Ein Fokus auf wichtige Designrichtlinien für die einfache Leiterplattenherstellung

10. August 2020

Die Leiterplatte (PCB) ist ein integraler Bestandteil der heute verwendeten elektronischen Geräte. Diese PCBs werden aus mehreren kleinen und feinen Komponenten hergestellt, die sorgfältig entworfen und auf der Platine montiert werden, um das gewünschte Ergebnis zu erzielen. Daher ist die Herstellung von Leiterplatten ein komplexer und langwieriger Prozess, der eine akribische Aufmerksamkeit für Details erfordert. Der PCB-Fertigungsprozess besteht aus zwei Teilen – PCB-Fertigungsservices, bei denen das Leiterplattenlayout erstellt wird, und Montage, bei der alle Komponenten auf der Leiterplatte montiert werden. Beide Methoden sind wichtig, und jeder geringfügige Fehler kann sich auf die Leistung auswirken. Dieser Beitrag behandelt die Leiterplattenherstellung im Detail und konzentriert sich auch auf wichtige Richtlinien, um den Prozess zu vereinfachen.

Ein Überblick über den PCB-Fertigungsprozess

Dieser Abschnitt betont den PCB-Fertigungsprozess im Detail. Ein Verständnis der Schritte der Leiterplattenherstellung kann Aufklärung und Strategien liefern, die den Herstellungsprozess vereinfachen. Schauen wir es uns also an.

Der PCB-Fertigungsprozess ist in drei verschiedene Phasen unterteilt – Fertigung, Komponentenbeschaffung und Montage. Obwohl sich diese Phasen voneinander unterscheiden, sind sie miteinander verbunden, und viele Designentscheidungen wirken sich auf alle diese Phasen aus. Beispielsweise sollte jede Komponente, die während der Leiterplattenmontage montiert wird, und der Footprint für die Pads, die während des Herstellungsprozesses auf der Leiterplatte befestigt werden, genau dem erworbenen Komponentengehäusetyp entsprechen.

Schritte bei der Leiterplattenherstellung und Probleme bei der Herstellbarkeit

Um den PCB-Fertigungsprozess zu vereinfachen, ist es wichtig, die Leiterplattenschritte zusammen mit ihren Herstellbarkeitsproblemen zu verstehen, die auftreten und die Leistung der Leiterplatte gefährden können.

• Bilderstellung:

  Dabei wird das Bild für Innen- und Außenlagen auf der Leiterplatte erstellt. Wenn es nicht richtig ausgerichtet ist, kann es zu Problemen beim Bohren von Durchkontaktierungen und Montagelöchern kommen.

• Ätzen der inneren Schichten:

  Dies ist ein wichtiger Schritt im Herstellungsprozess, da der unerwünschte Kupferbereich entfernt wird. Auf Leiterbahnen und Pads verbleibt nur die gewünschte Kupferfläche. Ein unsachgemäßer Ätzprozess kann zu Problemen im Zusammenhang mit Spuren führen. Leiterbahnen ohne angemessenen Abstand verhindern den Signalfluss, was zu Produktionsstopps bis zur Korrektur führt.

• Stapelaufbau:

  Die Ausrichtung des Leiterplattenstapels wird während der Fertigung durchgeführt. