Megjegyzés PCBA nyomtatásakor? | JH PCBA

Nyomtatott áramkörök

A nyomtatott áramköri lapok minden elektronikus berendezés középpontjában állnak. Ezek merev vagy rugalmas szerkezetek, amelyek alapot biztosítanak az elektronikus alkatrészek felszereléséhez és összekapcsolásához. A nyomtatott áramköri lapok jellemzően beágyazott fémfelületekkel rendelkeznek, amelyeket nyomoknak és párnáknak neveznek, és nagyobb fémfelületeket, amelyeket síknak neveznek.. A NYÁK-ra szerelt elektronikus alkatrészeket speciálisan erre a célra kialakított fémbetétekre forrasztják, miközben fémnyomok kötik össze őket. A PCB-k egy, két vagy több rétegű áramkörrel rendelkezhetnek.

Az áramköri lapok jellemzően olyan dielektromos maganyagot tartalmaznak, amely jó szigetelő tulajdonságokkal rendelkezik a tervezett jelátvitel biztosításához. A többrétegű táblákon extra fém- és dielektromos rétegek vannak elhelyezve. Míg a merev táblák szabványos dielektromos anyaga FR4-ből, egy epoxigyanta és üvegszálas szövetből álló lángálló kompozitból készül, a rugalmas táblák dielektromos anyaga jellemzően poliimid.. Mind a merev, mind a hajlékony táblákon fémnyomok, alátétek és síkok vannak a rézből készült áramkör számára.

Megbízhatóság és minőség

Az alkalmazástól függően a PCB egy bizonyos osztályba tartozhat, amely meghatározza a megbízhatóságát és minőségét. Az IPC szabványok szerint a tábláknak általában három osztálya van:

1. osztály: 

Ezek a táblák a fogyasztói elektronikai termékek közé tartoznak, ésszerű megbízhatósággal és minőséggel. Példák az ilyen elektronikus 

2. osztály: 

Ezek a táblák olyan eszközökhöz tartoznak, amelyeknek nagy megbízhatósággal és alacsony hibaaránnyal kell rendelkezniük. Ilyen elektronikai termékek például a laptopok, a mikrohullámú sütők és a bányászati ​​berendezések.

3. osztály: 

Ezek a táblák olyan eszközökhöz tartoznak, amelyeknek rendkívül megbízhatónak és nagyon jó minőségűnek kell lenniük. A legszigorúbb gyártási szabványokat képviselik. Ilyen elektronikus alkalmazások például a repülési, katonai és orvosi berendezésekben.

A PCBA típusai

Mint fentebb említettük, a táblák két típusba sorolhatók: merev és rugalmas.

Merev táblák

A felhasználók túlnyomó többsége számára bevett szokás merev táblák. A magas hő hatására és nyomás alatti laminálási eljárással kialakított merev hordozó tartalmazza a tábla elrendezését. Az ilyen táblák legelterjedtebb anyaga az FR-4, de az alkalmazástól és a konkrét tervezési igényektől függően lehetőség van az anyag bizonyos jellemzőinek módosítására, kiemelésére vagy javítására..

Rugalmas táblák

Kevésbé gyakori, mint a merev táblák, rugalmas táblák jellemzően olyan anyagból készülnek, amely nagyobb elhajlást tesz lehetővé. A poliimid az ilyen táblák elterjedt anyaga, amelynek rugalmassága jóval kisebb vastagságot tesz lehetővé, mint a szabványos merev tábláké..

PCB tervezési folyamat

Mielőtt a nyomtatott áramköri lapot gyártani lehetne, meg kell tervezni. A tervezők általában CAD NYÁK-tervező eszközöket használnak ehhez, és ezt két lépésben teszik meg: sematikus rögzítés és PCB-elrendezés.. A sematikus rögzítés során diagramban hozzák létre az áramköri kapcsolatot. Alatt PCB elrendezés, megtervezik az áramköri lap fizikai elrendezését.

Sematikus rögzítés

Mielőtt elkezdené a sematikus rögzítést, a tervezőnek meg kell győződnie arról, hogy a szükséges könyvtári részekkel rendelkezik a CAD szoftverében. Ezek általában tartalmazzák a vázlatos vagy logikai szimbólumokat, az elrendezés lábnyomait, a szimulációs modelleket és a 3D PCB-kijelző lépéses modelljeit.. Miután készen állnak ezek a könyvtárak, a tervező következő lépése az áramkör logikai megjelenítése egy sematikusan.. A CAD eszköz lehetővé teszi a tervező számára, hogy a szükséges szimbólumokat elhelyezze egy sematikus lapon. Ezután összekapcsolhatják őket a szükséges áramkör kialakítása érdekében.

Kezdetben a tervező logikai szimbólumokat hoz létre elektronikus alkatrészekhez, például ellenállásokhoz, kondenzátorokhoz, induktorokhoz, csatlakozókhoz, tranzisztorokhoz és integrált áramkörökhöz.. Szerencsére a legtöbb modern CAD-szoftver már fel van szerelve kész könyvtárakkal az ilyen logikai szimbólumokhoz és lábnyomokhoz..

A tervező ezután ezeket a szimbólumokat sematikus lapokra rendezi a CAD-eszközön belül. A durva elhelyezésük után a tervező összeköti a sematikus szimbólumok érintkezőit a vezetékeket ábrázoló csatlakozási vonalakkal. Ezek a vonalak alkotják a hálókat, amelyek az elektronikus áramkörök számára egy vagy több hálócsoportot képviselnek. E folyamat során, amelyet technikailag sematikus rögzítésnek neveznek, a tervezőnek szükség szerint át kell helyeznie az alkatrészeket, hogy világos és olvasható kapcsolási rajzot hozzon létre..

Áramkör szimuláció

Ebben a szakaszban a tervező áramkör-szimulációt futtathat annak ellenőrzésére, hogy a tervezés elektromosan működik-e. Áramkör-szimulációs eszközöket használhatnak az általuk tervezett áramkörök működésének tesztelésére, mielőtt megkezdenék a tényleges hardver építését.. Ez egy fontos lépés, mivel segít a tervezőknek időt és pénzt takarítani.

Ha ez a lépés kielégítően befejeződött, a tervező létrehozhatja a kapcsolódási adatokat a sematikus eszközzel, és átviheti azokat az elrendezési eszközbe..

Tervezési szabályok beállítása

Mielőtt áttérne a következő lépésre, a tervezőknek be kell állítaniuk szoftvereiket, hogy megfeleljenek a különböző képességeknek. Ezek különböző tervezési szabályok és megszorítások, amelyek megakadályozzák két háló átfedését, miközben megtartják a meghatározott távolságot a különböző tervezési objektumok között. A PCB CAD szoftver lehetővé teszi a tervezők számára, hogy több további segédeszközt állítsanak be, például tervezőrácsokat. Ezek a segédeszközök segítenek a tervezőknek az alkatrészek megfelelő elhelyezésében, valamint a tiszta és rendezett nyomvonalak elrendezésében.

Alkatrészek elhelyezése

Miután a tervező megfelelően beállította a tervezési adatbázist, importálhatja a hálózati csatlakozási információkat a kapcsolási rajzból. Ezen információk birtokában a tervezők megkezdhetik az áramköri lap fizikai elrendezésének feladatát. Ehhez a tábla vázlatával kell kezdeni a CAD rendszerben. Ez a vázlat nem csak a tábla külső kerületéről tartalmaz információkat, hanem megjeleníti a belső lyukakat, kivágásokat és egyéb korlátozásokat is a táblán..

Az importált hálózati kapcsolat egy másik fontos információt is hoz: az áramkör egyes összetevőinek lábnyomát. A tervezőnek gondosan ellenőriznie kell az importált lábnyom információ helyességét, mert egy kisebb hiba kijavítása is nagyon sokáig tarthat..

