Основные рекомендации по проектированию печатных плат для бесшовного производства

10 августа 2020 г.

Печатная плата (ПП) — неотъемлемый элемент электронных устройств, используемых сегодня. Эти печатные платы производятся с использованием нескольких мелких и тонких компонентов, которые тщательно проектируются и монтируются на плату для получения желаемого результата. Таким образом, производство печатных плат — сложный и длительный процесс, требующий méticuleсского внимания к деталям. Существует две части процесса производства печатных плат — услуги по производству печатных плат (PCB fabrication), в ходе которых конструируется компоновка печатной платы, и сборка, в ходе которой все компоненты монтируются на печатную плату. Оба метода важны, и любая незначительная ошибка может повлиять на производительность. Эта статья подробно обсуждает производство печатных плат и фокусируется на важных рекомендациях для облегчения процесса.

Обзор процесса производства печатных плат (PCB Fabrication)

Этот раздел подчеркивает процесс производства печатных плат в деталях. Понимание шагов, вовлеченных в производство печатных плат, может дать просветление и стратегии, делающие процесс производства более легким. Давайте посмотрим на это.

Процесс производства печатных плат разделен на три отдельных этапа — производство, закупка компонентов и сборка. Хотя эти этапы отличаются друг от друга, они взаимосвязаны, и многие проектные решения влияют на все их. Например, каждый компонент, монтируемый во время сборки печатной платы, и отпечаток для площадок, зафиксированных на печатной плате во время процесса производства, должны точно соответствовать типу корпуса приобретенного компонента.

Шаги, вовлеченные в производство печатных плат, и их проблемы производимости

Для облегчения процесса производства печатных плат важно понять шаги печатной платы вместе с их проблемами производимости, которые могут возникнуть и угрожать производительности платы.

• Создание образа (Image Creation): На этом этапе образы для внутренних и внешних слоев создаются на печатной плате. Если они не правильно выровнены, это может вызвать проблемы для сверления виа и монтажных отверстий.
• Травление внутренних слоев (Etching Inner Layers): Это один важный шаг в процессе производства, так как он удаляет нежелательную медную область. На трассах и площадках остается только желаемая медная область. Неправильный процесс травления может привести к проблемам, связанным с трассами. Трассы без адекватного интервала препятствуют потоку сигналов, что приводит к остановке производства до исправления.
• Сборка слоев (Stackup): Выравнивание сборки слоев печатной платы выполняется во время производства. На этом шаге слои печатной платы прессуются и выравниваются. Проблема выравнивания может привести к операционному сбою.
• Сверление отверстий (Drilling Holes): Сверление может быть металлизированными сквозными отверстиями (PTH), не металлизированными сквозными отверстиями или виа. Как и проблемы с выравниванием, проблемы с интервалом и зазором влияют на паяную маску. Соотношение сторон также важно здесь, так как оно определяет, какие типы сверления могут быть использованы.
• Травление внешних слоев (Etching Outer layers): Травление удаляет лишнюю медь с панели и обнажает трассы и площадки.
• Металлизация отверстий (Hole Plating): Здесь выполняется напыление проводящего материала для PTH и виа. Выделение газов (outgassing) — серьезная проблема, которая может возникнуть во время сборки.
• Паяная маска (Solder Masking): Паяная маска действует как защитный страж. Она покрывает всю поверхность, кроме площадок и трасс, защищая печатные платы. Этот страж предотвращает несколько проблем сборки, таких как паяные мостики, которые могут привести к коротким замыканиям и повреждениям.
• Силкскрин-печать (Silkscreen Printing): Это один из жизненно важных шагов в процессе производства, так как он печатает важную информацию на печатных платах. Ошибки сикскрина могут препятствовать процессу сборки и негативно влиять на эксплуатацию.

3 основные рекомендации для облегчения процесса производства печатных плат

Как обсуждалось ранее, ошибки в дизайне печатной платы могут привести к опасным проблемам, и если они не обнаружены до производства, то эти серьезные проблемы требуют дорогостоящего ремонта. Фактически, придется изготовить новую плату в дополнение к перепроектированию. К счастью, эти ошибки можно избежать, используя стратегии, основанные на дизайне для производства (DFM). С следующими рекомендациями вы можете сделать процесс производства эффективным.

• Установите правильные ограничения проверки проектных правил (DRC): Это первое и самое эффективное правило использования DFM, которое будет применяться к оборудованию, используемому производителем для построения платы. Во многих случаях производитель может применить некоторые правила по умолчанию. Однако рекомендуется не полагаться на них, потому что CM предоставят вам правила и допуски. Скорее, вы можете скачать файлы правил, которые могут быть напрямую загружены в пакет проектирования печатных плат.
• Устраните все нарушения DRC до производства: Перед подачей файлов на производство нужно исправить нарушения DRC, так как изменения в дизайне исправят некоторые ошибки.
• Выполните необходимые изменения в дизайне до производства: После того как вы передадите файлы дизайна CM, они снова выполнят проверку DRC. Если есть ошибки, внесите соответствующие коррективы, чтобы избежать лишних расходов.

Для создания превосходного и производительного дизайна печатной платы необходимо учитывать вышеуказанные рекомендации. Если вы заинтересованы узнать об услугах производства печатных плат, вы можете связаться с ведущими производителями отрасли, такими как Creative Hi-Tech. Их высокоопытные и квалифицированные эксперты помогут вам.

Связанная публикация:

• Развитие инженера внутри ваших детей путем подарка им наборов для производства печатных плат