

Импортираната мрежова свързаност също носи друга важна информация: отпечатъкът за всеки от компонентите във веригата. Дизайнерът трябва внимателно да провери коректността на импортираната информация за отпечатъка, тъй като отстраняването на дори малка грешка може да отнеме много време.

Първоначално отпечатъците ще изглеждат като разбъркана шарка. Дизайнерът трябва да ги разплита ръчно и да позиционира всеки отпечатък отделно в очертанията на дъската. Като алтернатива те могат да използват функцията за автоматично поставяне в CAD софтуера, тъй като това ще позиционира оптимално всеки компонент в контура. По това време взаимосвързаните мрежи изглеждат като гумени ленти, показани като бледи линии, известни като гнездо на плъхове.

Сега дизайнерът трябва да упражни своите технически познания, за да постави отпечатъците на компонентите по възможно най-добрия начин. Разположението трябва да предлага най-добрата производителност, като същевременно предлага възможно най-кратката връзка, най-малкото количество кръстосани разговори и смущения и правилното разпределение на топлината. Дизайнерът трябва също така да потърси оптималното разположение на съединители, кабели и друг монтажен хардуер.

Този етап също така е най-добрият за дизайнера да обмисли DFA или Design for Assembly - позициониране на компоненти, така че производителят да може да ги сглоби лесно. Това може да включва позициониране на всички биполярни компоненти в една и съща посока или под прав ъгъл, всички интегрални схеми с техните идентификационни щифтове в един и същи квадрант, оставяйки пространство за пръсти около ръчно монтирани компоненти и т.н.

Маршрутизиране на печатната платка

След като постави компонентите задоволително, дизайнерът може да започне следващия етап от маршрутизирането на платката. Дизайнерът трябва да преобразува гнездото на плъхове от гумени лентови връзки в следи и равнини. CAD инструментите обикновено имат много функции, които позволяват на дизайнера да прави това ръчно, автоматично или полуавтоматично. Това може да спести значително време на дизайнера.

Дизайнерът трябва да бъде внимателен при маршрутизирането на следите. Някои добри практики включват недопускане на огъване на следите под остри ъгли, избягване на внезапни преходи в ширината, позволяване на постепенно изтъняване от следа към подложка, поддържане на подходящо разстояние между следите, носещи шумни сигнали, и т.н.

Високоскоростните и високочестотните сигнали може да се нуждаят от допълнителна грижа за поддържане на целостта на сигнала. Това може да включва създаване на подходящи структури на предавателна линия за следите, пренасящи тези сигнали.

Път за връщане

Обикновено всеки активен компонент има две основни връзки - връзка към захранване и към заземяване - освен контролните и IO сигнали. Повечето дизайнери използват наводнени зони и слоеве с плътни равнини около тези компоненти, което им позволява да се докоснат до тях и да образуват обратен път. Това обаче не винаги може да е достатъчно, ако дъската има твърде много разцепвания, изрези или дупки. Неправилният обратен път може да увеличи количеството шум и да влоши производителността на печатната платка.

Проверка на правилата за проектиране

Въпреки че повечето CAD инструменти предлагат онлайн проверки на правилата за проектиране, няма нищо лошо в извършването на окончателна проверка на правилата. Онлайн проверката на дизайна автоматично ще маркира всички грешки в дизайна, като нарушаване на пространствените ограничения, нарушаване на концентричността и т.н., позволявайки на дизайнера да прави корекции. Изпълнението на окончателна проверка на правилата не само обосновава констатациите, но също така позволява на дизайнера да поправи всички правила, които може да е пропуснал по невнимание.

Информация за копринен печат

Дизайнерът сега трябва да настрои различния текст и информация за маркиране, която таблото ще носи. Производителят ще екранира тази информация върху външните слоеве на дъската. Информацията позволява на потребителите да намерят конкретни компоненти, да намерят партидния номер на платката, да идентифицират информация за авторските права, самоличността на производителя и т.н.

Окончателно произведение на изкуството

След задоволително завършване на всички горепосочени стъпки, дизайнерът най-накрая е в състояние да генерира окончателното изображение на дизайна на печатната платка за изпращане на производителя за изработване на платката. Обичайната практика е окончателното произведение на изкуството да се генерира в стандартни формати като Gerber.

Заключение

Според PCB Trace Technologies Inc. процесите на проектиране, производство и сглобяване на печатни платки са доста взискателни и точни. За да се изгради платката според нейните спецификации, така че да осигури желаната производителност, е необходимо да се доставят прецизни данни за дизайна на производителя под формата на точно окончателно произведение на изкуството.

• година на основаване
  --
• бизнес тип
  --
• Държавен регион
  --
• Основна индустрия
  --
• Основни продукти
  --
• Предприятие юридическо лице
  --
• Общо служители
  --
• Годишна стойност на продукцията
  --
• Пазар за износ
  --
• Обучили клиенти
  --