Belangrijkste PCB-ontworpfactoren voor Optimale SMT-fabricage

De ontwikkeling van moderne wetenschappelijke technologie leidt tot toenemende miniaturisering van elektronische componenten en massale toepassing van SMT-technologie en -apparaten in elektronische producten. SMT-fabricageapparatuur heeft kenmerken: volledig automatisch, hoge precisie, hoge snelheid. Omdat automatiseringsgraad stijgt, worden hogere eisen aan PCB-ontwerp gesteld. PCB-ontwerp moet voldoen aan SMT-apparatuurvereisten, anders worden fabricage-efficiëntie en -kwaliteit beïnvloed of kan volledig automatische SMT niet worden voltooid. Bijv.: machine kan frequent breken als MARK niet volledig voldaan; onredelijk ontwerp van PCB-vorm, klemrand en panel beïnvloedt efficiëntie en pad-defecten of machinefabricage kan niet voltooid worden.

SMT en zijn Kenmerken

SMT (surface mount technology) is een geavanceerde elektronische fabricagetechnologie die componenten op de voorgeschreven plaats van de PCB soldeert en monteert. Vergeleken met traditionele THT (through hole technology) is het meest significante kenmerk van SMT de verhoogde graad van automatische fabricage, geschikt voor massale automatische fabricage.

Inleiding SMT-productielijn

Een basale geïntegreerde SMT-productielijn moet loader, printer, chip-mounter, reflow-oven en unloader bevatten. PCB start bij loader, wordt overwegingspad overgedragen en passeert apparatuur met productie voltooid. Vervolgens ontvangt PCB hoge-temperatuursoldeering via reflow-oven en wordt naar unloader overgebracht met printen, monteren en solderen voltooid. Proces in Figuur 1.

PCB-ontwippelementen die SMT-fabricage Beïnvloeden

PCB-ontwerp is het cruciale schakel in SMT-technologie, een belangrijk element dat SMT-fabricagekwaliteit bepaalt. Dit artikel analyseert PCB-ontwippelementen die kwaliteit beïnvloeden vanuit perspectief van SMT-apparatuurfabricage. PCB-ontwerpvereisten van SMT-fabricageapparatuur omvatten hoofdzakelijk: PCB-patroon, grootte, locatiegat, klemrand, MARK, panel-methoden etc.

PCB-patroon

In de automatische SMT-productielijn start PCB-productie bij loader en voltooit productie na printen, chip-mounting, solderen. Tenslotte wordt het gegenereerd vanaf unloader als afgerond bord. In dit proces wordt PCB overwegingspad van apparatuur overgedragen, wat vereist dat PCB-patroon overeenkomt met wegtransport tussen apparaten.

Figuur 2 toont standaard rechthoekige PCB wiens wegklemrand zo plat is als een lijn, geschikt voor wegtransport. Soms wordt rechte hoek in afschuining ontworpen.

Voor PCB-ontwerp in Figuur 3: wegklemrand is geen rechte lijn, wat zowel PCB-locatie als -transport in apparatuur beïnvloedt. Open ruimte in Figuur 3 kan aangevuld worden om klemrand rechte lijn te maken (Figuur 4). Andere methode: kramerand toevoegen aan PCB (Figuur 5).

PCB-grootte

PCB-ontwerpgrootte moet voldoen aan maximum- en minimumgroottevereisten van printer en chip-mounter. Tot nu toe: meeste apparaten in bereik 50 mm × 50 mm tot 330 mm × 250 mm (of 410 mm × 360 mm).

Als PCB-dikte te dun is, mag ontwerpgrootte niet te groot zijn. Anders vervorming door reflow-temperatuur. Ideaal: lengte-breedteverhouding 3:2 of 4:3.

Als PCB-grootte kleiner is dan minimumeis van apparatuur, moet panelisering uitgevoerd worden. Aantal panels bepaald volgens PCB-grootte en -dikte.

PCB-locatiegat

SMT-locatiemethoden: locatiegat met randlocatie en randlocatie. Onze bedrijf gebruikt Fiducial Mark.

