Elemen Utama yang Mempengaruhi Kebolehbuatan PCB

Sebagai bahagian penting yang mesti ada dalam produk elektronik, Papan Litar Bercetak (PCB) memainkan peranan utama dalam melaksanakan fungsi produk elektronik, yang membawa kepada kepentingan menonjol reka bentuk PCB kerana prestasi reka bentuk PCB secara langsung menentukan fungsi dan kos produk elektronik. Reka bentuk PCB yang cemerlang mampu menjauhkan produk elektronik daripada pelbagai masalah bagi memastikan produk dapat dihasilkan dengan lancar dan berupaya memenuhi semua keperluan aplikasi praktikal.

Dalam semua elemen yang menyumbang kepada reka bentuk PCB, Reka Bentuk untuk Pembuatan (DFM) sememangnya merupakan salah satu yang penting kerana ia menghubungkan reka bentuk PCB danPembuatan PCBsupaya masalah akan didedahkan lebih awal dan diselesaikan tepat pada masanya sepanjang keseluruhan kitar hayat produk elektronik. Terdapat satu mitos bahawa kerumitan reka bentuk PCB akan meningkat apabila kebolehbikinan produk elektronik diambil kira semasa fasa reka bentuk PCB. Apabila bercakap tentang kitar hayat reka bentuk produk elektronik, DFM bukan sahaja dapat memastikan produk elektronik terlibat dengan lancar dalam pembuatan automatik dengan penjimatan kos buruh semasa proses pembuatan, tetapi juga dapat memendekkan masa pengeluaran pembuatan dengan berkesan untuk menjamin penyiapan produk elektronik akhir tepat pada masanya.

Kebolehbentukan PCB

Reka Bentuk untuk Pembuatan ialah elemen utama yang membawa kepada pembuatan berkecekapan tinggi, berkualiti tinggi dan berkos rendah memandangkan kebolehbikinan dan reka bentuk PCB digabungkan. Kajian kebolehbikinan PCB merangkumi skop yang luas yang secara umum boleh diklasifikasikan kepada fabrikasi PCB dan pemasangan PCB.

• Fabrikasi PCB

Sejauh pembuatan PCB berkenaan, aspek-aspek berikut harus diambil kira: saiz PCB, bentuk PCB, rel teknikal dan tanda fidusial. Sekiranya aspek-aspek tersebut gagal dipertimbangkan sepenuhnya semasa peringkat reka bentuk PCB, papan PCB yang telah dibuat mungkin tidak dapat diterima oleh mesin pemasang cip automatik melainkan langkah pemprosesan tambahan diambil. Lebih teruk lagi, sesetengah papan tidak dapat terlibat dalam pembuatan automatik walaupun dengan penggunaan pematerian manual. Akibatnya, tempoh pembuatan akan dipanjangkan dan kos buruh juga akan meningkat.

a. Saiz PCB

Setiap mesin pemasang cip mempunyai saiz PCB tersendiri yang diperlukan dan berbeza antara satu sama lain mengikut parameter setiap mesin. Sebagai contoh, saiz PCB maksimum yang diterima oleh mesin pemasang cip di PCBCart ialah 500mm*450mm manakala saiz PCB minimum ialah 30mm*30mm. Ini tidak bermaksud kami tidak boleh mengendalikan pemasangan papan PCB yang lebih kecil daripada 30mm*30mm dan apabila saiz yang lebih kecil diperlukan, panel boleh digunakan. Mesin pemasang cip tidak akan menerima papan PCB yang terlalu besar atau terlalu kecil saiznya sehingga hanya pemasangan manual boleh diharapkan, dengan kos buruh yang meningkat dan tempoh pengeluaran menjadi tidak terkawal. Oleh itu, semasa peringkat reka bentuk PCB, keperluan saiz PCB yang ditetapkan oleh pengilangan pemasangan automatik mesti dipertimbangkan sepenuhnya dan ia perlu dikawal dalam julat yang sah.

Imej di bawah menunjukkan fail reka bentuk panel PCB yang disiapkan oleh perisian EDA. Sebagai panel 5x2, setiap unit segi empat sama ialah satu papan tunggal dengan saiz 50mm*20mm. Sambungan antara setiap unit tunggal dicapai melalui teknologi potongan V/pemarkahan V. Dalam imej ini, keseluruhan segi empat sama memaparkan saiz akhir panel iaitu 100mm*100mm. Berdasarkan keperluan saiz panel yang disebutkan di atas, dapat disimpulkan bahawa saiz panel berada dalam julat yang boleh diterima.

