Observera vid utskrift av PCBA? | JH PCBA

Tryckta kretskort

Tryckta kretskort är kärnan i all elektronisk utrustning. Dessa är stela eller flexibla strukturer som ger en grund för montering och sammankoppling av elektroniska komponenter. PCB har vanligtvis inbäddade metallytor som kallas spår och dynor och större metallområden som kallas plan. Elektroniska komponenter monterade på PCB löds på metallkuddar speciellt utformade för detta ändamål, medan metallspår sammanbinder dem. PCB kan ha ett, två eller flera lager av kretsar.

Kretskort innehåller vanligtvis ett dielektriskt kärnmaterial med goda isoleringsegenskaper för att säkerställa avsedd signalöverföring. Flerskiktsbrädor har extra lager av metall och dielektriska mellanrum. Medan det dielektriska standardmaterialet för styva skivor är tillverkat av FR4, en flamsäker komposit av epoxiharts och vävt glasfibertyg, är det dielektriska materialet för flexibla skivor vanligtvis polyimid. Både styva och flexibla skivor har metallspår, kuddar och plan för kretsen gjorda av koppar.

Tillförlitlighet och kvalitet

Beroende på applikation kan ett PCB tillhöra en viss klass som definierar dess tillförlitlighet och kvalitet. Det finns vanligtvis tre klasser av kort enligt IPC-standarder:

Klass 1: 

Dessa kort tillhör konsumentelektronikprodukter med rimlig tillförlitlighet och kvalitet. Exempel på sådana elektroniska 

Klass 2: 

Dessa kort tillhör enheter som måste ha hög tillförlitlighet och låga felfrekvenser. Exempel på sådana elektroniska produkter är bärbara datorer, mikrovågsugnar och gruvutrustning.

Klass 3: 

Dessa kort tillhör enheter som måste vara extremt pålitliga och av mycket hög kvalitet. De representerar de mest krävande tillverkningsstandarderna. Exempel på sådana elektroniska tillämpningar är inom flyg-, militär- och medicinsk utrustning.

Typer av PCBA

Som nämnts ovan är det möjligt att kategorisera brädor i två typer: styva och flexibla.

Styva brädor

För de allra flesta användare är det vanligt att använda styva brädor. Ett styvt substrat bildat av hög värme och en trycksatt lamineringsprocess innehåller skivans layout. Det vanligaste materialet för sådana brädor är FR-4, men beroende på applikationen och specifika designbehov är det möjligt att modifiera, betona eller förbättra vissa egenskaper hos materialet.

Flexibla brädor

Mindre vanligt än styva brädor, flexibla brädor är vanligtvis gjorda av material som möjliggör större avböjning. Polyimid är ett vanligt material för sådana brädor, vars flexibla karaktär tillåter skivtjocklekar som är mycket mindre än standard styva skivor.

PCB Design Process

Innan det är möjligt att tillverka ett kretskort är det nödvändigt att designa det. Designers använder vanligtvis CAD PCB Design-verktyg för detta, och de gör det i två steg – schematisk insamling och PCB-layout. Under schematisk insamling skapar de kretsanslutningen i ett diagram. Under PCB layout, designar de den fysiska layouten av kretskortet.

Schematisk fångst

Innan man börjar med den schematiska insamlingen måste en designer se till att de har de nödvändiga biblioteksdelarna i sin CAD-programvara. Dessa inkluderar vanligtvis schematiska eller logiska symboler, fotavtryck för layout, simuleringsmodeller och stegmodeller för 3D PCB-displayen. När de väl har dessa bibliotek redo, är nästa steg för designern att skapa en logisk representation av kretsen på ett schema. CAD-verktyget låter designern placera nödvändiga symboler på ett schematiskt ark. De kan sedan sammankoppla dem för att bilda den nödvändiga kretsen.

Som en början skapar designern logiska symboler för elektroniska delar som motstånd, kondensatorer, induktorer, kontakter, transistorer och integrerade kretsar. Lyckligtvis är de flesta moderna CAD-programvaruverktyg redan utrustade med färdiga bibliotek för sådana logiska symboler och fotspår.

