Thiết kế bảng mạch in
Bảng mạch SMT là một trong những thành phần không thể thiếu trong thiết kế gắn trên bề mặt. Bảng mạch SMT là sự hỗ trợ của các thành phần và thiết bị mạch trong các sản phẩm điện tử, giúp thực hiện kết nối điện giữa các thành phần và thiết bị mạch. Với sự phát triển của công nghệ điện tử, khối lượng của bảng PCB ngày càng nhỏ hơn, mật độ ngày càng cao hơn và các lớp bảng PCB không ngừng tăng lên. Do đó, PCB đòi hỏi phải có yêu cầu ngày càng cao hơn về bố cục tổng thể, khả năng chống nhiễu, quy trình và khả năng chế tạo.
Các bước chính của thiết kế PCB;
1: Vẽ sơ đồ nguyên lý.
2: Tạo thư viện thành phần.
3: Thiết lập mối quan hệ kết nối mạng giữa sơ đồ và các thành phần trên bảng in.
4: Đi dây và bố trí.
5: Tạo dữ liệu sản xuất và sử dụng bảng in và sắp xếp dữ liệu sản xuất và sử dụng.
Các vấn đề sau đây cần được xem xét trong quá trình thiết kế bảng mạch in:
Cần đảm bảo rằng đồ họa của các thành phần trong sơ đồ mạch phù hợp với đối tượng thực tế và các kết nối mạng trong sơ đồ mạch là chính xác.
Thiết kế bảng mạch in không chỉ xem xét mối quan hệ kết nối mạng của sơ đồ mà còn xem xét một số yêu cầu của kỹ thuật mạch. Yêu cầu của kỹ thuật mạch chủ yếu là chiều rộng của đường dây điện, dây nối đất và các dây khác, kết nối của đường dây, một số đặc tính tần số cao của các bộ phận, trở kháng của các bộ phận, chống nhiễu, v.v.
Thiết kế bảng mạch in không chỉ xem xét mối quan hệ kết nối mạng của sơ đồ mà còn xem xét một số yêu cầu của kỹ thuật mạch. Yêu cầu của kỹ thuật mạch chủ yếu là chiều rộng của đường dây điện, dây nối đất và các dây khác, kết nối của đường dây, một số đặc tính tần số cao của các bộ phận, trở kháng của các bộ phận, chống nhiễu, v.v.
Các yêu cầu cho việc lắp đặt toàn bộ hệ thống bảng mạch in chủ yếu xem xét các lỗ lắp đặt, phích cắm, lỗ định vị, điểm tham chiếu, v.v.
Nó phải đáp ứng các yêu cầu, vị trí của các bộ phận khác nhau và lắp đặt chính xác ở vị trí đã chỉ định, đồng thời phải thuận tiện cho việc lắp đặt, gỡ lỗi hệ thống, thông gió và tản nhiệt.
Khả năng sản xuất của bảng mạch in và các yêu cầu về khả năng sản xuất của nó, phải làm quen với các thông số kỹ thuật thiết kế và đáp ứng các yêu cầu sản xuất
Yêu cầu về quy trình để bảng mạch in được thiết kế có thể được sản xuất một cách trơn tru.
Xét rằng các thành phần dễ cài đặt, gỡ lỗi và sửa chữa trong sản xuất, đồng thời, đồ họa trên bảng mạch in, hàn, v.v.
Các tấm, via,… phải đạt tiêu chuẩn để đảm bảo các bộ phận không va chạm và dễ dàng lắp đặt.
Mục đích của việc thiết kế bảng mạch in chủ yếu là để ứng dụng nên chúng ta phải xem xét tính khả thi và độ tin cậy của nó,
Đồng thời, lớp và diện tích của bảng mạch in được giảm bớt để giảm giá thành. Các miếng đệm lớn hơn một cách thích hợp, xuyên qua các lỗ và hệ thống dây điện có lợi cho việc cải thiện độ tin cậy, giảm vias, tối ưu hóa hệ thống dây điện và làm cho nó dày đặc đồng đều. , tính nhất quán tốt nên bố cục tổng thể của bảng đẹp hơn.
Đầu tiên, để bảng mạch được thiết kế đạt được mục đích như mong đợi, bố cục tổng thể của bảng mạch in và vị trí các bộ phận đóng vai trò then chốt, ảnh hưởng trực tiếp đến việc lắp đặt, độ tin cậy, thông gió và tản nhiệt của toàn bộ bảng mạch in, và nối dây tốc độ thông qua.
Sau khi xác định được vị trí và hình dạng các linh kiện trên PCB, hãy xem xét việc đi dây của PCB
Thứ hai, để làm cho sản phẩm được thiết kế hoạt động tốt hơn và hiệu quả hơn, PCB phải xem xét khả năng chống nhiễu trong thiết kế và nó có mối quan hệ chặt chẽ với mạch cụ thể.
3. Sau khi hoàn thành các thành phần và thiết kế mạch của bảng mạch, việc thiết kế quy trình của nó sẽ được xem xét tiếp theo. Mục đích là để loại bỏ tất cả các loại yếu tố xấu trước khi bắt đầu sản xuất, đồng thời phải tính đến khả năng sản xuất của bảng mạch để tạo ra sản phẩm chất lượng cao. và sản xuất hàng loạt.