Nota: jika anda berminat untuk menempah PCB dalam jenis panel, sila rujuk kepadapanduan iniuntuk mendapatkan harga panel PCB.

b. Bentuk PCB

Selain daripada saiz PCB, semua mesin pemasang cip juga mempunyai keperluan dari segi bentuk PCB. Bentuk PCB biasa sepatutnya berupa segi empat tepat dengan nisbah panjang kepada lebar 4:3 atau 5:4 yang dianggap paling optimum. Apabila PCB mempunyai bentuk tidak sekata, langkah tambahan perlu diambil sebelum pemasangan SMT, yang akan meningkatkan kos. Untuk mengelakkan perkara ini berlaku, PCB perlu direka dalam bentuk biasa pada peringkat reka bentuk PCB supaya keperluan SMT dapat dipenuhi. Namun begitu, ini sukar dicapai dalam situasi praktikal. Apabila sesetengah produk elektronik perlu mempunyai bentuk yang tidak sekata, lubang cop bersama jambatan perlu digunakan supaya bentuk akhir PCB menjadi bentuk biasa. Selepas pemasangan, bahagian tambahan boleh dibuang daripada PCB, sekali gus memenuhi kedua-dua keperluan pemasangan automatik dan penjimatan ruang.

Imej di bawah menunjukkan PCB berbentuk tidak sekata dengan tepi pemprosesan yang ditambah melalui perisian EDA. Saiz keseluruhan papan ialah 80mm*52mm manakala kawasan segi empat sama ialah saiz PCB sebenar. Saiz kawasan di penjuru kanan atas ialah 40mm*20mm, iaitu tepi pemprosesan yang terhasil daripada lubang cop bersama jambatan.

c. Rel Kereta Teknikal

Untuk memenuhi keperluan pembuatan automatik,rel teknikalperlu diletakkan pada PCB untuk membetulkan PCB.

Semasa peringkat reka bentuk PCB, satu rel teknikal selebar 5mm hendaklah disediakan lebih awal di mana tiada komponen dan jejak diletakkan. Adalah lazim untuk meletakkan rel teknikal di bahagian sisi pendek PCB tetapi sisi pendek boleh dipilih apabila nisbah antara panjang dan lebar melebihi 80%. Rel teknikal akan dibuang selepas pemasangan sebagai sebahagian daripada proses pengeluaran tambahan.

d. Tanda Fidusi

Untuk PCB dengan komponen yang dipasang, tanda fidusial harus ditambah sebagai titik rujukan umum bagi memastikan setiap peralatan pemasangan dapat menentukan kedudukan komponen dengan tepat. Oleh itu, tanda fidusial ialah penanda aras dalam pembuatan SMT, yang diperlukan untuk pembuatan automatik.

Komponen memerlukan 2 tanda fidusial manakala PCB memerlukan 3 tanda fidusial, yang hendaklah diletakkan di tepi papan PCB dan meliputi semua komponen SMT. Jarak pusat antara tanda fidusial dan tepi papan hendaklah sekurang-kurangnya 5mm. Untuk PCB dengan komponen SMT pada kedua-dua belah, tanda fidusial hendaklah disediakan pada kedua-dua sisi. Jika komponen diletakkan terlalu padat sehingga tidak dapat meletakkan tanda fidusial pada papan, tanda tersebut boleh diletakkan pada rel teknikal.

• Pemasangan PCB

Perakitan PCB, disingkat sebagai PCBA, sebenarnya adalah proses memateri komponen pada papan PCB kosong. Untuk memenuhi keperluan pembuatan automatik, perakitan PCB menetapkan beberapa keperluan terhadap pakej komponen dan susun atur komponen.

a. Pakej Komponen

Semasa proses reka bentuk PCBA, jika pakej komponen tidak mematuhi piawaian yang sesuai dengan jarak antara komponen terlalu rapat antara satu sama lain, pemasangan automatik tidak akan dijalankan.

Untuk mendapatkan pakej optimum bagi komponen, perisian reka bentuk EDA profesional harus digunakan agar serasi dengan piawaian pakej komponen antarabangsa. Dalam proses reka bentuk PCB, kawasan pandangan mata burung tidak boleh bertindih dengan kawasan lain dan mesin pemasang IC automatik akan dapat mengenal pasti dengan tepat dan melaksanakan pemasangan permukaan.

b. Susun Atur Komponen

Susun atur komponen ialah tugas penting dalam reka bentuk PCB kerana prestasinya berkait secara langsung dengan rupa PCB dan tahap kerumitan proses pembuatan.