Designern organiserar sedan dessa symboler på schematiska ark i CAD-verktyget. Efter att ha placerat dem ungefär, ansluter designern stiften på de schematiska symbolerna med anslutningslinjer som representerar ledningar. Dessa linjer bildar näten, som representerar enstaka eller grupper av nät för de elektroniska kretsarna. Under denna process, tekniskt känd som schematisk insamling, måste konstruktören flytta delarna efter behov för att skapa en tydlig och läsbar schematisk.

Kretssimulering

I detta skede kan konstruktören köra en kretssimulering för att verifiera att konstruktionen fungerar elektriskt. De kan använda kretssimuleringsverktyg för att testa funktionen hos kretsarna de designar innan de kan börja bygga själva hårdvaran. Detta är ett viktigt steg, eftersom det hjälper designers att spara tid och pengar.

När detta steg har slutförts på ett tillfredsställande sätt kan designern skapa anslutningsdata med hjälp av det schematiska verktyget och överföra det till layoutverktyget.

Ställa in designregler

Innan de går över till nästa steg måste designers konfigurera sin programvara för att möta olika möjligheter. Dessa är olika designregler och begränsningar som kommer att förhindra att två nät överlappar varandra samtidigt som ett specificerat avstånd mellan olika designobjekt bibehålls. PCB CAD-programvara låter designers ställa in flera ytterligare hjälpmedel som designnät. Dessa hjälpmedel hjälper designers att placera komponenter på lämpligt sätt och dirigera snygga och ordnade spår.

Placering av komponenter

När designern har ställt in designdatabasen korrekt kan de importera nätverksanslutningsinformationen från schemat. Med denna information kan designers börja med att fysiskt lägga ut kretskortet. För detta måste de börja med tavlans disposition i CAD-systemet. Denna kontur har information om inte bara den yttre periferin av brädan, utan visar också de inre hålen, utskärningarna och andra begränsningar i brädan.

Den importerade nätverksanslutningen ger också en annan viktig information: fotavtrycket för var och en av komponenterna i kretsen. Designern måste noggrant kontrollera att den importerade fotavtrycksinformationen är korrekt, eftersom även ett mindre misstag kan ta mycket lång tid att rätta till.

Inledningsvis kommer fotavtrycken att visas som ett virrigt mönster. Designern måste riva upp dem manuellt och placera varje fotavtryck separat inom tavlans kontur. Som ett alternativ kan de använda funktionen för automatisk placering i CAD-programvaran, eftersom detta kommer att positionera varje komponent optimalt inom konturen. Vid denna tidpunkt visas de sammankopplade näten som gummiband som visas som svaga linjer, så kallade råttor-bo.

Konstruktören måste nu utöva sin tekniska kunskap för att placera komponenternas fotavtryck på bästa möjliga sätt. Placeringen måste ge bästa prestanda samtidigt som den erbjuder kortast möjliga anslutning, minsta möjliga överhörning och störningar, och rätt distribution av värme. Designern måste också leta efter den optimala placeringen för kontakter, kablar och annan monteringsutrustning.

Detta steg är också det bästa för designern att överväga DFA eller Design for Assembly – placera komponenter så att tillverkaren enkelt kan montera dem. Detta kan innebära att alla bipolära komponenter placeras i samma riktning eller i rät vinkel, alla integrerade kretsar med sina identifieringsstift i samma kvadrant, lämnar fingerutrymme runt manuellt monterade komponenter och så vidare.

Placering av komponenter

När designern har ställt in designdatabasen korrekt kan de importera nätverksanslutningsinformationen från schemat. Med denna information kan designers börja med att fysiskt lägga ut kretskortet. För detta måste de börja med tavlans disposition i CAD-systemet. Denna kontur har information om inte bara den yttre periferin av brädan, utan visar också de inre hålen, utskärningarna och andra begränsningar i brädan.

Den importerade nätverksanslutningen ger också en annan viktig information: fotavtrycket för var och en av komponenterna i kretsen. Designern måste noggrant kontrollera att den importerade fotavtrycksinformationen är korrekt, eftersom även ett mindre misstag kan ta mycket lång tid att rätta till.

Inledningsvis kommer fotavtrycken att visas som ett virrigt mönster. Designern måste riva upp dem manuellt och placera varje fotavtryck separat inom tavlans kontur. Som ett alternativ kan de använda funktionen för automatisk placering i CAD-programvaran, eftersom detta kommer att positionera varje komponent optimalt inom konturen. Vid denna tidpunkt visas de sammankopplade näten som gummiband som visas som svaga linjer, så kallade råttor-bo.

