إرشادات تصميم قابلية التصنيع SMT

إرشادات تصميم قابلية التصنيع SMT

استراتيجية التصميم

سيتم تصميم جميع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور وفقًا لإرشادات التفضيل التالية لاختيار المكونات والموضع وحجم المسار. تهدف هذه الإستراتيجية إلى تحقيق أقصى استفادة من إمكانات تصميم وتصنيع ANS وتقليل تكاليف التصنيع الإجمالية:

SMT كامل. جانب المكون فقط

SMT كامل. على جانبي المكون واللحام

SMT مختلط. و pth. على جانب المكون فقط

مختلط smt. و pth. مع smds نشط على جانب المكون والمكونات السلبية على جانب اللحام

إرشادات التوجيه المادي

2.1 مسارات الإشارة

سيتم استخدام مسارات 8 ميل مع خلوص 8 ميل كحد أدنى حيث تملي متطلبات الكثافة الأعلى. عند اللزوم بسبب متطلبات الكثافة ، سيكون من الممكن استخدام مسارات 6 ميل مع خلوص 6 ميل كحد أدنى. سيتم تجنب هذا إذا كان ذلك ممكنًا ، ولن يتم ذلك دون موافقة إدارة التصميم المادي. سوف تكون رقائق النحاس الأساسية للألواح الموجهة بمسارات 8 أو 6 ميل أونصة ، عادةً ، وسيتم طلاءها بشكل عام بما يصل إلى 1 أونصة من الوزن النهائي. ستستمر الحاجة إلى استخدام أكبر مسار وخلوص ممكن لـ PBA معين ، بدءًا من 0.025 بوصة / 0.025 بوصة والعمل نزولاً.

2.2 مسارات الطاقة

قد تضطر حافلات الإمداد بالطاقة وتوزيع الأرض (عندما لا تكون الطائرات الصلبة أو المظلمة) إلى الانكماش على PBAs الكثيفة من المعيار الحالي البالغ 0.025 بوصة كحد أدنى. سيتم استخدام المسار الأثقل إذا سمحت المساحة بذلك. حيث يتم استخدام مسار 0.025 بوصة لمسارات التوزيع الرئيسية ، يجب استخدام مسار أصغر (من 0.015 بوصة إلى 0.025 بوصة) للاتصال بوسادات مكونات SMT.

2.3 الحد الأدنى من المباعدة بين المكونات

انظر الشكلين 4 أ و 4 ب للتباعد من مكون إلى مكون للتخطيطات الجانبية الأولية.

انظر الشكل 5 للتباعد من مكون إلى مكون للمكونات الجانبية الثانوية التي سيتم لحامها بالموجات.

انظر الشكل 6 لتخليص مكونات SMT لأدوات الإدراج التلقائي.

عندما يتم وضع المكونات على الجانب الثانوي من ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يجب استخدام المكونات منخفضة الارتفاع فقط. إذا تجاوزت المكونات ارتفاعًا قدره 0.215 بوصة ، فيجب إخطار هندسة تصميم الاختبار.

يجب تباعد آثار دائرة الطبقة الخارجية على الأقل 0.125 بوصة من حافة البطاقات.

إرشادات قابلية التصنيع لتخطيطات SMT

3.1 المباعدة بين الموصلات

تظهر القواعد التي تحكم ممارسات التخطيط المقبولة لأجهزة SMT في الشكلين 7 أ و 7 ب. تظهر الممارسات غير المقبولة في الشكلين 8 أ و 8 ب. يبلغ الحد الأقصى لعرض الموصل عند دخوله منطقة أرض لجزء SMT 0.025 بوصة بحد أقصى مسارين 0.025 بوصة يدخلان أي أرض معينة (على طرفي نقيض).

الحد الأدنى للمسافة المسموح بها بين وسادة لحام SMT وخيمة عبر هي 0.010 بوصة. إذا لم يتم وضع خيمة عبر ، فإن الحد الأدنى للمسافة هو 0.020 بوصة.

