Lehimlashning ishonchliligi va tenglikni ishlab chiqarishni yaxshilash uchun tenglikni platasini loyihalash bo'yicha qo'llanma

PCB platasi kichik mis elementga o'xshab ko'rinishi mumkin, ammo u platani toza yig'ish, samarali sinovdan o'tkazish va dala sharoitida ishonchli ishlatish mumkinligiga katta ta'sir ko'rsatadi. Ko'pgina loyihalarda lehimlashdagi nuqsonlar, zaif bo'g'inlar, platani ko'tarish , qabr toshlarini kesish, yorilish yoki beqaror elektr kontaktlari ko'pincha platani loyihalash bo'yicha ancha oldin qabul qilingan qarorlarga bog'liq bo'lishi mumkin.

Shuning uchun PCB prokladkalari iz kutubxonasidan ancha katta ahamiyatga ega. Prokladka shunchaki komponent plataga tegib turadigan joy emas. U lehim hajmiga, issiqlik balansiga, ishlab chiqarishga yaroqliligiga, tekshirishga kirishga, elektr ulanishiga va uzoq muddatli ishonchlilikka ta'sir qiladi. Agar prokladka geometriyasi noto'g'ri bo'lsa, hatto yaxshi sxema va to'g'ri joylashuv ham yig'ish paytida muammolarga olib kelishi mumkin.

Ushbu qo'llanmada PCB prokladkasi nima ekanligi, sirtga o'rnatiladigan prokladkalar teshik orqali o'tadigan prokladkalardan qanday farq qilishi, PCB kontakt prokladkasi qachon ishlatilishi, PCB dizaynida prokladka stack nimani anglatishi, NSMD va SMD BGA prokladkalari qanday taqqoslanishi, nima uchun qo'lda prokladka dizayni ko'pincha nuqsonlarga olib kelishi va ishlab chiqarish va yig'ish osonroq bo'lgan prokladka konstruksiyalarini qanday qurish kerakligi tushuntiriladi. Agar siz PCB dizayni ustida ishlayotgan bo'lsangiz , ishlab chiqarish uchun fayllarni tayyorlayotgan bo'lsangiz yoki yig'ish samaradorligini oshirishga harakat qilsangiz, prokladka dizaynini tushunish ishlab chiqarish boshlanishidan oldin qimmat muammolardan qochishga yordam beradi.

PCB platasi nima?

PCB platasi - bu bosilgan elektron platadagi ochiq metall maydon bo'lib, unda komponent simlari, terminallar, aloqa nuqtalari yoki sinov nuqtalari lehimlangan yoki elektrga ulangan. Ko'pgina hollarda, plata misdan yasalgan va lehimlanish, o'tkazuvchanlik va chidamlilikni qo'llab-quvvatlaydigan sirt ishlovi bilan qoplangan.

PCB prokladkalari sirtga o'rnatiladigan va teshik orqali o'tkaziladigan dizaynlarda qo'llaniladi . Ular sxemaning maqsadiga qarab izlarga, viaslarga, tekisliklarga, ulagichlarga, sinov interfeyslariga va paket terminallariga ulanishi mumkin. Prokladka oddiy ko'rinishga ega bo'lsa-da, u ham elektr ishlashiga, ham ishlab chiqarish sifatiga bevosita ta'sir qiladi.

Muhandislar va xaridorlar uchun bu amaliy xulosa: PCB platasi nafaqat CADda chizish elementi. Bu ishlab chiqarish xususiyati. Agar u kichik, katta, kam masofada joylashgan yoki paketga mos kelmasa, plata ekranda to'g'ri ko'rinishi mumkin, ammo lehimlash yoki tekshirish paytida ishlamay qolishi mumkin.

PCB prokladkalarining turlari va ular qayerda qo'llaniladi

Barcha PCB prokladkalari bir xil maqsadga xizmat qilmaydi. Komponent turiga, yig'ish jarayoniga, mexanik kuchlanishga va aloqa usuliga qarab turli prokladka tuzilmalari qo'llaniladi.