Khi nói về việc định vị và nối dây của các bộ phận, chúng ta đã đề cập đến một số quy trình của bảng mạch. Quy trình thiết kế bảng mạch chủ yếu là lắp ráp bảng mạch và các bộ phận mà chúng tôi thiết kế thông qua dây chuyền sản xuất SMT một cách hữu cơ để đạt được kết nối điện tốt. Để đạt được vị trí và cách bố trí các sản phẩm do chúng tôi thiết kế. Thiết kế miếng đệm, đi dây và chống nhiễu,… chúng ta cũng phải xem xét bo mạch mình thiết kế có dễ sản xuất hay không, có thể lắp ráp bằng công nghệ lắp ráp hiện đại-công nghệ SMT hay không, đồng thời phải đạt được điều đó trong sản xuất. Hãy để các điều kiện sản xuất sản phẩm bị lỗi tạo ra chiều cao thiết kế. Cụ thể có các khía cạnh sau:
1: Các dây chuyền sản xuất SMT khác nhau có điều kiện sản xuất khác nhau, nhưng xét về kích thước của PCB, kích thước của bo mạch đơn pcb không nhỏ hơn 200 * 150mm. Nếu cạnh dài quá nhỏ, bạn có thể sử dụng phương pháp áp đặt và tỷ lệ giữa chiều dài và chiều rộng là 3:2 hoặc 4:3. Khi kích thước của bảng mạch lớn hơn 200 × 150mm, độ bền cơ học của bảng mạch phải được xem xét.
2: Khi kích thước của bảng mạch quá nhỏ, toàn bộ quá trình sản xuất dây chuyền SMT sẽ gặp khó khăn và không dễ sản xuất theo lô. Các bảng được kết hợp với nhau để tạo thành một bảng hoàn chỉnh phù hợp cho sản xuất hàng loạt và kích thước của toàn bộ bảng phải phù hợp với kích thước của phạm vi có thể dán.
3: Để thích ứng với vị trí của dây chuyền sản xuất, nên để lại phạm vi 3-5mm trên veneer mà không có bất kỳ thành phần nào và nên để lại cạnh xử lý 3-8mm trên bảng. Có ba loại kết nối giữa cạnh xử lý và PCB: A không có cạnh chồng lên nhau, Có rãnh tách, B có một cạnh và có rãnh tách, C có một cạnh, không có rãnh tách. Có một quá trình làm trống. Tùy theo hình dạng của bảng PCB mà có nhiều dạng ghép hình khác nhau. Đối với PCB Phương pháp định vị của phía quy trình là khác nhau tùy theo các mô hình khác nhau. Một số có lỗ định vị ở phía quy trình. Đường kính của lỗ là 4-5 cm. Nói một cách tương đối, độ chính xác định vị cao hơn so với bên cạnh nên có các lỗ định vị để định vị. Khi mô hình được xử lý PCB, nó phải được trang bị các lỗ định vị và thiết kế lỗ phải đạt tiêu chuẩn để không gây bất tiện cho quá trình sản xuất.
4: Để xác định vị trí tốt hơn và đạt được độ chính xác lắp cao hơn, cần đặt điểm tham chiếu cho PCB. Việc có điểm tham chiếu hay không và có tốt hay không sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sản xuất hàng loạt của dây chuyền sản xuất SMT. Hình dạng của điểm tham chiếu có thể là hình vuông, hình tròn, hình tam giác, v.v. Và đường kính nằm trong khoảng 1-2mm và phải nằm trong phạm vi 3-5mm xung quanh điểm tham chiếu, không có bất kỳ thành phần và dây dẫn nào . Đồng thời, điểm tham chiếu phải nhẵn và phẳng mà không bị ô nhiễm. Thiết kế của điểm tham chiếu không được quá gần mép bảng và phải có khoảng cách 3-5mm.
5: Từ góc độ của quy trình sản xuất tổng thể, hình dạng của tấm ván tốt nhất là có hình dạng dốc, đặc biệt là đối với hàn sóng. Việc sử dụng hình chữ nhật thuận tiện cho việc truyền tải. Nếu có một khe bị thiếu trên bo mạch PCB, thì khe bị thiếu phải được lấp đầy dưới dạng cạnh quy trình. Đối với một bảng mạch SMT cho phép thiếu các khe cắm. Nhưng các khe bị thiếu không dễ quá lớn và phải nhỏ hơn 1/3 chiều dài cạnh bên.
Nói tóm lại, việc xuất hiện các sản phẩm bị lỗi là có thể xảy ra ở mọi liên kết, nhưng liên quan đến thiết kế bo mạch PCB, cần phải xem xét từ nhiều khía cạnh khác nhau để không chỉ hiện thực hóa mục đích thiết kế sản phẩm của chúng tôi mà còn cũng phù hợp với dây chuyền sản xuất SMT trong sản xuất. Sản xuất hàng loạt, cố gắng hết sức để thiết kế bo mạch PCB chất lượng cao và giảm thiểu khả năng sản phẩm bị lỗi.
Thời gian đăng: 10-04-2023