Regler for printkortmontering til DFM og automatiseret montering

Indholdsfortegnelse

1. Regler for placering af komponenter
2. Krav til pudedesign
3. Overvejelser om termisk design
4. Reference- og justeringsfunktioner
5. Retningslinjer for blandet teknologi
6. Design til automatiseret montering

Hos Highleap Electronics verificerer vi designs i forhold til disse regler under vores gratis DFM-anmeldelseFølgelse af disse retningslinjer er med til at sikre en vellykket montering ved første gennemløb.

---

1) Regler for komponentplacering

Korrekt placering af komponenter muliggør effektiv automatiseret montering og forhindrer defekter.

1.1 Krav til afstand mellem komponenter

Afstandstype	Minimum	Anbefales
SMD til SMD (samme side)	0.5mm	0.75mm
SMD til PTH	1.0mm	1.5mm
PTH til PTH	1.5mm	2.0mm
Komponent til printkortkant	2.0mm	3.0mm
Komponent til skinnekant (panel)	3.0mm	5.0mm

1.2 Komponentorientering

Konsekvent orientering forbedrer inspektion og reducerer placeringsfejl:

• Polariserede komponenter: Samme polaritetsretning på tværs af kortet
• IC'er: Pin 1 i det ensartede hjørne (typisk øverst til venstre)
• Chipkomponenter: Justér parallelt med brættets kanter, når det er muligt
• Stik: Overvej forbindelsesretning og kabelføring

Orientering for reflow:

• Vinkelret orientering forhindrer komponentforskydning (bølgeeffekt)
• Små komponenter nær printpladens kant: længdeakse vinkelret på kanten

1.3 Overvejelser vedrørende komponenthøjde

Til reflow-lodning:

• Hold høje komponenter væk fra små (2 mm+ afstand)
• Høje komponenter kan skygge for tilstødende små dele
• Overvej reflow-retningen ved placering af høje komponenter

Til automatisk placering:

• Placer høje komponenter efter lavprofil
• Maksimal højde typisk 25 mm for standardudstyr
• Meget høje komponenter kan kræve manuel placering

---

2) Krav til pudedesign

Pudedesign påvirker loddeforbindelsens kvalitet og langsigtede pålidelighed.

2.1 SMD-pudestørrelse

Pudedimensioner skal stemme overens med komponentspecifikationerne. Generelle retningslinjer:

Chipkomponenter (0402 og større):

• Pad-længde: 1.0× til 1.2× terminallængde
• Pudebredde: Lige med eller lidt bredere end komponentbredden
• Tåforlængelse: 0.25-0.5 mm ud over komponentkroppen
• Hælforlængelse: minimum 0.25 mm

Finpitch-IC'er:

• Brug producentens anbefalede fodaftryk
• Overvej IPC-7351 pad-mønstre
• Verificér fodaftryk i forhold til den faktiske komponent

2.2 QFN/DFN-paddesign

QFN-enheder kræver særlig opmærksomhed:

Perifere pads:

• Pudelængde: Landmønsteret strækker sig 0.25-0.5 mm ud over pakkens kant
• Ingen loddemaske mellem puder og termisk pude

Termisk pude:

• Størrelse: 80-90% af komponentens termiske pudeareal
• Via-array: 0.3 mm vias på 1.0-1.2 mm gitter
• Via-fyldning: Påkrævet for at forhindre loddeopsugning
• Loddemaske: Åbning lidt mindre end puden

2.3 BGA-paddesign

Pudetype:

• NSMD (ikke-loddemaskedefineret): Foretrukket til fin pitch
• SMD (loddemaskedefineret): Bruges til stor pitch, bedre vedhæftning

Pudediameter:

• NSMD: 75-80% af kuglediameteren
• Maskeåbning: Pudediameter + minimum 0.1 mm

Via overvejelser:

• Via-in-pad acceptabel med påfyldning og låg
• Dog-bone-routing til BGA'er med større pitch
• Se retningslinjer for stencilåbning til pastadækning

3) Overvejelser vedrørende termisk design

Termisk balance forhindrer samlingsfejl under reflow.

3.1 Forebyggelse af tombstoning

Tombstoning opstår, når den ene ende af en chipkomponent løfter sig under reflow på grund af ulige loddeoverfladespænding.

