Печатные платы (ПП) составляют основу процессов поверхностного монтажа (SMT) в производстве электроники. Правильная конструкция ПП имеет важное значение для обеспечения бесперебойной работы оборудования SMT. В этой статье представлен технический обзор ключевых проектных соображений, необходимых для удовлетворения требований современного оборудования SMT.
Рассмотрение кромок и отрывные вкладки
Важность проектирования кромок при производстве печатных плат
Оборудование SMT, в частности конвейерные системы, использует точную рельсовую транспортировку для позиционирования и процессов сборки. Чтобы достичь этого, печатная плата должна эффективно размещать рельсы, что часто требует 5-миллиметрового припуска по краю вдоль пути транспортировки. Это обеспечивает надежную фиксацию во время пайки и размещения компонентов.
Отрывные вкладки для нестандартных дизайнов
Для непрямоугольных конструкций печатных плат можно добавить «отрывные выступы» для создания параллельных краев, которые выровнены с транспортными рельсами. Без этих выступов могут потребоваться дополнительные зажимы или приспособления для стабилизации печатной платы во время процесса SMT.
| Параметр дизайна кромки | Спецификация |
|---|---|
| Минимальный припуск на кромку | 5 мм |
| Толщина отрывной пластины | 5 мм |
| Ширина транспортной дорожки | В зависимости от машины |
Сверление отверстий и позиционирование печатной платы
Расположение отверстий для обеспечения точности в оборудовании SMT
Точность позиционирования в SMT-машинах, таких как трафаретные принтеры и машины Pick-and-Place, достигается с помощью установочных штифтов. Для этого требуются специальные установочные (фиксирующие) отверстия в печатной плате. Обычно два установочных отверстия располагаются по диагонали, по одному в каждом углу, для фиксации платы. Апертура этих отверстий обычно составляет 4 мм, а их точное расположение зависит от используемого оборудования.
Оптимальное размещение крепежных отверстий
Отверстия для крепления должны быть размещены вдоль нижнего левого и нижнего правого углов печатной платы, обеспечивая совмещение отверстий с позиционирующими штифтами машины. Когда платы перемещаются справа налево через машины SMT, отверстие на левом конце должно находиться на расстоянии 5 мм от обоих краев, а правое отверстие должно располагаться на расстоянии 5 мм от дна. Чтобы избежать помех, никакие компоненты не должны располагаться ближе 3 мм от отверстий.
Базовые требования к оптическому позиционированию
Оптическая базовая линия в системах SMT
Большинство современных систем SMT используют оптические опорные точки для исправления деформаций печатной платы и ошибок позиционирования в процессе монтажа. Эти базовые линии состоят из геометрических фигур, таких как точки или круглые отверстия, часто диаметром 0,8 мм или 1,5 мм. Эти точки распределены по диагонали печатной платы, образуя опорную сетку, которая обеспечивает точное выравнивание во время размещения компонентов.
Базовый дизайн для высокой точности
Обычно для каждой печатной платы требуются две базовые точки. Оптимальное размещение — в диагонально противоположных углах, что гарантирует, что виртуальный прямоугольник, образованный их расположением, охватывает все ключевые компоненты SMT.
| Базовый параметр | Спецификация |
|---|---|
| Диаметр базовой линии | 0,8 мм или 1,5 мм |
| Зазор для точки (световой точки) | 1,5 мм вокруг точки |
| Зазор для отверстия (темная точка) | 1,5 мм вокруг отверстия |
Лужение и оптическое распознавание
Лужение в базовых точках должно создавать высокий контраст, чтобы обеспечить видимость в системах оптического контроля. Этот контраст имеет решающее значение для систем автоматического оптического контроля (AOI), позволяя оборудованию точно определять и позиционировать печатную плату во время производства.
Идентификация печатной платы и выходные данные
Данные и маркировка, необходимые для производства
После завершения проектирования печатной платы различные идентификационные маркеры и наборы данных должны сопровождать проект в производстве. Это включает маркировку критически важной информации, такой как название печатной платы, полярность компонентов и даты производства.
Документация для эффективного производства
В дополнение к физическому проектированию печатной платы производители требуют документацию, такую как список материалов (BOM), принципиальные схемы, условия тестирования и стандарты контроля качества. Для расширенных потребностей в тестировании должна быть предоставлена дополнительная документация, включая таблицы сетей и условия тестирования.
| Требуемые данные | Описание |
|---|---|
| Название печатной платы и дата производства | Необходимо для прослеживаемости |
| Список материалов (BOM) | Указывает требуемые компоненты |
| Файлы шаблонов и программирования | Для автоматизации производства |
Заключение
Стандартизация проектирования печатных плат для оборудования SMT имеет решающее значение для обеспечения высококачественных производственных процессов. Придерживаясь таких проектных соображений, как допуски на края, монтажные отверстия и оптические базовые линии, производители могут оптимизировать функциональность и надежность своей продукции. Это, в свою очередь, повышает эффективность, снижает затраты и гарантирует качество продукции — ключевые факторы для любого производителя электроники, использующего технологию SMT.