Kezdetben a lábnyomok zavaros mintaként jelennek meg. A tervezőnek kézzel kell kibontania őket, és minden egyes lábnyomot külön kell elhelyezni a tábla körvonalán belül. Alternatív megoldásként használhatják a CAD szoftver automatikus elhelyezési funkcióját, mivel ez optimálisan pozícionálja az egyes komponenseket a körvonalon belül.. Ebben az időben az összekapcsolt hálók gumiszalagként jelennek meg, halvány vonalakként, úgynevezett patkányfészekként.

A tervezőnek most technikai tudását kell gyakorolnia az alkatrészek lábnyomainak lehető legjobb módon történő elhelyezésében. Az elhelyezésnek a legjobb teljesítményt kell nyújtania, miközben a lehető legrövidebb kapcsolatot, a legkevesebb áthallást és interferenciát, valamint a megfelelő hőelosztást kell kínálnia.. A tervezőnek meg kell keresnie a csatlakozók, kábelek és egyéb rögzítőelemek optimális elhelyezését is.

Ez a szakasz a legjobb a tervező számára a DFA vagy a Design for Assembly megfontolására – az alkatrészek elhelyezése úgy, hogy a gyártó könnyen összeállíthassa őket.. Ez magában foglalhatja az összes bipoláris alkatrész azonos irányú vagy derékszögű elhelyezését, az összes integrált áramkör azonosító érintkezőivel ugyanabban a kvadránsban, ujjteret hagyva a kézzel szerelt alkatrészek körül stb..

Alkatrészek elhelyezése

Miután a tervező megfelelően beállította a tervezési adatbázist, importálhatja a hálózati csatlakozási információkat a kapcsolási rajzból. Ezen információk birtokában a tervezők megkezdhetik az áramköri lap fizikai elrendezésének feladatát. Ehhez a tábla vázlatával kell kezdeni a CAD rendszerben. Ez a vázlat nem csak a tábla külső kerületéről tartalmaz információkat, hanem megjeleníti a belső lyukakat, kivágásokat és egyéb korlátozásokat is a táblán..

Az importált hálózati kapcsolat egy másik fontos információt is hoz: az áramkör egyes összetevőinek lábnyomát. A tervezőnek gondosan ellenőriznie kell az importált lábnyom információ helyességét, mert egy kisebb hiba kijavítása is nagyon sokáig tarthat..

Kezdetben a lábnyomok zavaros mintaként jelennek meg. A tervezőnek kézzel kell kibontania őket, és minden egyes lábnyomot külön kell elhelyezni a tábla körvonalán belül. Alternatív megoldásként használhatják a CAD szoftver automatikus elhelyezési funkcióját, mivel ez optimálisan pozícionálja az egyes komponenseket a körvonalon belül.. Ebben az időben az összekapcsolt hálók gumiszalagként jelennek meg, halvány vonalakként, úgynevezett patkányfészekként.

A tervezőnek most technikai tudását kell gyakorolnia az alkatrészek lábnyomainak lehető legjobb módon történő elhelyezésében. Az elhelyezésnek a legjobb teljesítményt kell nyújtania, miközben a lehető legrövidebb kapcsolatot, a legkevesebb áthallást és interferenciát, valamint a megfelelő hőelosztást kell kínálnia.. A tervezőnek meg kell keresnie a csatlakozók, kábelek és egyéb rögzítőelemek optimális elhelyezését is.

Ez a szakasz a legjobb a tervező számára a DFA vagy a Design for Assembly megfontolására – az alkatrészek elhelyezése úgy, hogy a gyártó könnyen összeállíthassa őket.. Ez magában foglalhatja az összes bipoláris alkatrész azonos irányú vagy derékszögű elhelyezését, az összes integrált áramkör azonosító érintkezőivel ugyanabban a kvadránsban, ujjteret hagyva a kézzel szerelt alkatrészek körül stb..