PCB-klemrand

Omdat PCB over weg van apparatuur wordt getransporteerd, mogen componenten niet langs klemrand-richting worden geplaatst, anders worden ze door apparatuur ingedrukt, beïnvloedt chip-mounting. Voorbeeld PCB in Figuur 6(a): sommige componenten bij onderrand, dus boven- en onderrand mogen niet als klemrand. Echter, geen componenten nabij twee zijranden, dus twee korte randen als klemrand (Figuur 6(b)).

MARK

PCB MARK is identificatiepunt voor alle vollautomatische apparaten voor identificatie en locatie, gebruikt om PCB-fabricagefout te corrigeren.

• Vorm: vol cirkel, vierkant, driehoek, ruit, kruis, holle cirkel, ovaal etc. Volle cirkel = eerste keuze.
• Grootte: 0,5 mm tot 3 mm. Volle cirkel diameter 1 mm = eerste keuze.
• Oppervlakte: gelijk aan soldeervlak van PCB-pad; soldeervlak gelijkmatig, noch te dik noch te dun, uitstekende reflectoreffect.

Een achtergrondzone moet rondom MARK worden gereserveerd; andere pads, silkscreen en soldeermasker mogen niet in achtergrondzone, Figuur 7.

Figuur 8 toont uitstekende MARK-ontwerpmethode; Figuur 9 onredelijke MARK-ontwerpen.

Silkscreen-tekens en -lijnen rondom MARK in Figuur 9 beïnvloeden apparatherkenning van MARK en leiden tot frequente alarms, fabricage-efficiëntie slecht beïnvloed.

Panel-methode

Om fabricage-efficiëntie te verhogen, kunnen meerdere kleine PCBs met dezelfde of verschillende vormen gecombineerd worden tot een panel. Voor dubbelzijdige PCBs: boven- en onderzijde in één panel ontwerpen, produceert één schabloon, kostenverlaging. Ook vermindert shift-tijd voor boven-/onderzijde, verhoogt efficiëntie en apparatuurgebruik.

Verbindingsmethoden: stamp-gat en V-groef, Figuur 10.

Eis van V-groef: ongesneden deel van bord = 1/4 tot 1/3 van borddikte. Te veel wegsnijden → groef breekt door hoge reflow-temperatuur → PCB valt en brandt in reflow-oven.

PCB-ontwerp is complexe technologie waarbij zowel apparatuurvereisten als componentenlayout, pad-ontwerp en circuitontwerp in overweging moeten worden genomen. Uitstekend PCB-ontwerp is significant element voor productkwaliteit. Dit artikel belicht problemen die PCB-ontwerp moet overwegen vanuit SMT-fabricageperspectief. Zolde voldoende aandacht aan deze problemen wordt besteed, kan volledig automatische SMT-fabricage uitgevoerd worden.

PCBCart Biedt One-stop PCB Productieservice: Snelle Prototype, PCB Fabricage, Componenten Inkoop en Circuitmontage Allemaal onder Eén Dak.

Of uw project in prototype-fase of productiefase is, PCBCart heeft de PCB-oplossing. Ons bedrijf dekt low-cost PCB-prototype, custom printplatenfabricage, Through-hole en SMT-assembly-services. Wanneer u ons uw PCB-projecten toevertrouwt, kunt u rekenen op hoge-kwaliteit printplaten op een meer dan redelijke manier. Vraag vrijblijvend uw custom PCB-fabricage- en assembly-offerte aan:

Nuttige bronnen:
• Ontwerpvereiste SMT PCBs Deel Één: Bonding-pad-ontwerp van gewone componenten
• Ontwerpvereiste SMT PCBs Deel Twee: Instellingen Pad-Trace Verbinding, Doorboorgaten, Testpunt, Soldeermasker en Silkscreen
• Ontwerpvereiste SMT PCBs Deel Drie: Componentenlayout-ontwerp
• Ontwerpvereiste SMT PCBs Deel Vier: Mark
• Full Feature PCB Fabricageservice van PCBCart – Meerdere Value-added opties
• Advanced PCB Assembly Service van PCBCart – Start vanaf 1 stuk