على الجانب الثانوي من ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، الحد الأدنى للمسافة المسموح بها بين الموصلات المكشوفة هو 0.030 بوصة. (تُعرَّف الموصلات بأنها آثار وفتحات ومنصات اختبار ومنصات لحام.)

3.2 بناء ثنائي الفينيل متعدد الكلور

قلل عدد الطبقات.

مطلوب بناء متماثل للوحات SMT لتقليل احتمالية الانحناء والالتواء على الألواح العارية أو المجمعة. هذا مهم بشكل خاص لـ PBAs متعددة الطبقات. تساهم أربع خصائص في تناسق اللوحة:

يجب أن تحتوي اللوحة على عدد زوجي من الطبقات الموصلة على سبيل المثال. 2 ، 4 ، 6 ، إلخ.

يجب أن تكون كل طبقة من زوج الطبقة الموصلة على مسافة متساوية من المحور الطبيعي (مركز أبعاد سمك اللوحة النموذجية 0.062 بوصة) ويجب أن تكون هناك كميات متساوية تقريبًا من النحاس على كل طبقة. أيضًا ، يجب أن تكون غالبية آثار الدائرة على كل طبقة من الزوج متعامدة مع الطبقة الأخرى.

يجب أن يكون لجميع الطبقات العازلة الواقعة على مسافة متساوية من المحور المحايد نفس السماكة.

مكونات التخطيط للحفاظ على كثافة ثقب موحدة على كامل سطح اللوحة لتقليل الالتواء.

سيتم استخدام حجم اللوحة القياسي لتقليل أوقات الإعداد لعمليات التصنيع. قد يحتوي حجم اللوحة القياسي على واحد أو أكثر من ثنائي الفينيل متعدد الكلور حسب حجم البطاقة. سيتم فصل ثنائي الفينيل متعدد الكلور من اللوحة بعد عمليات التجميع. يوضح الشكل 9 أبعاد اللوحة القياسية.

خيار الانفصال - نظرًا لأنه سيتم تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور في لوحة مضاعفات ، يجب إزالة البطاقات الفردية من اللوحة. الطريقة المعتادة لإزالة البطاقة الفردية هي قصها من اللوحة. عند الاقتضاء ، يجب استخدام الفواصل لتقليل متطلبات مناولة المواد أثناء التجميع. يوضح الشكلان 10 أ و 10 ب خيارين منفصلين للاختيار من بينها.

قناع اللحام الذي يمكن تصويره بالصور مطلوب بسماكة قصوى تبلغ 0.003 بوصة.

بالنسبة لبطاقة منخفضة الكثافة منخفضة التقنية ، فإن قناع الإيبوكسي القياسي مقبول.

تفاوت أقطار ثقب الأدوات هو -0.000 +0.002 بوصة.

يجب استخدام قناع اللحام فوق النحاس العاري.

الحد الأدنى لسمك طلاء اللحام (أو التسوية) فوق النحاس هو 0.0003 بوصة بحد أقصى 0.001 بوصة.

لا يسمح بوجود قناع لحام في حدود 0.040 بوصة من العلامة الإيمانية.

لا يسمح بوجود قناع لحام على منصات SMT.

متطلبات الشاشة الحريرية

لا يُسمح باستخدام مواد الشاشة الحريرية على وسادات SMT أو منصات الفتحات.

يجب أن تحتوي جميع الأجهزة المستقطبة على مؤشر قطبية بالشاشة الحريرية خارج بصمة المكونات.

محددات مواقع مرجعية بالشاشة الحريرية خارج أثر المكونات. (إذا كان الفضاء قيدًا ، فيجب أن يكون للمكونات ذات الاستقطاب الكبير الأولوية.)

محددات مواقع مرجعية بالشاشة الحريرية وجميع العلامات الأخرى بحيث يمكن قراءتها من اتجاه لوحة واحدة. (اتجاهين كحد أقصى)

3.3 تخليص حافة البطاقة

لتلبية متطلبات UL ، سيكون الحد الأدنى المطلق لخلوص تصميم حافة البطاقة لأي موصل 0.060 بوصة. يجب أن يشمل ذلك أي تفاوت محتمل للتوجيه أو قص اللوحة من اللوحة. من جانب التجميع ، يلزم وجود خلوص حافة بحد أدنى 0.150 - 200 بوصة على الجانبين الأساسي والثانوي لثنائي الفينيل متعدد الكلور.