A PCB irányítása

A komponensek kielégítő elhelyezése után a tervező megkezdheti a tábla routing következő szakaszát. A tervezőnek a gumiszalagos csatlakozások patkányfészkét nyomokká és síkokká kell alakítania. A CAD-eszközök általában számos olyan funkcióval rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik a tervező számára, hogy ezt manuálisan, automatikusan vagy félautomatikusan végezze el. Ezzel jelentős időt takaríthat meg a tervező.

A tervezőnek körültekintően kell eljárnia a nyomok irányításánál. Néhány bevált gyakorlat magában foglalja a nyomok hegyes szögben történő elhajlásának megakadályozását, a hirtelen szélességi átmenetek elkerülését, a fokozatos elvékonyodást a nyomvonaltól a párnáig, a megfelelő távolság megtartását a zajos jeleket hordozó nyomok között stb..

A nagy sebességű és nagyfrekvenciás jelek további gondozást igényelhetnek a jel integritásának megőrzése érdekében. Ez magában foglalhatja a megfelelő átviteli vonali struktúrák felállítását az ezeket a jeleket hordozó nyomvonalak számára.

Visszatérési útvonal

A vezérlő- és az IO jeleken kívül jellemzően minden aktív komponensnek két alapvető csatlakozása van – a tápellátáshoz és a földelési hálózatokhoz való csatlakozás.. A legtöbb tervező elárasztott területeket és szilárd síkú rétegeket használ ezek körül az alkatrészek körül, lehetővé téve számukra, hogy hozzájuk csapódjanak és visszatérő utat képezzenek.. Ez azonban nem mindig elég, ha a táblán túl sok hasadás, kivágás vagy lyuk van. A nem megfelelő visszatérési út növelheti a zaj mértékét és ronthatja a PCB teljesítményét.

Tervezési szabályok ellenőrzése

Míg a legtöbb CAD-eszköz online tervezési szabályok ellenőrzését kínálja, nem árt lefuttatni a végső szabályok ellenőrzését. Az online tervezési ellenőrzés automatikusan megjelöl minden tervezési hibát, például a helyszűke megsértését, a koncentrikusság megsértését stb., lehetővé téve a tervező számára a javításokat.. Az utolsó szabályok ellenőrzése nemcsak alátámasztja a megállapításokat, hanem lehetővé teszi a tervező számára, hogy kijavítsa azokat a szabályokat, amelyeket véletlenül figyelmen kívül hagyott..

Selyemszita információ

A tervezőnek most be kell állítania a különféle szöveges és jelölési információkat, amelyeket a tábla hordozni fog. A gyártó ezt az információt a tábla külső rétegein szitasztja. Az információ lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy megtalálják az egyes alkatrészeket, megtalálják a tábla tételszámát, azonosítsák a szerzői jogi információkat, a gyártó személyazonosságát stb..

Végső alkotás

A fenti lépések kielégítő végrehajtása után a tervező végre elő tudja készíteni a nyomtatott áramköri terv végleges grafikáját, amelyet elküld a gyártónak a tábla elkészítésére.. A szokásos gyakorlat az, hogy a végleges grafikát szabványos formátumokban, például Gerberben állítják elő.

Következtetés

A PCB Trace Technologies Inc. szerint., a PCB tervezés, gyártás és összeszerelés folyamatai meglehetősen igényesek és pontosak. Ahhoz, hogy a táblát a specifikációinak megfelelően építsék fel, hogy az a kívánt teljesítményt nyújtsa, pontos tervezési adatokat kell megadni a gyártónak egy pontos végső műalkotás formájában..

• Alapítás éve
  --
• üzleti típus
  --
• Ország / régió
  --
• Főipar
  --
• Fő Termékek
  --
• Vállalati jogi személy
  --
• Összes alkalmazottak
  --
• Éves kimeneti érték
  --
• Exportpiac
  --
• Együttműködő ügyfelek
  --