طراحی PCB موثر یک مهارت حیاتی برای هر مهندس الکترونیک است، به طور مستقیم بر سازگاری اجزای قطعات، عملکرد تولید و اطمینان محصول طولانی مدت تاثیر می گذارد. یک رد پای ضعیف طراحی شده می تواند منجر به نقص های هیدروژل، استرس مکانیکی، شکست های الکتریکی و تکرار هزینه بر روی معکوس، یک رد پای به خوبی ساختار شده تضمین می کند که اجزای به درستی نصب شده، به طور قابل اعتماد فروخته شده، و عملکرد به عنوان در نظر گرفته شده در مورد فرآیند تولید اصلی کمک می کنند.

درک PCB Footprints

یک رد پای PCB، که به عنوان یک الگوی زمین شناخته می شود، طرح هندسی دقیق بر روی هیئت مدیره است که با یک جزء خاص مطابقت دارد، آن را تعریف مکان دقیق، شکل و اندازه پد های مس، از طریق سوراخ، باز کردن ماسک های فروخته شده، و طرح های صفحه ابریشم. ردپای باید ابعاد فیزیکی، آرایش، و نقص های مشخص شده است که به طور مستقیم تنظیم داده های ساده (برچسب های ساده تر، پردازش داده های ساده تر، و ساده تر).

عناصر کلیدی یک اثر انگشت

یک PCB کامل شامل چندین ویژگی ضروری است:

  • پدهای بزرگ: مناطق که در آن فروخته شده تر اتصال دهنده اجزای منجر به اندازه، شکل و فاصله باید هر دو ابعاد سرب و روند ⁇ را در بر گیرد.
  • از طریق حلقه های مقدس (PTH) تنظیم شده است: برای اجزای از طریق سوراخ، قطر سوراخ باید اجازه ورود به داخل را در حالی که حفظ حلقه به اندازه کافی برای هیدروژل قابل اعتماد است.
  • کارخانه: منطقه ای که از اجزای مجاور جلوگیری می کند از دخالت فیزیکی در هنگام مونتاژ و عملیات.
  • اسپک-Screen روشن نشان دهنده جهت گیری قطعات، قطبیت و پین 1 مکان.
  • [[۱] [۱۰] گسترش ماسک های پسادر: [۱۰] [۱] باز کردن در لایه ماسک فروخته شده که پد را افشا می کند؛ گسترش مناسب مانع از فروش یا اسکیت می شود.

بهترین روش ها برای طراحی Footprint

1- همیشه با Datasheet های تولید کننده مشورت کنید

داده های جزء اولین و قابل اعتماد ترین منبع توصیه های الگوی زمین است. اکثر تولید کنندگان معتبر، نقاشی های مکانیکی دقیق از جمله ابعاد پد، زمین و الگوهای مس توصیه می کنند.به عنوان مثال، تگزاس ابزار و STMicroالکترونیک اغلب شامل الگوهای زمین سازگار IPC در یادداشت های کاربردی خود هستند.هرگز فرض نمی کنند که رد پای عمومی مناسب باشد؛ همیشه ابعاد انتقادی مانند سرب، عرض، و ارتفاع به طور پیش فرض، حتی قطعات ضعیف را تأیید کنید.

۲- Adhere to IPC Standards

خانواده IPC-7351 استانداردهای (در حال حاضر IPC-7351C) روش های سیستماتیک برای ایجاد الگوهای زمینی برای اجزای سطح بالا فراهم می کند.این استانداردها هندسه های پد را بر اساس تحمل جزء، شکل سرب و فرآیند مونتاژ تعریف می کنند.پس از IPC-73LT51 سازگاری در سراسر تولید کنندگان مختلف را تضمین می کند و DFM را از طریق اجزای سوراخ، IPC51 و دستورالعمل های طراحی به طور گسترده تر به عنوان شاخص های کیفیت زمین و اندازه های شاخص های ذخیره می کند.

۳- بعد از پدها و حفره ها به درستی

اندازه پد باید کمی بزرگتر از سرب جزء اجازه برای تولید پر از فروش (و تحمل تولید) باشد.یک قاعده رایج از انگشت شست این است که 0.2 میلی متر به 0.4 میلی متر اضافه کنید تا عرض سرب برای قطعات یدکی SMT (برای قطعات کشویی) ، قطر سوراخ نهایی باید 0.1 میلی متر بیشتر از سرب برای وارد کردن بدون به خطر انداختن حلقه حلقه ای (همیشه می تواند به طور خودکار استفاده از اندازه های پردازش داده را مشخص کند: μp.

۴٫ استفاده از Orientation و Pin 1 مارک

شاخص های جهت گیری روشن برای مونتاژ دستی و خودکار ضروری هستند.مارک پین 1 با یک dot، یک گوشه مبهم یا یک شکل پد متمایز ضروری است.برای ICs، یک طرح ابریشمی را قرار دهید که نشان دهنده قطبی بودن و جهت گیری نشانگر پین 1 است. Consistency در تمام ردپاها احتمال قرار دادن خطا را کاهش می دهد.

۵- شامل Courtyard و Keepout Areas

هر رد پا باید یک حیاط تعریف شده داشته باشد – یک منطقه مستطیلی که دارای اندازه بدن جزء به علاوه تحمل است، این منطقه مانع از همپوشانی یا مداخله در هنگام انتخاب و مکان می شود، علاوه بر این، مناطق نگهداری در اطراف مقادیر بالا و یا اجزای حساس را برای جلوگیری از گرما یا استرس در طول ⁇ ، استفاده از مدل های 3D یا الگوهای زمین برای تأیید پاکسازی قبل از طرح نهایی.

