Cum să proiectați PCB-uri eficiente

Un inginer de proiectare ar trebui să ia în considerare toate lucrurile care afectează costul total al fabricării PCB. Frecvent, noii ingineri de design PCB adesea nu iau în considerare costul fabricării PCB. Lucrurile care afectează costul pe PCB pe care mulți ingineri de proiectare tineri nu intenționează să le includă costul de scule, dimensiunea unui PCB și distanța dintre componentele plăcii.

Pentru a vă asigura că costurile dvs. de producție sunt cât mai scăzute, inclusiv costurile de prelucrare a uneltelor, iată câteva reguli care trebuie urmate:

1. Orientări pentru dimensiunile PCB

Selectați cea mai mică dimensiune a PCB-ului, care este practică.

În timp ce acest lucru pare a fi o orientare evidentă, nu toți designerii de PCB se gândesc la asta. Amintiți-vă, cu cât este mai mare masa, cu atât este mai mare costul. Mărimea unei plăci are o relație directă cu prețul final pe care îl va plăti clientul.

2. Orientări pentru selectarea formei unui PCB

Formele dreptunghiulare și pătrate standard ale PCB costă întotdeauna mai puțin decât formele non-standard. Mai mult, nu includeți decupaje sau decupări dacă nu sunt absolut necesare.

Formele non-standard presupun adesea încărcări de către unele companii de fabricare a PCB-urilor. Figura 1 reprezintă un exemplu de design personalizat care utilizează un PCB neformat pentru montare într-o incintă specializată. Întotdeauna vor exista momente în care va fi necesară o formă PCB non-standard; cu toate acestea, dacă nu există nici un motiv critic pentru care PCB trebuie să fie nestandard, alegeți întotdeauna o formă PCB standard pentru a păstra cât mai puțin posibil costurile totale.

Figura 1: Placă de circuite imprimate non-standard (PCB)

Figura 2 prezintă o placă de circuite imprimate cu o fantă dreptunghiulară. Companiile de fabricare a PCB vă percep un cost suplimentar. Figura 2 este un PCB cu crestătură dreptunghiulară. Există încărcări pentru sloturile de decupare atunci când sunt incluse pe PCB de către majoritatea companiilor de plăci de circuite imprimate. Pentru a menține costul total al fabricării unui PCB scăzut, utilizați numai sloturi atunci când este esențială pentru proiectare.

Figura 2: O placă de circuite imprimate standard cu o fantă sau o decupare realizată în interiorul plăcii de calcul.

3. Orientări pentru dimensiunea și separarea componentelor de PCB din cupru

Prețul unui PCB este mărit pe măsură ce mărimea și separarea părților de cupru se micșorează.

Această orientare este inversă a primei linii directoare, adică părțile mai mari dimensionate din cupru sunt mai puțin costisitoare. Această orientare este evidentă pentru că piesele de imprimare cu dimensiuni foarte mici necesită mașini de înaltă precizie care se pot ocupa de toleranțe foarte mici. Cu alte cuvinte, costurile sunt adăugate la un PCB care necesită echipamente de înaltă precizie pentru a le produce. Acest cost suplimentar este escaladat atunci când fabricați prototipuri de plăci cu circuite imprimate care de obicei au cantități foarte scăzute de producție.

Părțile de cupru care fac obiectul îngrijorării includ SMD sau prin gauri PADS, piste, vias sau alte piese imprimate cu strat de cupru. Figura 3 ilustrează această problemă pentru tampoane și piese. dP reprezintă separarea dintre plăcuțe, în timp ce dT reprezintă separarea dintre piste. wT reprezintă lățimea pistei. Majoritatea companiilor de fabricare a PCB se referă la o placă standard fără sarcini suplimentare atunci când dimensiunea minimă a dP, dT și wT variază în intervalul de la 8 la 10 mils (aproximativ 0.2 mm-0.254 mm). Pentru a obține cele mai mari economii de cost în scopuri de producție, este bine să vă limitați designul la aceste intervale. Rețineți că puteți introduce cerințele fizice ale acestor lucruri în majoritatea software-urilor de automatizare a proiectării electronice. Odată ce introduceți aceste valori în software, erorile din afara razei de acoperire sunt împiedicate să apară în urma controalelor de proiectare ale software-ului.

Figura 3: Ilustrarea cerințelor de separare a șinelor și a șinelor

4. Orientări pentru tipurile de găuri de PCB

Costul producerii unui PCB crește cu găuri mici și inele inelare.

Când este posibil, utilizați găuri de diametru mai mare. Pentru fabricarea găurilor mici, sunt necesare mașini de înaltă precizie; aceste mașini costă întotdeauna mai mult de utilizat, astfel încât casele de fabricare a PCB adesea adaugă o încărcare pentru găuri mai mici de 0,4 mm. Pentru a determina costul adăugat, va trebui să contactați casa de fabricare specifică pentru a afla politicile privind taxele suplimentare pentru dimensiunile orificiilor plăcilor standard cu circuite imprimate. Pentru a explica mai bine această problemă, în figura 4 am etichetat diametrul gaurii cu dH.