يجب ألا تكون المسارات والطائرات الداخلية مصممة بحيث تكون أقرب من 0.050 بوصة من حافة البطاقة.

3.4 وضع المكونات المستقطبة
يفضل أن توضع جميع المكونات المستقطبة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور في نفس الاتجاه.

3.5 إرشادات تخطيط اللحام الموجي
عندما تتطلب المكونات المنفصلة (أو المكون النشط) التعلق بالجانب الثانوي من ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام عملية اللحام الموجي ، يتم تطبيق قواعد تخطيط خاصة:

مكونات التخطيط مع نهايتها موجهة كما هو موضح في الشكل 11.

مكونات التخطيط مع تصاريح مقبولة من مكون إلى مكون كما هو موضح في الشكل 5. ستؤمن التصاريح المناسبة أن المكونات سوف يتم لحامها بشكل مناسب أثناء اللحام الموجي.

تجنب المكونات المذهلة كما هو موضح في الشكل 12 أ و 12 ب. يتسبب التداخل في التظليل الذي ينتج عنه فتحات ومسافات مقبولة بين المكونات موضحة في الشكلين 12 أ و 12 ب.

لا تضع آثارًا عارية (آثار غير مغطاة بقناع اللحام) أقرب من 0.030 بوصة إلى وسادات SMT على الجانب الثانوي. إذا تم انتهاك هذه القاعدة ، فمن المحتمل أن يحدث التقصير (التجسير) أثناء اللحام الموجي.

يمكن أن يكون الحد الأقصى لعرض التتبع المؤدي إلى منصات SMT 0.025 بوصة. سيؤدي ذلك إلى القضاء على تأثيرات خفض الحرارة.

تجنب وضع المكونات في مناطق شديدة الحرارة. على سبيل المثال ، تحت مكونات كبيرة أو متصلة بمستوى أرضي.

3.6 من خلال اعتبارات الثقب والقيود

تستخدم VIAs المستخدمة في تصميمات SMT و FINELINE فتحات قطرها النهائي 0.015 بوصة في وسادة بقطر لا يقل عن 0.032 بوصة. ستكون جميع الفتحات "خيامًا" (مغطاة بقناع لحام) على جانبي PWB لتقليل مشاكل اللحام ولضمان ختم فراغ جيد على جهاز اختبار الدائرة.

يمكن وضع VIAS التي تم خيامها تحت المكونات.

في الحالات التي لا يتم فيها وضع أقنعة VIAS في خيمة مع قناع اللحام "لا تضع فياس أسفل مكونات الملف الشخصي المنخفضة." يتم تعريف المكونات الصغيرة على أنها مكونات بأجسام أقل من 0.012 بوصة فوق سطح البطاقات. تندرج معظم المقاومات والمكثفات المنفصلة ضمن فئة المقاومات المنخفضة.

من خلال VIAS هي النوع المفضل ولكن يمكن استخدام VIAS الأعمى أو VIAS المدفون إذا لزم الأمر بسبب قيود المساحة. يجب تجنب VIAS المكفوفين والمدفونين إن أمكن!

يجب أن يكون VIAS غير المخيم 0.020 بوصة كحد أدنى من منصات SMT (انظر الشكل 7 ب). إذا تم وضع خيمة VIAS ، فيجب أن يكون VIAS 0.010 بوصات على الأقل من وسادات SMT المعنية.

3.7 متطلبات ثقب الأدوات
ثقوب الأدوات مطلوبة لعمليات التجميع التلقائي. قطر ثقب الأدوات القياسي هو 0.127 + 0.002 / -0.000 بوصة بقطر. عادةً ما يتم تجميع PWBs في شكل لوحة قياسي كما هو موضح في الشكل 9.
يجب أن تكون جميع فتحات أدوات التجميع غير مغطاة.

يجب عمل فتحات أدوات غير مبلطة على كل ثنائي الفينيل متعدد الكلور في زوايا مائلة

يبلغ قطر ثقب الأدوات القياسي 0.127 بوصة (يجب ألا يقل قطره عن 0.090 بوصة).

يجب ألا تكون الآثار أقرب من 0.050 بوصة من فتحات الأدوات على الجانبين الأساسي والثانوي لثنائي الفينيل متعدد الكلور. يجب ألا تكون الآثار أقرب من 0.025 بوصة من فتحات الأدوات في الطبقات الداخلية. لا يمكن أن تكون المكونات أقرب من 0.125 بوصة من فتحات الأدوات.

3.8 متطلبات العلامة الإيمانية

العلامات الإيمانية مطلوبة للوضع التلقائي للأجهزة المثبتة على السطح (SMDs). تسمح العلامات الإيمانية لمعدات التنسيب بالتعرف بصريًا على نمط العمل الفني على لوحة الدوائر المطبوعة. تظهر متطلبات الأبعاد الخاصة بالعلامات الإيمانية في الشكل 13.

يجب وضع العلامات الائتمانية في ثلاث زوايا لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الفردية كما هو موضح في الشكل 14. كما يجب وضع علامتين إيمانيتين حول أجهزة SMT الكبيرة (أكبر من 68 سنًا) أو أجهزة الملعب الدقيقة.

3.9 تصميم التوازن الحراري

إذا كانت المناطق المكتظة بالسكان والمناطق غير المكتظة بالسكان موجودة في مخطط واحد ، فيمكن تجربة عدم التطابق الحراري أثناء عملية إعادة التدفق. هذا يعني أن المكونات الموجودة في إحدى مناطق البطاقة قد تصبح ساخنة للغاية بينما تحتوي المناطق الأخرى على وصلات لحام باردة.

عادة ما تسبب PLCCs عدم تطابق حراري بسبب حجمها. تطبق القواعد التالية:

إذا كانت PLCCs في 9 بوصات مربعة على الألواح تنتج أكثر من 5 أضعاف الكتلة في أي 9 بوصات مربعة أخرى على اللوحة ، فيجب أن تكون PLCCs في تلك المنطقة على الأقل 0.350 بوصة.

قم بتوزيع مساحة سطح الطائرات الأرضية بشكل موحد قدر الإمكان.

تجنب الفراغات الكبيرة في طائرات الطاقة والأرض لتقليل التشوه وضوضاء الإشارة.

يجب أن تكون طائرات الطاقة والأرض على طبقات متناظرة لتقليل الالتواء. يجب أن تكون أيضًا على مسافة متساوية من المركز.

يجب ألا تكون وسادة SMT جزءًا من المستوى الأرضي. يجب أن تكون وسادات SMT على الأقل 0.030 بوصة من كتلة مستوى الأرض.

3.10 الفضاء الميت

المساحة الميتة مطلوبة للتصنيع حيث يتم استخدام الناقلات لنقل الألواح من حوافها أثناء عمليات التصنيع ولتركيب تجهيزات الاختبار. يوضح الشكل 15 متطلبات المساحة الميتة.

بدائل المساحة الميتة على مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور الفردية هي استخدام الألواح أو الكسور. يمكن استخدام الكسور للتعامل مع اللوح من خلال التصنيع ويمكن إزالتها بعد الاختبار.

3.11 المكونات تحت المكونات
يجب تجنب وضع المكونات منخفضة المستوى تحت مكونات أخرى على نفس الجانب من ثنائي الفينيل متعدد الكلور. من الصعب جدًا فحص المكونات الموجودة تحت المكونات أو استكشافها أو إصلاحها.

3.12 أحجام الثقوب القياسية
استخدم أقل عدد ممكن من أحجام الفتحات (8 أو أقل).

3.13 تتبع مسارات الجري
خذ أقصر مسافة عملية بين نقطتين. احتفظ بالآثار بعيدًا عن الموصلات المكشوفة قدر الإمكان. إذا تم تسجيل قناع اللحام بشكل سيئ أو كان القناع تالفًا ، فقد يحدث تقصير إذا كانت الدوائر كثيفة للغاية. انظر الشكل 3.

دليل قابلية الاختبار لتخطيطات SMT

يتم تقديم الإرشادات التالية لتلخيص قواعد تخطيط قابلية الاختبار لمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور التي ستستخدم اختبارًا داخل الدائرة.

وسادات الاختبار

يجب استخدام وسادة اختبار مربعة صلبة مقاس 0.032 بوصة.

قم بتوفير وسادة اختبار واحدة على الأقل لكل عقدة كهربائية محددة ، إذا تعذر الوصول إليها من خلال مسمار مطلي من خلال ثقب.

يجب وضع منصات الاختبار بمراكز 0.100 بوصة (0.050 بوصة مقبولة كملاذ أخير ويجب اعتمادها من قبل هندسة تصميم الاختبار).

تأكد من وضع جميع نقاط الاختبار على جانب اللحام ما لم ينص على خلاف ذلك بواسطة هندسة تصميم الاختبار.

لا يُسمح بأكثر من 40 وسادة اختبار لكل بوصة مربعة.

يجب طلاء جميع وسادات الاختبار باللحام للسماح بتلامس كهربائي جيد أثناء الفحص. لا تضع قناع الجنزير على وسادات الاختبار.

لكل جهد وأرض ، قم بتوفير لوحة اختبار واحدة على الأقل لكل أمبير من التيار (أسوأ حالة) المطلوبة لتشغيل ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يلزم وجود وسادتي اختبار على الأقل لكل جهد وأرض. (المعلومات مقدمة من اختبار تصميم الهندسة.)

يجب الإشارة إلى منصات الاختبار في المخططات النهائية و PPR و DEM.

سيتم تمثيل لوحات الاختبار كأجزاء ذكية في تصميم PBA وأدوات الالتقاط التخطيطي.

آحرون

استخدم مقاومات السحب لأعلى أو لأسفل على خطوط الإدخال.

قم بتوصيل البوابات غير المستخدمة وخطوط التحكم بـ VCC أو الأرض من خلال المقاوم.

وصلات العبور المقاطعة لعزل مناطق الاختبار الحساسة والمذبذبات.

دقق في الاتصال على خطوط التحكم غير المستخدمة وإخراج البوابة.

دقق في الاتصال على كلا الجانبين في محولات غير مستخدمة.

علامات PCB

ستتطلب جميع PWBs التي تستخدم مكونات SMT العلامات التالية. يجب ألا يقل ارتفاع النص عن 0.050 بوصة.

اسم الشركة (بحد أدنى 0.100 بوصة)

رقم الجزء (0.080 بوصة على الأقل)

رقم المراجعة (0.080 بوصة على الأقل)

محددات المراجع (050 بوصة كحد أدنى)

رقم حفر اللوحة محفور في النحاس على جانب اللحام لثنائي الفينيل متعدد الكلور.

إذا تطلب PBA علامات ليتم استخدامها من قبل العميل (كتل الخيارات ، والمفاتيح ، ومصابيح LED ، وما إلى ذلك) ، يجب فحص هذه العلامات أو حفرها على اللوحة. 0.060 بوصة نص كحد أدنى.

مطلوب خلوص مصمم بحد أدنى 0.020 بوصة بين وسادات SMT وعلامات الشاشة الحريرية.

يجب ألا يؤدي الحبر المستخدم إلى إتلاف الملوثات أو نفاذها على SMT أو وسادات من خلال الفتحة تحت التعرض لإعادة تدفق الأشعة تحت الحمراء أو إعادة تدفق طور البخار أو تنظيف الفريون أو اللحام الموجي.

متطلبات التوثيق

متطلبات PBA - وثائق التنسيق الإلكترونية
ملفات جربر - 274X تنسيق الحفر
أو التصنيع رسم تخطيطي
لخطة حفر
XY رسم التجميع الجانبي الأولي رسم التجميع الجانبي الثانوي رسم فاتورة المواد SMT الأساسي الجانبي SMT لوحة جانبية ثانوية لوحة الحفر مواصفات خطة الحفر الفارغة وبيانات تكوين الطبقة شاشة لصق ميكانيكية تكميلية للرسم تفاصيل جانبية أولية تفاصيل جانبية ثانوية (إذا لزم الأمر) اختبار وأداء ومواصفات فنية متنوعة

















التفاصيل الميكانيكية (اللوحات الأمامية ، الأغطية ، إلخ)
مواصفات العملية

بيانات التصنيع ، اختبار
اختبار بيانات التصنيع
، ملفات التمرين ،
التصنيع ،
إحداثيات XY ، لجميع المكونات ، قائمة مكونات
الصنف الإلكترونية (Excel ، CSV ، أو TXT) بيانات عقدة اختبار بيانات
المكونات التقليدية (Excel أو CSV أو TXT)

هندسة لوحة المكتبة

ستستند أبعاد شكل جهاز SMT إلى IPC-SM-782. يجب دمج الأشكال الهندسية للوسادة المحددة في مكتبات أشكال CAD.

عند تحديث الأشكال الهندسية لتحسين قابلية التصنيع ، يجب تحديث قاعدة تاريخ CAD. عند تحديث التصميمات القديمة ، يجب دمج هندسة الوسادة المحدثة. يجب أن تحدد ENs و ECOs هندسة الوسادة التي يجب تغييرها.

إجراءات التغيير في إرشادات التصميم

في حالة توفر أي معلومات جديدة أو في حالة ظهور متطلبات جديدة بناءً على الخبرة ، يجب اتباع الإجراء التالي لضمان توثيق المعلومات في إرشادات تصميم SMT الرسمية.

قم بإرسال "نموذج طلب مراجعة إرشادات التصميم" المرفق إلى مدير AME. أرفق مع استمارة طلب المراجعة ملخصًا للتغيير أو الإضافة المقترح.

ستقوم مجموعة AME بمراجعة الطلب والدعوة إلى اجتماع مراجعة إرشادات التصميم. ستتم مناقشة التغيير المقترح وإذا تمت الموافقة عليه ، فسيتم الحصول على الموافقات المناسبة (انظر نموذج طلب المراجعة).

سيتم تحديث إرشادات التصميم خلال الأسبوع الأول من كل ربع سنة. سيتم إصدار المراجعات كمبادئ توجيهية مؤقتة حتى يتم دمجها في الإرشادات الرسمية.

يجب ملء "سجل المراجعة" المرفق ليعكس كل مراجعة.

الشكل 4 أ

التخطيط الجانبي الأساسي

الشكل 4 ب

التخطيط الجانبي الأساسي

الشكل 5

تخطيط جانبي ثانوي

ملاحظة: جميع الأبعاد بالملل / .001 بوصة (تظهر من وسادة إلى أخرى)

الشكل 5 (تابع)

تخطيط جانبي ثانوي

لجميع الحالات الأخرى:

ملاحظة: جميع الأبعاد بالملل / .001 بوصة (تظهر من وسادة إلى أخرى)

الشكل 6

أدوات التقليم لتخليص SMT (الجانب السفلي)

الشكل 7 أ

تخطيط مقبول

الشكل 7 ب

الشكل 8A الشكل المقبول

تخطيط غير مقبول

الشكل 8 ب

تخطيط غير مقبول

الشكل 9

الشكل 10 أ

الشكل 10 ب

الشكل 11

تخطيط جانبي ثانوي
(تجنب إذا كان ذلك ممكنًا)

الشكل 12 أ

تجنب المذهل موجة ملحومة مكونات الرقاقة المجاورة

الشكل 12 ب

تخطيط جانبي ثانوي

** تجنب المذهل أو وضع أنواع الحزم غير المألوفة خلف بعضها البعض للحام الموجي.

** بالنسبة لتصميمات التقنية المختلطة ، يجب تجنب استخدام السخام ومكثفات التنتالوم و SOIC في الجانب الثانوي.

الشكل 13

الوسادة الإيمانية

الشكل 14

الشكل 15