Semasa proses susun atur komponen, bahagian pemasangan untuk komponen SMD dan komponen THD perlu ditentukan. Di sini, mari tetapkan bahagian hadapan PCB sebagai bahagian komponen A manakala bahagian belakang sebagai bahagian komponen B. Susun atur komponen harus mengambil kira bentuk pemasangan termasuk pemasangan satu lapisan satu pakej, pemasangan dua lapisan satu pakej, pemasangan satu lapisan campuran pakej, pemasangan campuran pakej di Bahagian A dan satu pakej di Bahagian B serta pemasangan THD di Bahagian A dan SMD di Bahagian B. Pemasangan yang berbeza memerlukan proses dan teknologi pembuatan yang berbeza. Oleh itu, dari segi susun atur komponen, susun atur komponen yang optimum harus dipilih untuk menjadikan pembuatan lebih mudah dan ringkas, sekali gus meningkatkan kecekapan pembuatan keseluruhan proses.

Selain itu, orientasi susun atur komponen, jarak antara komponen, pelesapan haba dan ketinggian komponen perlu diambil kira.

Secara umumnya, orientasi komponen harus dikekalkan secara konsisten. Susun atur komponen mematuhi prinsip jarak jejak terpendek, berdasarkan mana orientasi kekutuban hendaklah konsisten bagi komponen yang mempunyai tanda kekutuban, manakala komponen tanpa tanda kekutuban hendaklah disusun dengan kemas pada paksi X atau Y. Ketinggian komponen hendaklah maksimum 4 mm manakala arah penghantaran komponen dan PCB hendaklah dikekalkan pada 90°.

Untuk meningkatkan kelajuan pematerian komponen dan memudahkan pemeriksaan kemudian, jarak antara komponen hendaklah seragam. Komponen hendaklah diletakkan berdekatan antara satu sama lain dalam rangkaian yang sama manakala jarak selamat hendaklah ditinggalkan antara rangkaian yang berbeza mengikut voltan jatuh. Silkskrin dan pad tidak boleh bertindih sama sekali, jika tidak komponen tidak akan dapat dipasang.

Isu pelesapan haba perlu dipertimbangkan berdasarkan suhu operasi praktikal PCB dan sifat terma komponen elektrik. Susun atur komponen harus menumpukan pada pelesapan haba manakala kipas atau sink haba perlu digunakan apabila perlu. Sink haba yang sesuai harus dipilih untuk komponen kuasa dan komponen yang sensitif terhadap haba harus diletakkan jauh daripada komponen yang menjana haba. Komponen yang tinggi harus diletakkan di belakang komponen yang rendah.

Masih terdapat lebih banyak butiran yang perlu diberi tumpuan berkenaan DFM PCB dan pengalaman perlu dikumpulkan melalui amalan. Sebagai contoh, reka bentuk PCB isyarat berkelajuan tinggi memerlukan keperluan khas untuk impedans, yang perlu dibincangkan dengan pengeluar papan sebelum pembuatan sebenar bagi menentukan impedans dan maklumat susunan lapisan. Untuk persediaan pembuatan bagi sesetengah papan PCB yang bersaiz kecil dan mempunyai jejakan yang padat, keupayaan pembuatan pada lebar jejakan minimum dan diameter via perlu dibincangkan dengan pengeluar PCB untuk menjamin proses pembuatan PCB tersebut berjalan lancar.

Dapatkan Akses kepada Semakan DFM/DFA PERCUMA daripada PCBCart

Kami amat menyedari betapa pentingnya masa dan kos bagi pelanggan.Semakan DFM/DFA sebelum pembuatan sebenarmampu menentukan sama ada pembuatan boleh dilaksanakan dengan lancar berdasarkan fail reka bentuk anda. Selain itu, perkhidmatan yang disediakan oleh PCBCart ini adalah PERCUMA sepenuhnya, walaupun begitu, perkhidmatan semakan DFM/DFA tidak ternilai harganya kerana sistem yang kami gunakan ialah Valor DFM Check, sejenis sistem automatik yang menjalankan semakan kebolehbuatan dengan tepat pada kelajuan yang tinggi.Hubungi kamiuntuk maklumat lanjut tentang Semakan DFM/DFA PERCUMA kami. Ia sememangnya berbaloi!

Dapatkan Sebut Harga Segera untuk Fabrikasi PCB

Minta Sebut Harga Perhimpunan PCB Turnkey PERCUMA

Sumber yang Berguna:
•PCBCart Menghasilkan PCB dalam Apa-apa Bentuk Tidak Sekata – TIADA Caj Tambahan Dikenakan
•Ciri-ciri PCBCart Perkhidmatan Pemasangan PCB Lanjutan – Pelbagai Pilihan Nilai Tambah
•Perkhidmatan Perolehan Komponen daripada PCBCart – TIADA Komponen Elektronik Palsu
•Keperluan Fail untuk Pembuatan PCB yang Cekap dan Lancar