Yuzaga o'rnatiladigan prokladkalar

SMT prokladkalari yoki SMD prokladkalari deb ham ataladigan sirtga o'rnatiladigan prokladkalar to'g'ridan-to'g'ri taxta yuzasiga o'rnatiladigan komponentlar uchun mo'ljallangan. Ushbu prokladkalar zamonaviy elektronikada keng tarqalgan, chunki ular ixcham joylashuvni, avtomatlashtirilgan joylashtirishni va yuqori zichlikdagi yig'ishni qo'llab-quvvatlaydi. Ularning o'lchami, shakli, oralig'i va lehim pastasining xatti-harakati qayta oqim sifatiga ta'sir qiladi. Agar sizning platangiz SMD va SMT komponentlaridan foydalansa, prokladka geometriyasi ayniqsa muhim ahamiyat kasb etadi, chunki hatto kichik xatolar ham ko'priklarning qiyshayishiga, bo'g'imlarning zaiflashishiga yoki bo'g'imlarning zaiflashishiga olib kelishi mumkin.

Teshikli prokladkalar

Teshikli prokladkalar simlari PCBdagi burg'ulangan teshiklardan o'tadigan komponentlar uchun ishlatiladi. Ushbu prokladkalar hali ham ulagichlar, transformatorlar, quvvat qurilmalari, katta kondensatorlar va kuchli mexanik tayanchga muhtoj komponentlar uchun keng qo'llaniladi.

Ikkita asosiy shakl mavjud:

• Teshik orqali o'tadigan yostiqchalar Qatlamlar o'rtasida elektr o'zaro bog'liqlikni yaratish uchun teshik devoriga mis qoplamasidan foydalaning.
• Teshik orqali o'tadigan qoplamasiz prokladkalar teshik orqali elektr o'tkazuvchanligi talab qilinmaydigan joylarda, masalan, mexanik o'rnatish yoki izolyatsiya xususiyatlarida qo'llaniladi.

Aloqa prokladkalari

PCB kontakt paneli an'anaviy lehimli simsiz to'g'ridan-to'g'ri elektr aloqasi zarur bo'lgan hollarda ishlatiladi. Ushbu panellar chekka ulagichlarda, batareya terminallarida, pogo pin interfeyslarida, prujina kontaktlarida, dasturlash nuqtalarida va sinov interfeyslarida keng tarqalgan. Bunday hollarda, panelning qoplamasi, aşınmaya bardoshliligi, kirish imkoniyati va kontakt kuchi panelning o'lchami kabi muhimdir.

Bond prokladkalari

Bond prokladkalari yarimo'tkazgichli qadoqlash va ixtisoslashgan gibrid elektronikada ko'proq uchraydi. Ularning maqsadi matritsadagi elektr zanjirini simli bog'lash yoki shunga o'xshash o'zaro bog'lash usullari orqali qadoqlash pinlari yoki simlariga ulashdir.

Nima uchun PCB platasi dizayni hosildorlik va ishonchlilikka bevosita ta'sir qiladi

Ko'pgina prokladkalar dizayni bilan bog'liq muammolar plata ishlab chiqarilgunga yoki yig'ilgunga qadar paydo bo'lmaydi. Dasturiy ta'minotda maqbul ko'rinadigan prokladka lehim pastasi chop etilgandan, komponentlar joylashtirilgandan va plata qayta lehimlash yoki to'lqinli lehimlashdan o'tgandan so'ng ham haqiqiy ishlab chiqarish muammolarini keltirib chiqarishi mumkin.

Agar prokladka juda kichik bo'lsa, u mustahkam lehim birikmasini hosil qilmasligi mumkin. Agar u juda katta bo'lsa, komponent qayta oqim paytida siljishi yoki suzib yurishi mumkin. Agar prokladka oralig'i juda tor bo'lsa, lehim ko'priklarining paydo bo'lishi ehtimoli ko'proq bo'ladi. Agar burg'ulangan teshik atrofidagi halqasimon halqa juda tor bo'lsa, ishlab chiqarishga chidamlilik yorilishlarga olib kelishi yoki ishonchlilikni pasaytirishi mumkin. Agar kontakt prokladkalari noto'g'ri qoplamadan foydalansa, oksidlanish yoki aşınma mahsulotning ishlash muddatini qisqartirishi mumkin.

