Piirilevykokoonpanon suunnittelusäännöt DFM:lle ja automatisoidulle kokoonpanolle

Sisällysluettelo

1. Komponenttien sijoittelusäännöt
2. Pad-suunnitteluvaatimukset
3. Lämpösuunnittelun näkökohdat
4. Vertailupisteet ja kohdistusominaisuudet
5. Sekateknologian ohjeet
6. Automatisoidun kokoonpanon suunnittelu

Highleap Electronicsilla tarkistamme suunnitelmat näiden sääntöjen mukaisesti testausprosessin aikana. ilmainen DFM-arvosteluNäiden ohjeiden noudattaminen auttaa varmistamaan ensimmäisen kierroksen kokoonpanon onnistumisen.

---

1) Komponenttien sijoittelusäännöt

Komponenttien oikea sijoittelu mahdollistaa tehokkaan automatisoidun kokoonpanon ja estää vikoja.

1.1 Komponenttien välistysvaatimukset

Välistyksen tyyppi	vähimmäismäärä	Suositeltava
SMD SMD:hen (samalla puolella)	0.5mm	0.75mm
SMD PTH:ksi	1.0mm	1.5mm
PTH PTH:ksi	1.5mm	2.0mm
Komponentti piirilevyn reunaan	2.0mm	3.0mm
Komponentti kiskon reunaan (paneeliin)	3.0mm	5.0mm

1.2 Komponenttien suunta

Yhdenmukainen suuntaus parantaa tarkastusta ja vähentää sijoitusvirheitä:

• Polarisoidut komponentit: Sama napaisuussuunta koko piirilevyssä
• IC:t: Kiinnitä 1 yhtenäiseen kulmaan (yleensä vasempaan yläkulmaan)
• Sirun komponentit: Tasaa mahdollisuuksien mukaan laudan reunojen suuntaisesti
• Liittimet: Huomioi liitossuunta ja kaapelien reititys

Suunta uudelleenjuoksutusta varten:

• Kohtisuora suuntaus estää komponenttien siirtymisen (aaltoefekti)
• Pienet komponentit lähellä levyn reunaa: pituusakseli kohtisuorassa reunaan nähden

1.3 Komponenttien korkeutta koskevat huomioitavat seikat

Reflow-juotosta varten:

• Pidä korkeat komponentit poissa pienistä (yli 2 mm:n rako)
• Korkeat komponentit voivat varjostaa viereisiä pieniä osia
• Ota huomioon virtaussuunta korkeita komponentteja sijoitettaessa

Automatisoitua sijoittelua varten:

• Aseta korkeat komponentit matalien komponenttien jälkeen
• Vakiovarusteiden enimmäiskorkeus on tyypillisesti 25 mm
• Erittäin korkeat komponentit saattavat vaatia manuaalisen sijoittelun

---

2) Pad-suunnitteluvaatimukset

Juotosalustan muotoilu vaikuttaa juotosliitoksen laatuun ja pitkäaikaiseen luotettavuuteen.

2.1 SMD-liittimien mitoitus

Tyynyjen mittojen tulee vastata komponenttien teknisiä tietoja. Yleiset ohjeet:

Sirukomponentit (0402 ja suuremmat):

• Pad-pituus: 1.0 × - 1.2 × liittimen pituus
• Tyynyjen leveys: Yhtä suuri tai hieman leveämpi kuin komponentin leveys
• Varpaan ulottuvuus: 0.25–0.5 mm komponentin rungon ulkopuolelle
• Kantapään jatke: vähintään 0.25 mm

Hienojakoiset IC:t:

• Käytä valmistajan suosittelemia jalanjälkiä
• Harkitse IPC-7351-tyynykuvioita
• Tarkista jalanjälki todellisen komponentin mukaan

2.2 QFN/DFN-tyynyn suunnittelu

QFN-laitteet vaativat erityistä huomiota:

Perifeeriset tyynyt:

• Tyynyjen pituus: Maakuvio ulottuu 0.25–0.5 mm pakkauksen reunan yli
• Ei juotosmaskia tyynyjen ja lämpötyynyn välissä

Lämpötyyny:

