Jak zaprojektować opłacalne PCB

Inżynier projektu powinien wziąć pod uwagę wszystkie elementy, które wpływają na całkowity koszt produkcji PCB. Często nowi konstruktorzy PCB często nie biorą pod uwagę kosztów produkcji płytek PCB. Czynniki, które wpływają na koszt płyty PCB, na którą wielu młodych projektantów nie planuje, obejmują koszt oprzyrządowania, rozmiar płytki drukowanej i odstępy między elementami płyty.

Aby zapewnić jak najniższe koszty produkcji, w tym koszty oprzyrządowania, należy przestrzegać następujących wskazówek:

1. Wytyczne dotyczące wymiarów PCB

Wybierz najmniejszy rozmiar PCB, który jest praktyczny.

Chociaż wydaje się to oczywistym wytycznym, nie wszyscy projektanci PCB myślą o tym. Pamiętaj, że im większa deska, tym większy koszt. Wielkość tablicy ma bezpośredni związek z ostateczną ceną, którą klient za nią zapłaci.

2. Wytyczne dotyczące wyboru kształtu płytki PCB

Standardowe prostokątne i kwadratowe kształty PCB zawsze kosztują mniej niż niestandardowe kształty. Ponadto, nie włączaj szczelin ani wycięć, o ile nie są one całkowicie konieczne.

Niestandardowe kształty często powodują konieczność doładowania przez niektóre firmy produkujące płytki PCB. Rysunek 1 jest przykładem niestandardowej konstrukcji, która wykorzystuje niestandardową ukształtowaną płytkę drukowaną do montażu w specjalnej obudowie. Zawsze będą chwile, kiedy będzie potrzebny niestandardowy kształt PCB; Jeśli jednak nie ma krytycznego powodu, dla którego płytka PCB musi być niestandardowa, zawsze wybieraj standardowy kształt płytki drukowanej, aby ograniczyć koszty całkowite do minimum.

Rysunek 1: Niestandardowy kształt płytki drukowanej (PCB)

Figura 2 pokazuje płytkę z obwodem drukowanym z prostokątnym gniazdem. Firmy produkujące płytki PCB obciążają Cię dodatkowymi kosztami. Figura 2 jest prostokątną płytką PCB. Są tam doładowania gniazd wycięć, gdy są one dołączone do PCB przez większość firm produkujących płytki drukowane. Aby utrzymać całkowity koszt wytworzenia PCB na niskim poziomie, używaj tylko gniazd, gdy ma to krytyczne znaczenie dla projektu.

Rysunek 2: Standardowa płytka drukowana z wycięciem lub wycięciem wykonanym w PCB.

3. Wytyczne dotyczące rozmiaru i rozdziału części miedzianych PCB

Cena PCB wzrasta wraz ze zmniejszaniem się rozmiaru i separacji miedzianych części.

Ta wytyczna jest odwrotnością pierwszej wytycznej, to znaczy, że większe wymiary części miedzianych są tańsze. Ta wytyczna jest oczywista, ponieważ drukowanie części o bardzo małych wymiarach wymaga maszyn o wysokiej precyzji, które mogą obsługiwać bardzo małe tolerancje. Innymi słowy, koszty są dodawane do płytki PCB, która wymaga wysokiej precyzji sprzętu do jej produkcji. Ten dodatkowy koszt jest eskalowany, gdy produkuje się prototypowe płytki drukowane, które zazwyczaj mają bardzo niskie wielkości produkcji.

Miedzianymi częściami zainteresowania są SMD lub przelotowe PADS, ścieżki, przelotki lub inne części z nadrukiem z warstwy miedzi. Rysunek 3 ilustruje ten problem dla padów i ścieżek. dP reprezentuje separację klocków, podczas gdy dT oznacza separację między ścieżkami. wT oznacza szerokość ścieżki. Większość firm produkujących płytki PCB odnosi się do standardowej płyty bez dodatkowych opłat, gdy minimalny rozmiar dP, dT i wT zmienia się w zakresie od 8 do 10 mil (około 0,2 mm-0,254 mm). Aby uzyskać jak największe oszczędności w produkcji, dobrze jest ograniczyć projekt do tych zakresów. Pamiętaj, że możesz wprowadzić fizyczne wymagania tych rzeczy w większości oprogramowania do automatyzacji projektowania elektronicznego. Po wprowadzeniu tych wartości do oprogramowania, błędy poza zakresem są uniemożliwione przez kontrole reguł projektowania oprogramowania.

Rysunek 3: Ilustracja wymagań dotyczących oddzielania podkładek i szyn

4. Wytyczne dotyczące rodzaju otworów na PCB

Koszt produkcji PCB wzrasta wraz z małymi otworami i pierścieniami pierścieniowymi.

Jeśli jest to wykonalne, użyj otworów o większej średnicy. Do produkcji małych otworów potrzebne są maszyny o wysokiej precyzji; te maszyny zawsze kosztują więcej, więc domy produkcyjne PCB często dodają upakowanie do otworów mniejszych niż 0,4 mm. Aby określić dodatkowy koszt, należy skontaktować się z konkretnym zakładem produkcyjnym, aby poznać zasady dotyczące dodatkowych opłat za rozmiary otworów standardowych płytek drukowanych. Aby lepiej wyjaśnić ten problem, na rysunku 4 oznaczono średnicę otworu za pomocą dH.