تضمین فرار از مجلس

طراحی ماشین های Pick-and-Place

مونتاژ خودکار بر روی رد پای دقیق و تکراری تکیه می کند. Optimize your چیدمان با اطمینان از اجزای در یک جهت ثابت گرا - به عنوان مثال، تمام نشانگرهای پین 1 که با همان جهت مواجه هستند (به عنوان مثال، چپ پایین تر) از قرار دادن اجزای بسیار نزدیک به لبه های هیئت مدیره یا کانکتورهای بزرگ که ممکن است مانع از نازل شوند، جلوگیری از مرکز جاذبه هر جزء به خوبی در داخل پد برای جلوگیری از کج کردن ویژگی های کابل برای جلوگیری از قرار دادن قطعات به اندازه کافی از تنظیمات دید سیستم های صوتی، اما سیستم های دید شخصی، همچنین سیستم های تنظیم شده است.

بهینه سازی برای روش های Soldering

فرآیندهای مختلف ⁇ نیاز به طرح های پد طراحی شده دارند، برای گردش مجدد، اطمینان حاصل کنید که پدها برای جلوگیری از سنگ قبر، به ویژه برای اجزای کوچک منفعل مانند مقاومت و خازنها، از اتصالات تسکین حرارتی برای پدهای متصل به هواپیماهای مس بزرگ برای تعادل توزیع گرما و کاهش مفاصل سرد استفاده می کنند.

مدیریت قطعات Spacing

فاصله بین رد پایها مانع از اتصال به فروش می شود، اجازه می دهد تا برای وب ماسک کافی و نقاط آزمون قابل دسترس را تضمین کند. دستورالعمل های حداقل فاصله IPC-22 بر اساس ولتاژ و الزامات خزیدن برای طرح های متراکم، استفاده از میکروویا و تکنیک های از طریق چاپ محتاطانه برای جلوگیری از فروش از دور از مفاصل انجام یک DFM با استفاده از ابزارهای معمول مانند: چک کردن (LT: 1)

اعتبار با Prototyping و DFM Checks

قبل از انجام کامل تولید، نمونه اولیه یک دسته کوچک از تخته ها و بررسی رد پای زیر میکروسکوپ یا اشعه ایکس برای نقص های هیدروژل مانند پر کردن، پریت های ناکافی یا خالی، تناسب فیزیکی اجزای موجود در برابر رد پای با استفاده از مدل 3D را بررسی کنید. بسیاری از تولید کنندگان قرارداد ارائه خدمات DFM که می تواند مشکلات بالقوه را نشان دهد - فایل های Gerber خود را برای بررسی دقیق و بسته های مهم در هنگام اطمینان از نتایج.

اشتباهات طراحی کاغذهای معمولی برای جلوگیری از

  • تشخیص داده های متنوع: برخی از اجزای در نسخه های بسته متعدد (به عنوان مثال LQFP در مقابل TQFP) استفاده از نوع اشتباه می تواند باعث سوء تفاهم شود.
  • پدهای کوچک یا بزرگ: پدهای کوچک منجر به مفاصل ضعیف تر می شوند؛ پدهای بزرگ خطر دفع یا فروش توپ را افزایش می دهند.
  • [در این میان] [وَ ] [به سبب ] [ [ [ [ ] ] [ [ [ ] ] [ [ [به] [وَ ] [به] کرم های مس متصل می شوند بدون سخن، می تواند سبب ایجاد سنگ قبر یا کاهش گرمای آهسته در هنگام ⁇ شود.
  • از دست دادن داوری یا نگهداری؛ اجزای همپوشانی باعث برخورد مونتاژ و کاهش قابلیت اطمینان هیئت مدیره می شود.
  • (فَلَهُمَهُمَهُمَهُمَهُمَهُمَهُمَهُمَهُوا مَنَهُمَهُوا مَنَهُمَهُوا مَهُمَهُمَهُمَهُمَهُوا مَهُمَهُمَهُمَهُوا مَهُمْهُوَهُوَهُوا مَهُمْهُوا مَهُمَهُمْهُمَهُمَهُمَهُمْهُوا مَهُوَهُوَهُوَهُمَهُوا مَهُمَهُمَهُوَهُمَهُمَهُمَهُوا مَهُوَهُمَهُمَهُوَهُوَهُوَهُوَهُوَهُوَهُوَهُوَهُوَه

ابزارهایی برای ایجاد و توسعه ی Footprint

سوئیت های مدرن EDA مانند Altium Designer، KiCad، Cadence OrCAD و Autodesk EAGLE شامل ویرایشگرهای قوی رد پای با Wizard-in IPC-7351 Wizards هستند که این ابزارها به طور خودکار ابعاد پد را بر اساس پارامترهای جزء، کتابخانه های آنلاین مانند SnapEDA، Ultra Librarian، و SamacSys ارائه میلیون ها رد پای تایید شده است که می تواند زمان را برای تأیید هویت مکانیکی ذخیره کند، به علاوه بر این که شما اجازه می دهد تا از ویژگی های صفحه نمایش داده های صفحه نمایش داده های صفحه نمایش داده های صفحه نمایش داده شده در برابر پیکربندی شده با استفاده کنید.

نتیجه گیری

Mastering PCB طراحی یک نظم و انضباط ضروری است که به طور مستقیم بر سازگاری جزء، بهره وری مونتاژ و کیفیت محصول تاثیر می گذارد.با اشاره به صفحات داده تولید کننده، تبلیغ به استانداردهای IPC و بهینه سازی پد برای فرآیند هیدروژل مورد نظر، شما می توانید به طور چشمگیری کاهش نقص و هزینه های کار مجدد.