Bu shuni anglatadiki, yostiqcha dizayni quyidagilarga bevosita ta'sir qiladi:

• lehim qo'shma sifati
• yig'ish rentabelligi
• qayta oqim barqarorligi
• tekshirishga kirish
• sinov ishonchliligi
• mexanik chidamlilik
• maydon ishlashi

Shuning uchun prokladka dizayni iz kengligi, qatlamlarni yig'ish va komponentlarni joylashtirish bilan bir xil jiddiylik bilan ko'rib chiqilishi kerak.

SMT Pad dizayn xatolari, odatda yig'ishdagi nuqsonlarga olib keladi

Foydalanuvchilar smt panel, smd panellar yoki smd panel dizaynini qidirishganda, ular ko'pincha haqiqiy yig'ish muammosini hal qilishga harakat qilishadi. Panel bilan bog'liq keng tarqalgan nuqsonlar orasida toshbo'ron qilish, ko'priklarni birlashtirish, zaif lehim birikmalari, yomon namlanish, komponentlarning qiyshayishi, ochilishlar va platalar orasidagi nomuvofiqlik kiradi.

Bu muammolar odatda bir nechta takroriy dizayn xatolaridan kelib chiqadi:

• prokladkaning o'lchami komponent paketi tavsiyasiga mos kelmaydi
• kichik passiv komponentdagi ikkita prokladka termal muvozanatlashtirilmagan
• lehim niqobining ochilishi mis yostiqcha o'lchami bilan birga ko'rib chiqilmadi
• Pasta qatlami haqiqiy prokladka geometriyasi uchun juda katta yoki juda kichik
• prokladka to'g'ridan-to'g'ri katta mis maydoniga ulanadi va issiqlik nomutanosibligini keltirib chiqaradi

Bu muammolar, ayniqsa, nozik pitchli yoki yuqori zichlikli dizaynlarda yaqqol ko'rinadi, bu yerda jarayon chegarasi kichikroq va lehimning harakati sezgirroq bo'ladi. Tegishli qatlamlar ham muhimdir. Masalan, lehim niqobi qatlami prokladkaning ta'sirlanishiga bevosita ta'sir qiladi, PCBdagi ipak ekran kabi joylashuv belgilari esa tekshirish aniqligi va yig'ish talqiniga ta'sir qilishi mumkin.

NSMD BGA prokladkalari va SMD BGA prokladkalari

BGA paketlari uchun prokladka ta'rifi yanada muhimroq bo'ladi, chunki qadam kichik va lehim bardoshliligi qattiqroq. Ikkita keng tarqalgan tanlov - lehimsiz niqob bilan belgilangan prokladkalar va lehim niqobi bilan belgilangan prokladkalar.

NSMD BGA prokladkalari

Lehimsiz niqob bilan belgilangan prokladkada lehim niqobi teshigi mis prokladkadan kattaroq, shuning uchun mis prokladka o'lchamini belgilaydi. Bu yondashuv ko'pincha mis geometriyasini yaxshiroq boshqarishni ta'minlaydi va lehimning prokladkaning butun perimetri bo'ylab namlanishiga imkon beradi. NSMD prokladkalari nozik pitchli va yuqori zichlikdagi BGA dizaynlarida keng qo'llaniladi.

SMD BGA prokladkalari

Lehim niqobi bilan belgilangan prokladkada lehim niqobi teshigi kichikroq va mis chetini qisman qoplaydi, shuning uchun samarali prokladka maydoni lehim niqobi bilan belgilanadi. Bu ba'zi mexanik jihatdan qiyin sharoitlarda prokladka chetini kuchliroq qo'llab-quvvatlashi mumkin va ayrim ilovalarda prokladkaning ko'tarilishini kamaytirishga yordam berishi mumkin.

Ikkala variant ham universal ravishda to'g'ri emas. To'g'ri tanlov BGA tanloviga, ishlab chiqarish qobiliyatiga, ishonchlilik talablariga va jarayon tajribasiga bog'liq. Agar sizning dizayningiz BGA komponentlarini o'z ichiga olsa, ushbu qaror paketning qolgan qismi va stack bilan birga diqqat bilan ko'rib chiqilishi kerak, ayniqsa PCB sxemalarida BGA dan foydalanadigan platalarda.

