Reguli de proiectare a ansamblului PCB pentru DFM și asamblare automată

Cuprins

1. Reguli de plasare a componentelor
2. Cerințe de proiectare a plăcuțelor
3. Considerații de proiectare termică
4. Fiduciale și caracteristici de aliniere
5. Orientări pentru tehnologii mixte
6. Proiectare pentru asamblare automată

La Highleap Electronics, verificăm proiectele în conformitate cu aceste reguli în timpul... Recenzie DFM gratuităRespectarea acestor instrucțiuni ajută la asigurarea succesului asamblării la prima trecere.

---

1) Reguli de plasare a componentelor

Amplasarea corectă a componentelor permite o asamblare automatizată eficientă și previne defectele.

1.1 Cerințe privind spațierea componentelor

Tip de spațiere	Minim	Recomandat
SMD la SMD (aceeași parte)	0.5mm	0.75mm
SMD către PTH	1.0mm	1.5mm
PTH către PTH	1.5mm	2.0mm
De la componentă la marginea plăcii	2.0mm	3.0mm
Componentă la marginea șinei (panou)	3.0mm	5.0mm

1.2 Orientarea componentelor

Orientarea consistentă îmbunătățește inspecția și reduce erorile de plasare:

• Componente polarizate: Aceeași direcție de polaritate pe toată placa
• CI: Pinul 1 în colțul uniform (de obicei, stânga sus)
• Componente ale cipului: Aliniați paralel cu marginile plăcii, atunci când este posibil
• Conectori: Luați în considerare direcția de cuplare și rutarea cablurilor

Orientare pentru reflow:

• Orientarea perpendiculară previne deplasarea componentelor (efect de undă)
• Componente mici lângă marginea plăcii: axa lungă perpendiculară pe margine

1.3 Considerații privind înălțimea componentelor

Pentru lipirea prin reflow:

• Țineți componentele înalte departe de cele mici (distanță de peste 2 mm)
• Componentele înalte pot umbri piesele mici adiacente
• Luați în considerare direcția de reflow atunci când plasați componente înalte

Pentru plasarea automată:

• Plasați componentele înalte după cele cu profil redus
• Înălțime maximă de obicei 25 mm pentru echipamentul standard
• Componentele foarte înalte pot necesita amplasare manuală

---

2) Cerințe de proiectare a plăcuțelor

Designul plăcuțelor de lipire afectează calitatea îmbinării de lipire și fiabilitatea pe termen lung.

2.1 Dimensionarea plăcuțelor SMD

Dimensiunile plăcuței trebuie să corespundă specificațiilor componentelor. Instrucțiuni generale:

Componente ale cipului (0402 și mai mari):

• Lungimea plăcuței: 1.0× până la 1.2× lungimea terminalului
• Lățimea plăcuței: Egală sau puțin mai mare decât lățimea componentei
• Extensie deget de la picior: 0.25-0.5 mm dincolo de corpul componentei
• Extensie călcâi: minim 0.25 mm

Circuite integrate cu pas fin:

• Folosiți amprentele recomandate de producător
• Luați în considerare modelele de pad-uri IPC-7351
• Verificați amprenta în raport cu componenta reală

2.2 Designul plăcuței QFN/DFN

Dispozitivele QFN necesită o atenție specială:

Tampoane periferice:

• Lungimea plăcuței: Modelul de suprafață se extinde cu 0.25-0.5 mm dincolo de marginea pachetului
• Fără mască de lipire între plăcuțe și placa termică

Pernă termică:

• Dimensiune: 80-90% din suprafața plăcuței termice a componentei
• Matrice de fire: fire de 0.3 mm pe o grilă de 1.0-1.2 mm
• Umplere prin cablu: Necesar pentru a preveni filtrarea lipiturii
• Mască de lipit: Deschiderea este puțin mai mică decât padul

2.3 Designul plăcuței BGA

Tip de tampon:

• NSMD (Mască fără lipire definită): Preferat pentru pas fin
• SMD (Solder-Mask-Defined): Folosit pentru pas mare, aderență mai bună

Diametrul plăcuței:

• NSMD: 75-80% din diametrul bilei
• Deschidere mască: diametrul tamponului + minimum 0.1 mm

Considerații prin intermediul:

• Placă de umplere și capac acceptabilă prin intermediul unui Via-in
• Rutare dog-bone pentru BGA-uri cu pitch mai mare
• Vedea instrucțiuni pentru diafragmă șablon pentru acoperirea cu pastă

3) Considerații privind proiectarea termică

Echilibrul termic previne defectele de asamblare în timpul reflow-ului.

3.1 Prevenirea uciderii cu pietre funerare

Deformarea cu structură de tip tombstoning apare atunci când un capăt al unei componente a cipului se ridică în timpul reflow-ului din cauza tensiunii superficiale inegale a lipirii.

Strategii de prevenire:

• Echilibrează masa termică la ambele plăcuțe
• Rutare simetrică a traseului către pad-uri
• Adăugați o reducere termică dacă o placă se conectează la plan
• Evitați rularea urmelor sub componentele cipului

3.2 Proiectarea de relief termic

Pentru conexiuni plane:

• Folosiți spițe cu relief termic (de obicei 4 spițe)
• Lățimea spițelor: minim 0.25-0.3 mm
• Distanță între două puncte de aer: minim 0.25 mm

Când este nevoie de ameliorare termică:

• Conectarea plăcuțelor SMD la planurile interne
• Placuțe PTH cu conexiuni plane
• Orice pad care necesită reflow/ondulare a lipirii

3.3 Gestionarea zonelor extinse de cupru

Suprafețele mari de cupru (placuțe termice, radiatoare) afectează reflow-ul:

• Adecvarea preîncălzirii: Asigurați-vă că profilul de reflow ajunge în toate zonele
• Acoperire pastă: Reduceți pasta de pe plăcuțele termice mari pentru a preveni plutirea
• Prin matrice: Ajută la conducerea căldurii, necesită fire de contact umplute

Trimiteți pentru revizuirea ansamblului

4) Fiduciale și caracteristici de aliniere

Fiducialele permit alinierea optică automată pentru plasarea componentelor.

4.1 Fiduciale globale

Cerinte:

• Minim 3 per placă/panou (2 diagonale + 1 pentru orientare)
• Amplasat în șinele panourilor pentru plăcile cu panouri
• Plasarea asimetrică previne erorile de orientare la 180°

Specificații:

• Diametrul plăcuței: 1.0 mm tipic (0.5 mm - 2.0 mm acceptabil)
• Deschidere mască de lipire: 2× diametrul plăcuței
• Distanță față de alte caracteristici: minim 3 mm
• Finisaj de cupru: La fel ca placa (nu este acoperit de masca de lipire)

4.2 Fiduciari locali

Indicatorii de referință locali îmbunătățesc precizia plasării componentelor cu pas fin.

Când este necesar:

• Componente cu pas ≤0.5 mm
• BGA-uri cu pas al bilei ≤0.8 mm
• Componente care necesită o toleranță de plasare mai strictă

De plasament:

• Două repere de referință per componentă (colțuri diagonale)
• La 50 mm de componentă
• Nu este partajat între componente

4.3 Găuri pentru scule

Pentru manipularea panourilor:

• Diametru: 3.0-4.0 mm tipic (neplacat)
• Locație: În șinele panourilor, plasate simetric
• Distanță: 5 mm de la marginea plăcii

---

5) Orientări privind tehnologiile mixte

Plăcile cu SMT și găuri traversante necesită o atenție specială.

5.1 Secvența procesului

Flux tipic de tehnologie mixtă:

1. SMT Fața 1: Lipire imprimare → Plasare → Rearanjare
2. SMT Fața 2 (dacă este cazul): Lipire imprimare → Plasare → Redistribuire
3. Gaură străpunsă: Inserție → Lipire în ondule sau selectivă
4. Asamblare manuală (dacă este cazul)

5.2 Considerații privind lipirea în valuri

Orientarea componentelor:

• Axa lungă perpendiculară pe direcția undei
• Conectori margine posterioară (ultimul care iese din undă)

SMT pe partea de undă:

• Limitat la componente evaluate pentru temperatura valurilor
• Lipici necesar pentru fixarea componentelor în timpul valului
• Evitați pitch-urile mici și BGA-urile pe partea undei

5.3 Lipire selectivă

Lipirea selectivă permite realizarea unei găuri străpunse cu SMT pe aceeași parte:

Proiectare pentru selectivitate:

• Spațiu liber în jurul plăcuțelor THT pentru accesul la duză
• Grupați componentele THT atunci când este posibil
• Luați în considerare hoții de lipire pentru echilibrul termic al masei

---

6) Proiectare pentru asamblare automată

Optimizarea pentru automatizare reduce costurile și îmbunătățește calitatea.

6.1 Selectarea componentelor

Preferați componentele prietenoase cu automatizarea:

• Ambalaj standard cu bandă adezivă și bobină
• Corpuri componente consistente
• Marcaje clare de polaritate
• Amprente recomandate de producător

Evitați sau reduceți la minimum:

• Componente cu formă neobișnuită care necesită plasare manuală
• Ambalaje non-standard
• Componente prea mici (0201) sau prea mari pentru echipament

6.2 Cerințe privind fișierul de proiectare

Pachetul complet de fișiere permite o asamblare eficientă:

• Gerberi: Date complete de fabricație
• Alege și plasează fișierul: Coordonatele componentelor pentru plasare
• Fișier centroid: Coordonate XY, rotație, latură
• BOM: Complet cu numerele de piesă ale producătorului
• Desen de ansamblu: Referință de plasare a componentelor

Vedea Cerințe pentru fișierele de asamblare PCB pentru specificatii complete.

6.3 Design panou

O panozare corectă îmbunătățește eficiența asamblării:

• Orientare consecventă a consiliului de administrație
• Echipamente de potrivire a dimensiunilor șinei
• Fiduciale și scule în șine
• Distanță adecvată față de rutare/scor V

Vedea cerințe de panelizare pentru SMT pentru ghiduri detaliate.

6.4 Obținerea revizuirii designului

Trimiteți designul dvs. către Highleap Electronics pentru Recenzie DFM gratuităInginerii noștri verifică proiectul dumneavoastră în conformitate cu aceste reguli și oferă o descriere detaliată Raport DFMFolosește-ne Listă de verificare DFM pentru PCB pentru autoverificare înainte de trimitere și revizuire orientări DFT pentru cerințe de testabilitate. Contactați echipa noastră de ingineri pentru a discuta orice întrebări de proiectare sau cerințe speciale.