Inelul unghiular minim este o cerință vitală care se referă numai la plăcuțele de orificiu și la știfturi, și este definită ca marginea distanței minime a găurii și a padului. Asta este, inelele de cupru cu cea mai mică lățime care limitează gaura. Ambele cifre patru și cinci demonstrează acest concept în detaliu. Figura 4 ilustrează conceptul celui mai mic inel inelar pentru plăcuțele circulară cu orificii. Figura 5 ilustrează același concept pentru plăcuțele sub formă de oblong.

Figura 4: Ilustrație a ideii inelului inelar pentru plăcuțele de orificiu

Este esențial să se conștientizeze faptul că o lamă circulară prin orificiu sau prin lățimea inelului inelar este omogenă în jurul găurii, în timp ce lățimea unei găuri intermediare în formă de alungită este neomogenă. Figura 5 are un marcaj roșu pentru a indica cel mai mic inel inelar.

Figura 5: Ilustrația unui inel minim anual pentru o talpă alungită

Este important să știți că costul PCB va fi mai mare dacă inelul inelar minim este mai mic decât cerințele standard ale companiei dvs. de fabricare a PCB-urilor. Prin urmare, trebuie să vă asigurați că această îndrumare este introdusă în software-ul de automatizare a designului electronic pe care îl utilizați înainte de a începe proiectarea plăcii de circuite imprimate. Unele fabricatoare de PCB vor adăuga o încărcare dacă inelele dvs. minime anuale sunt mai mici de 0,3 mm. Încă o dată, asigurați-vă că contactați producătorul PCB pentru a afla politicile sale referitoare la această variabilă, valoare minimă pentru a vă asigura că este standard și nu va fi supusă unei taxe suplimentare.

Figura 6: Imaginea unui diametru al găurii alungite și a inelului inelar minim

Consultați Figura 6 pentru a înțelege următoarea ecuație a relației dintre mărimea tamponului, mărimea orificiului și inelul unghiular minim:

PadMinSize = 2 * min (Ar) + dH

Ecuația de mai sus calculează dimensiunea minimă a plăcuței pentru un anumit rang minim al inelului și un diametru al găurii. Exemplu de exemplu, dacă presupuneți că dH = 0,4mm și min (Ar) = 0,3mm, atunci PadMinSize = 1mm. Prin urmare, un pad de orificiu mai mic de 1 mm va suporta un cost suplimentar.

Atunci când utilizați ecuația de mai sus, luați în considerare faptul că toleranțele mașinilor de fabricare a PCB sunt mai mari decât zero, astfel încât să adăugați o marjă care să fie în mărimea sigură. Pentru a considera marja în ecuația de mai sus, ecuația dimensiunii minime a pad-ului este modificată în felul următor:

PadMinSize = 2 * min (Ar) + dH + margine

În general, marja este în mod normal în intervalul de 0,05 mm - 0,1 mm

În ceea ce privește vias:

Într-un articol anterior despre conceptele PCB, sa discutat că vias-urile vin în trei forme: prin orificiu, orb și îngropat. PCBS cu densitate ridicată și înaltă frecvență, care sunt complexe, utilizează sonerii orb și îngropate. (Vom discuta acest lucru în detaliu într-un alt articol). Blocurile viitoare și îngropate sunt mai costisitoare decât cele standard prin vias, deci nu le folosiți decât dacă este necesar.

Contactați-vă întotdeauna compania de fabricare a PCB pentru a verifica cerințele minime pentru o placă de circuite imprimate standard. Valorile selectate pentru acest articol au ca scop ilustrarea conceptelor pentru proiectarea numai a PCB-urilor rentabile.

NeoDen oferă soluții complete de asamblare SMT, incluzând cuptorul SMT reflow, mașină de lipit cu val, mașină pentru alegerea și poziționarea mașinii , imprimantă pentru lipire cu pastă , încărcător cu PCB , descărcător PCB , magnet chip , mașină SMT AOI , mașină SMT SPI , Echipamente de linii de asamblare SMT, Echipamente de producție de PCB   smt piese de schimb etc orice fel de mașini SMT ai nevoie, vă rugăm să ne contactați pentru mai multe informații:

Hangzhou NeoDen Technology Co, Ltd.

Adăugați: Clădirea 3, Parcul industrial și tehnologic Diaoyu, nr.8-2, Avenue Keji, districtul Yuhang, Hangzhou , China

Contactați-ne: Steven Xiao

E-mail: steven@neodentech.com

Telefon: 86-18167133317

Skpe : toner_cartridge