• Koko: 80–90 % komponentin lämpötyynyn pinta-alasta
• Läpivientimatriisi: 0.3 mm:n läpiviennit 1.0–1.2 mm:n ruudukolla
• Täyttöaukko: Vaaditaan juotteen tarttumisen estämiseksi
• Juotosmaski: Aukko on hieman pienempi kuin juotospadi

2.3 BGA-padin suunnittelu

Tyyppi:

• NSMD (ei-juotosmaski-määritelty): Suositellaan hienojakoiseen jakoon
• SMD (juotosmaskimääritelty): Käytetään suurella jakovälillä, paremmalla tarttuvuudella

Tyynyjen halkaisija:

• NSMD: 75–80 % pallon halkaisijasta
• Maskin aukko: Pehmusteen halkaisija + 0.1 mm vähintään

Huomioitavaa:

• Via-in-tyynyyn sopiva täyttö ja korkki
• Koiranluu-reititys suuremmille BGA-äänille
• nähdä sapluunan aukon ohjeet tahnapeitteeseen

3) Lämpösuunnittelun näkökohdat

Lämpötasapaino estää kokoonpanovirheet uudelleensulatuksen aikana.

3.1 Hautakivien estäminen

Tombstone-kuviointia tapahtuu, kun sirukomponentin toinen pää nousee uudelleensulatuksen aikana juotoksen epätasaisen pintajännityksen vuoksi.

Ehkäisystrategiat:

• Tasapainota lämpömassa molemmissa tyynyissä
• Symmetrinen jälkireititys tyynyille
• Lisää lämpökerrointa, jos yksi tyyny on kosketuksissa tasoon
• Vältä jälkien ajamista sirukomponenttien alla

3.2 Lämpötilan kohotussuunnittelu

Lentoyhteyksiä varten:

• Käytä lämpöä vapauttavia pinnoja (tyypillisesti 4 pinnoa)
• Pinnan leveys: vähintään 0.25–0.3 mm
• Ilmarako: vähintään 0.25 mm

Kun tarvitaan lämpöhoitoa:

• SMD-tyynyt, jotka kytkeytyvät sisäisiin tasoihin
• PTH-tyynyt tasomaisilla liitoksilla
• Mikä tahansa juotoslevy, joka vaatii juotosreflow-/aaltojuotteen

3.3 Suurten kuparialueiden hallinta

Suuret kuparipinnat (lämpötyynyt, jäähdytyselementit) vaikuttavat uudelleenvirtaukseen:

• Esilämmityksen riittävyys: Varmista, että uudelleenjuoksutusprofiili ulottuu kaikille alueille
• Liiman peitto: Levitä tahnaa suuriin lämpötyynyihin kellumisen estämiseksi
• Taulukon kautta: Auttaa johtamaan lämpöä, vaatii täytetyt reiät

Lähetä kokoonpanotarkastukseen

4) Vertailuarvot ja kohdistusominaisuudet

Vertailupisteet mahdollistavat komponenttien sijoittelun automaattisen optisen kohdistuksen.

4.1 Globaalit vertailuarvot

Vaatimukset:

• Vähintään 3 per levy/paneeli (2 vinottain + 1 suuntausta varten)
• Sijaitsee paneelikiskojen sisällä paneeloiduille levyille
• Epäsymmetrinen sijoittelu estää 180° suuntausvirheet

Tekniset tiedot:

• Tyynyjen halkaisija: tyypillinen 1.0 mm (0.5–2.0 mm hyväksyttävä)
• Juotosmaskin aukko: 2 × padin halkaisija
• Etäisyys muista ominaisuuksista: vähintään 3 mm
• Kuparipinta: Sama kuin piirilevy (ei peitetty juotosmaskilla)

4.2 Paikalliset vertailuarvot

Paikalliset vertailuarvot parantavat hienojakoisten komponenttien sijoittelutarkkuutta.