Pad va yuqori zichlikdagi tenglikni joylashtirish orqali

Via-in-pad texnologiyasi odatda marshrutlash maydoni cheklangan HDI platalarida, ayniqsa nozik pitchli BGA qurilmalarida qo'llaniladi. Marshrutlash tiqilib qolishini kamaytirish va zichroq o'zaro bog'liqlikni qo'llab-quvvatlash uchun marshrutlash maydoni yoniga o'tish o'rniga, marshrutlash maydonining ichiga to'g'ridan-to'g'ri o'tish o'rniga o'rnatiladi.

Bu joyni tejashga yordam beradi, ammo ishlab chiqarishning murakkabligini ham oshiradi. Agar via to'ldirilmagan, yopilmagan yoki to'g'ri ishlov berilmagan bo'lsa, yig'ish paytida lehim teshikka kirib, bo'g'inni zaiflashtirishi mumkin. Shu sababli, via-in-pad faqat plata texnologiyasi va ishlab chiqarish jarayoni uni ishonchli qo'llab-quvvatlaganda ishlatilishi kerak. Joylashuvni ko'rib chiqishda, uni alohida iz tafsiloti sifatida emas, balki umumiy PCB orqali strategiya bilan birgalikda ko'rib chiqish kerak.

PCB dizaynida Padstack nimani anglatadi

Foydalanuvchilar PCBda padstack ni qidirganda, odatda ular padning faqat bitta ko'rinadigan qatlamda emas, balki plata tuzilishi orqali qanday aniqlanishini tushunishga harakat qilishadi. Padstack - bu bir yoki bir nechta PCB qatlamlari bo'ylab burg'ulangan yoki o'tkazuvchan xususiyatning to'liq ta'rifi.

Pastki panel quyidagilarni o'z ichiga olishi mumkin:

• burg'ulash hajmi
• tugagan teshik hajmi
• har bir qatlamdagi yostiq diametri
• halqasimon halqa ta'rifi
• anti-pad yoki tozalash qoidalari
• lehim niqobi xatti-harakati
• dizayn ish jarayoniga qarab qoplama turi

Bu muhim, chunki padstack sozlamalari ishlab chiqarish samaradorligiga, izolyatsiya chegaralariga, halqasimon halqa ishonchliligiga va tanlangan taxta jarayoni uchun dizaynning realistikligiga ta'sir qiladi. CADda ishlaydigan, ammo ishlab chiqarish bardoshliligini e'tiborsiz qoldiradigan padstack keyinchalik burg'ulash, qoplama yoki ro'yxatga olishda nosozliklarga olib kelishi mumkin.

Nima uchun qo'lda yostiqcha dizayni ko'pincha muammolarni keltirib chiqaradi

Qo'lda boshqariladigan prokladka dizayni moslashuvchan ko'rinishi mumkin, ammo u ko'pincha paket ma'lumotlari va ishlab chiqarish imkoniyatlariga asoslanmagan hollarda oldini olish mumkin bo'lgan xatolarga olib keladi. Eng keng tarqalgan muammolardan ba'zilari quyidagilarni o'z ichiga oladi:

• teshik orqali o'tuvchi yoriq halqa halqasining yetarli emasligi sababli
• zaif SMT bo'g'imlari juda kichik prokladkalar tufayli yuzaga keladi
• suzuvchi qismlar katta o'lchamdagi prokladkalar va beqaror lehim hajmi tufayli yuzaga keladi
• qabrga tosh qo'yish prokladkalar orasidagi teng bo'lmagan issiqlik harakati natijasida yuzaga keladi
• shortilar qo'shni misga bo'lgan klirensning pasayishi natijasida yuzaga kelgan

Shu sababli, prokladkalar shakllarini shunchaki "maketni moslashtirish" uchun tasodifiy ravishda qayta chizmaslik kerak. Prokladkalarni o'zgartirish vizual qulaylik bilan emas, balki komponentlar bo'yicha tavsiyalar, yig'ish usuli va ishlab chiqarish qobiliyati bilan amalga oshirilishi kerak.

Ishonchli PCB panel dizaynlarini qanday yaratish mumkin

Ishonchli prokladka dizayni shunchaki komponent simini yoki o'ramini moslashtirishdan ko'proq narsani anglatadi. Prokladka shuningdek, ishlab chiqarishga chidamlilik, lehimlash xususiyatlari, tekshirish va uzoq muddatli foydalanishni qo'llab-quvvatlashi kerak.