Konstruktören måste nu utöva sin tekniska kunskap för att placera komponenternas fotavtryck på bästa möjliga sätt. Placeringen måste ge bästa prestanda samtidigt som den erbjuder kortast möjliga anslutning, minsta möjliga överhörning och störningar, och rätt distribution av värme. Designern måste också leta efter den optimala placeringen för kontakter, kablar och annan monteringsutrustning.

Detta steg är också det bästa för designern att överväga DFA eller Design for Assembly – placera komponenter så att tillverkaren enkelt kan montera dem. Detta kan innebära att alla bipolära komponenter placeras i samma riktning eller i rät vinkel, alla integrerade kretsar med sina identifieringsstift i samma kvadrant, lämnar fingerutrymme runt manuellt monterade komponenter och så vidare.

Dirigera PCB

Efter att ha placerat komponenterna på ett tillfredsställande sätt, kan konstruktören påbörja nästa steg med att dirigera kortet. Designern måste omvandla råttboet av gummibandsanslutningar till spår och plan. CAD-verktyg har vanligtvis många funktioner som gör att designern kan göra detta manuellt, automatiskt eller halvautomatiskt. Detta kan spara avsevärda mängder tid för designern.

Designern måste vara försiktig med att dirigera spåren. Vissa goda rutiner innefattar att inte tillåta spår att böjas i spetsiga vinklar, undvika plötsliga övergångar i bredd, tillåta gradvis avsmalning från spår till pad, hålla ett tillräckligt mellanrum mellan spår som bär brusiga signaler, och så vidare.

Höghastighets- och högfrekventa signaler kan behöva extra omsorg för att bibehålla signalintegriteten. Detta kan involvera att sätta upp lämpliga transmissionslinjestrukturer för spåren som bär dessa signaler.

Returväg

Vanligtvis har varje aktiv komponent två viktiga anslutningar - anslutning till ström och till jordnät - förutom kontroll- och IO-signalerna. De flesta designers använder översvämmade områden och lager med solida plan runt dessa komponenter, vilket gör att de kan knyta an till dem och bilda en returväg. Men detta kanske inte alltid räcker om brädan har för många splitter, cut-outs eller hål. En felaktig returväg kan öka mängden brus och försämra PCB-prestandan.

Kontroll av designregler

Medan de flesta CAD-verktyg erbjuder onlinedesignreglerkontroller, är det ingen skada att köra en sista regelkontroll. Designkontrollen online kommer automatiskt att flagga eventuella fel i designen, som brott mot utrymmesbegränsningar, brott mot koncentricitet och så vidare, vilket gör att designern kan göra korrigeringar. Att köra en sista regelkontroll underbygger inte bara resultaten utan gör det också möjligt för designern att reparera alla regler som de av misstag kan ha missat.

Silkscreen information

Designern ska nu sätta upp de olika text- och märkningsinformation som tavlan ska bära. Tillverkaren kommer att silkscreena denna information på de yttre lagren av brädet. Informationen gör det möjligt för användare att hitta specifika komponenter, hitta kortets batchnummer, identifiera upphovsrättsinformation, tillverkarens identitet och så vidare.

Slutligt konstverk

Efter att ha slutfört alla ovanstående steg på ett tillfredsställande sätt kan konstruktören äntligen generera det slutliga konstverket av PCB-designen för att skickas till tillverkaren för tillverkning av kortet. Vanlig praxis är att skapa det slutliga konstverket i standardformat som Gerber.

Slutsats

Enligt PCB Trace Technologies Inc. är processerna för PCB-design, tillverkning och montering ganska krävande och exakta. För att bygga brädet enligt dess specifikationer så att det kommer att leverera den avsedda prestandan krävs att exakt designdata levereras till tillverkaren i form av ett korrekt slutligt konstverk.

• Grundades år
  --
• Affärs Typ
  --
• Land / Region
  --
• Huvudindustrin
  --
• huvudprodukter
  --
• Företags juridisk person
  --
• Totala anställda
  --
• Årlig produktion
  --
• Exportmarknad
  --
• Samarbetade kunder
  --