Tarvittaessa:

• Komponentit, joiden nousu on ≤0.5 mm
• BGA-liittimet, joiden kuulan nousu on ≤0.8 mm
• Tiukempia sijoitustoleranssin vaativia komponentteja

Sijoitus:

• Kaksi vertailupistettä komponenttia kohden (vinot kulmat)
• 50 mm:n sisällä komponentista
• Ei jaettu komponenttien kesken

4.3 Työkalureiät

Paneelin käsittelyyn:

• Halkaisija: 3.0–4.0 mm tyypillinen (ei pinnoitettu)
• Sijainti: Paneelin kiskoihin, symmetrisesti sijoitettu
• Välys: 5 mm levyn reunasta

---

5) Sekateknologiaa koskevat ohjeet

Sekä SMT- että läpireikälevyillä varustetut piirilevyt vaativat erityistä huomiota.

5.1 Prosessijärjestys

Tyypillinen sekateknologian työnkulku:

1. SMT-puoli 1: Liitä tulostus → Sijoita → Juoksuta uudelleen
2. SMT-puoli 2 (jos sovellettavissa): Liitä tulostus → Sijoita → Juoksuta uudelleen
3. Läpireikä: Aseta → Aalto- tai selektiivinen juotos
4. Manuaalinen kokoonpano (jos sellainen on)

5.2 Aaltojuotosten huomioitavaa

Komponenttien suunta:

• Pituusakseli kohtisuorassa aallon suuntaan nähden
• Liittimien takareuna (viimeisenä poistuva aalto)

SMT aallon puolella:

• Rajoitettu aaltolämpötilalle mitoitettuihin komponentteihin
• Liimaa tarvitaan komponenttien pitämiseen aallon aikana
• Vältä pieniä sävelkorkeuksia ja BGA-elementtejä aallon puolella

5.3 Selektiivinen juottaminen

Selektiivinen juottaminen mahdollistaa läpireiän, jossa SMT on samalla puolella:

Suunnittelu valikoivaa:

• THT-tyynyjen ympärillä oleva tila suuttimen käyttöä varten
• Ryhmittele THT-komponentit mahdollisuuksien mukaan
• Harkitse juotosvarkaita lämpömassatasapainon kannalta

---

6) Automatisoidun kokoonpanon suunnittelu

Automaatioon optimointi alentaa kustannuksia ja parantaa laatua.

6.1 Komponenttien valinta

Suosi automaatioystävällisiä komponentteja:

• Vakiokokoinen teippi- ja kelapakkaus
• Yhtenäiset komponenttirungot
• Selkeät napaisuusmerkinnät
• Valmistajan suosittelemat jalanjäljet

Vältä tai minimoi:

• Epätyypilliset komponentit, jotka vaativat manuaalista sijoittelua
• Epästandardipakkaus
• Liian pienet (0201) tai liian suuret komponentit laitteistoon nähden

6.2 Suunnittelutiedoston vaatimukset

Täydellinen tiedostopaketti mahdollistaa tehokkaan kokoamisen:

• Gerberit: Täydelliset valmistustiedot
• Poimi ja aseta -tiedosto: Komponenttien koordinaatit sijoittelua varten
• Keskipistetiedosto: XY-koordinaatit, kierto, sivu
• Tuoteluettelo: Täydellinen valmistajan osanumeroineen
• Kokoonpanopiirustus: Komponenttien sijoitteluohje

nähdä Piirilevykokoonpanotiedostojen vaatimukset täydelliset tiedot.

6.3 Paneelin suunnittelu

Oikea panelointi parantaa kokoonpanon tehokkuutta:

• Johdonmukainen hallituksen suuntautuminen
• Kiskon mittoja vastaavat laitteet
• Kiskoissa olevat vertailupisteet ja työkalut
• Riittävä etäisyys reitityksestä/V-urasta

nähdä SMT-paneelien vaatimukset yksityiskohtaisia ​​ohjeita varten.

6.4 Suunnittelun tarkistuksen saaminen

Lähetä suunnittelusi Highleap Electronicsille ilmainen DFM-arvosteluInsinöörimme tarkistavat suunnitelmasi näitä sääntöjä vasten ja antavat yksityiskohtaisen selvityksen. DFM-raporttiKäytä meidän Piirilevyn DFM-tarkistuslista itsevarmentaa ennen lähettämistä ja tarkistaa DFT-ohjeet testattavuusvaatimuksia varten. Ota yhteyttä suunnittelutiimiimme keskustellaksesi suunnittelukysymyksistä tai erityisvaatimuksista.