Yaxshi yostiq dizayni quyidagilarni e'tiborga olishi kerak:

• o'tkazgichlar orasidagi yetarli izolyatsiya
• izlar, viaslar va qoplangan teshiklar orasidagi mustahkam aloqa
• burg'ulashdan keyin yetarli halqali halqa va ro'yxatga olish bardoshliligi
• komponentlar to'plamiga mos keladigan yer naqshlari
• mis yostiqchasi, macun qatlami va niqob ochilishi o'rtasidagi to'g'ri o'zaro ta'sir
• ulagichlarda, og'ir qismlarda yoki takroriy aloqa joylarida mexanik kuchlanish
• kattaroq prokladkalardagi oqim va termal yuk
• tekshirish va sinovdan o'tkazish imkoniyati

Haqiqiy ishlab chiqarishda eng yaxshi prokladka nafaqat elektr jihatidan to'g'ri bo'ladi. Uni tayyorlash oson, yig'ish oson va uzoq muddatli foydalanishda barqaror. Shu sababli, ko'plab jamoalar prokladka geometriyasini kengroq ishlab chiqarishni rejalashtirishning bir qismi sifatida ko'rib chiqadilar, buning uchun tayyor PCB yig'ish yoki takroriy ishlab chiqarishga o'tishdan oldin ko'rib chiqadilar.

Ishlab chiqaruvchilar ishlab chiqarishni boshlashdan oldin nimani tekshiradilar

Tajribali ishlab chiqaruvchi taxta ishlab chiqarishga kirishidan oldin odatda taxta bilan bog'liq xavflarni ko'rib chiqadi, masalan:

• halqali halqa yetarliligi
• zich SMT joylarida paddan padgacha bo'lgan masofa
• lehim niqobi shlyuz kengligi
• nozik izlarda joylashtirishni joylashtirish xatti-harakati
• yostiqcha ichidagi ishlov berish talablari
• kontakt prokladkalari uchun sirt qoplamasining yaroqliligi
• tekshirish va sinov uchun prokladkalarning mavjudligi

Ushbu muammolarni loyihalash bosqichida hal qilish ularni ishlab chiqarish yoki yig'ishdan keyin aniqlashdan ancha arzon. Bu, ayniqsa, tez burilishli yoki yuqori aralash qurilishlarga tayyorlanayotgan platalar uchun to'g'ri keladi, bu yerda dizaynni chiqarish sifati narxlash tezligiga, qurilish samaradorligiga va yetkazib berish ishonchiga bevosita ta'sir qiladi.

Xulosa

PCB prokladkalari kichik xususiyatlarga ega, ammo ular lehim sifati, ishlab chiqarish qobiliyati, elektr ishlashi va uzoq muddatli ishonchlilikka katta ta'sir ko'rsatadi. Dizaynda SMT prokladkalari, teshik orqali o'tuvchi prokladkalar, kontakt prokladkalari, bog'lovchi prokladkalar, BGA prokladkalari yoki murakkab prokladkalar ishlatilganmi, maqsad bir xil: elektr jihatidan to'g'ri, ishlab chiqarishga qulay va haqiqiy foydalanishda ishonchli prokladka tuzilishini yaratish.

Eng yaxshi PCB platasi dizayni shunchaki komponentni misga ulash masalasi emas. Gap plataning keraksiz nuqsonlarsiz ishlab chiqarish, yig'ish, tekshirish, sinovdan o'tkazish va dala ishlarida omon qolishiga yordam berish haqida. Ko'pgina loyihalarda plata dizayni plataning toza qurilishi va ishonchli ishlashiga eng kuchli ta'sir ko'rsatadigan tafsilotlardan biridir.

Agar sizning platangiz zich SMT maydonlarini, nozik pitchli BGAlarni, maxsus kontakt interfeyslarini yoki ishonchlilik uchun muhim bo'lgan yig'ilishlarni o'z ichiga olsa, panel dizayni standart kutubxona sozlamalariga yoki qo'lda taxminlarga qoldirilish o'rniga, erta ko'rib chiqilishi kerak.