Forebyggelsesstrategier:

• Balancer termisk masse ved begge puder
• Symmetrisk sporrouting til pads
• Tilføj termisk aflastning, hvis den ene pude forbinder til planet
• Undgå at løbe spor under chipkomponenter

3.2 Termisk aflastningsdesign

For planforbindelser:

• Brug termiske aflastningseger (typisk 4 eger)
• Egerbredde: minimum 0.25-0.3 mm
• Luftspalte: Minimum 0.25 mm

Når der er behov for termisk aflastning:

• SMD-pads, der forbinder til interne planer
• PTH-puder med plane forbindelser
• Enhver pude, der kræver lodde-reflow/-bølge

3.3 Håndtering af store kobberområder

Store kobberområder (termiske puder, køleplader) påvirker reflow:

• Tilstrækkelighed af forvarmning: Sørg for, at reflow-profilen når alle områder
• Dækning af pasta: Reducer pasta på store termiske puder for at forhindre flydende overflade
• Via array: Hjælper med at lede varme, kræver fyldte vias

Indsend til gennemgang af forsamlingen

4) Referenceværdier og justeringsfunktioner

Fiducials muliggør automatisk optisk justering til komponentplacering.

4.1 Globale betroede personer

Krav:

• Minimum 3 pr. bræt/panel (2 diagonalt + 1 til orientering)
• Placeret i panelskinner til panelplader
• Asymmetrisk placering forhindrer 180° orienteringsfejl

Specifikationer:

• Pudediameter: 1.0 mm typisk (0.5 mm-2.0 mm acceptabelt)
• Loddemaskeåbning: 2× pudediameter
• Afstand fra andre funktioner: Minimum 3 mm
• Kobberfinish: Samme som printplade (ikke dækket af loddemaske)

4.2 Lokale tillidspersoner

Lokale referenceværdier forbedrer placeringsnøjagtigheden for komponenter med fin pitch.

Når det er nødvendigt:

• Komponenter med stigning ≤0.5 mm
• BGA'er med kugleafstand ≤0.8 mm
• Komponenter, der kræver en snævrere placeringstolerance

Placering:

• To referencepunkter pr. komponent (diagonale hjørner)
• Inden for 50 mm af komponenten
• Ikke delt mellem komponenter

4.3 Værktøjshuller

Til håndtering af paneler:

• Diameter: 3.0-4.0 mm typisk (ikke-belagt)
• Placering: I panelskinner, symmetrisk placeret
• Afstand: 5 mm fra brætkanten

---

5) Retningslinjer for blandet teknologi

Plader med både SMT og gennemgående hul kræver særlig opmærksomhed.

5.1 Processekvens

Typisk flow med blandet teknologi:

1. SMT Side 1: Indsæt print → Placer → Omløb
2. SMT Side 2 (hvis relevant): Indsæt print → Placer → Omløb
3. Gennemgående hul: Indsæt → Bølge- eller selektiv lodning
4. Manuel montering (hvis relevant)

5.2 Overvejelser vedrørende bølgelodning

Komponentorientering:

• Lang akse vinkelret på bølgeretningen
• Stik bagkant (sidst ud af bølgen)

SMT på bølgesiden:

• Begrænset til komponenter, der er klassificeret til bølgetemperatur
• Lim kræves for at holde komponenterne fast under bølgen
• Undgå små pitch- og BGA-kort på bølgesiden

5.3 Selektiv lodning

Selektiv lodning muliggør gennemgående hul med SMT på samme side:

Design til selektiv brug:

• Frigang omkring THT-puder for adgang til dyser
• Gruppér THT-komponenter når det er muligt
• Overvej loddetyve for termisk massebalance

---

6) Design til automatiseret montering

Optimering til automatisering reducerer omkostninger og forbedrer kvaliteten.

6.1 Komponentvalg

Foretrækker automatiseringsvenlige komponenter:

• Standard tape-and-roll emballage
• Konsistente komponentlegemer
• Tydelige polaritetsmarkeringer
• Producentanbefalede fodaftryk

Undgå eller minimer:

• Komponenter af mærkelig form, der kræver manuel placering
• Ikke-standard emballage
• Komponenter for små (0201) eller for store til udstyret

6.2 Krav til designfil

Komplet filpakke muliggør effektiv montering:

• Gerbers: Komplette fabrikationsdata
• Vælg og placer fil: Komponentkoordinater for placering
• Centroid-fil: XY-koordinater, rotation, side
• BOM: Komplet med producentens varenummer
• Samlingstegning: Reference til placering af komponenter

Se Krav til PCB-samlingsfiler for komplette specifikationer.

6.3 Paneldesign

Korrekt panelering forbedrer monteringseffektiviteten:

• Konsekvent bordorientering
• Udstyr til at matche skinnedimensioner
• Referenceelementer og værktøj i skinner
• Tilstrækkelig afstand fra routing/V-score

Se Krav til panelisering af SMT for detaljerede retningslinjer.

6.4 Indhentning af designgennemgang

Indsend dit design til Highleap Electronics gratis DFM-anmeldelseVores ingeniører verificerer dit design i forhold til disse regler og giver en detaljeret DFM-rapportBrug vores PCB DFM-tjekliste at selvverificere før indsendelse og gennemgå DFT-retningslinjer for testbarhedskrav. Kontakt vores ingeniørteam for at drøfte eventuelle designspørgsmål eller særlige krav.