Minimalny pierścień kątowy jest istotnym wymaganiem, które odnosi się tylko do przelotowych podkładek i przelotek, i jest zdefiniowany jako granica odwiertu i minimalnej odległości klocka. Oznacza to, że najmniejsze szerokości miedzianych pierścieni ograniczają dziurę. Obie figury cztery i pięć demonstrują tę koncepcję szczegółowo. Rysunek czwarty ilustruje pojęcie najmniejszego pierścienia pierścieniowego dla kołowych wkładek z otworami lub przelotek. Rysunek 5 ilustruje tę samą koncepcję dla elektrod w podłużnym kształcie.

Rysunek 4: Ilustracja idei pierścieniowego pierścienia dla przelotowych podkładek lub przelotek

Ważne jest, aby mieć świadomość, że okrągły otwór przelotowy lub szerokość pierścienia pierścieniowego jest jednolity wokół otworu, podczas gdy szerokość podłużnego otworu w kształcie jest niejednorodna. Figura 5 ma czerwony znacznik wskazujący najmniejszy pierścieniowy pierścień.

Rysunek 5: Ilustracja minimalnego pierścienia rocznego dla podłużnego podkładu z otworami przelotowymi

Ważne jest, aby wiedzieć, że koszt PCB będzie wyższy, jeśli minimalny pierścień pierścieniowy będzie mniejszy niż standardowe wymagania Twojej firmy produkującej PCB. W związku z tym należy upewnić się, że niniejsza wytyczna została wprowadzona do oprogramowania do automatyzacji projektowania elektronicznego, z którego korzystasz przed rozpoczęciem projektowania płytki z obwodem drukowanym. Niektórzy producenci obwodów drukowanych dodadzą upakowanie, jeśli minimalne roczne pierścienie będą mniejsze niż 0,3 mm. Jeszcze raz, upewnij się, że skontaktowałeś się z producentem płytek drukowanych, aby poznać zasady dotyczące tej zmiennej, minimalną wartość, aby upewnić się, że jest standardowa i nie będzie podlegać dodatkowym opłatom.

Rysunek 6: Ilustracja średnicy otworu podłużnej podkładki i minimalnego pierścienia

Patrz rysunek 6, aby zrozumieć następujące równanie zależności wielkości padu, rozmiaru otworu i minimalnego pierścienia kątowego:

PadMinSize = 2 * min (Ar) + dH

Powyższe równanie oblicza minimalny rozmiar pada dla danego minimalnego pierścieniowego dzwonu i średnicy otworu. Przykładowo, jeśli przyjąć, że dH = 0,4 mm i min (Ar) = 0,3 mm, to PadMinSize = 1mm. W związku z tym, przelotowa podkładka do otworu mniejsza niż 1 mm będzie wiązać się z dodatkowym kosztem.

Używając powyższego równania, weź pod uwagę, że tolerancje maszyn do produkcji płytek PCB są większe od zera, więc dodaj trochę marginesu do bezpiecznego rozmiaru. Aby uwzględnić margines w powyższym równaniu, równanie minimalnego rozmiaru padów jest modyfikowane w następujący sposób:

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

Ogólnie rzecz biorąc margines zwykle mieści się w zakresie od 0,05 mm do 0,1 mm

Dotyczące vias:

We wcześniejszym artykule na temat koncepcji PCB omówiono, że przelotki są w trzech formach: przez otwór, ślepy i pochowany. PCBS o wysokiej gęstości i wysokiej częstotliwości, które są złożone, wykorzystują ślepe i zakopane przelotki. (Omówimy to bardziej szczegółowo w innym artykule). Niewidome i zakopane przelotki są droższe niż standardowe przelotki przez otwór przelotowy, więc nie używaj ich, chyba że jest to konieczne.

Zawsze należy skontaktować się z firmą produkującą PCB, aby sprawdzić minimalne wymagania dotyczące standardowej płytki drukowanej. Wartości wybrane dla tego artykułu mają na celu zilustrowanie koncepcji projektowania wyłącznie opłacalnych PCB.

NeoDen zapewnia kompleksowe rozwiązania w zakresie linii montażowych SMT , w tym piec do lutowania rozpływowego SMT, maszynę do lutowania falowego, maszynę pick and place , drukarkę pasty lutowniczej , ładowarkę do PCB , moduł do wyładowywania PCB , moduł do układania wiórów , maszynę SMO AOI, maszynę SMT SPI, maszynę SMT X-Ray, Wyposażenie linii montażowej SMT, sprzęt do produkcji płytek drukowanych   smt części zamiennych itp. wszelkiego rodzaju maszyn SMT, których potrzebujesz, skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji:

Hangzhou NeoDen Technology Co., Ltd

Dodaj: Budynek 3, Park Przemysłowo-Technologiczny Diaoyu, No.8-2, Keji Avenue, Yuhang District, Hangzhou , Chiny

Skontaktuj się z nami: Steven Xiao

E-mail: steven@neodentech.com

Telefon: 86-18167133317

Skpe : toner_cartridge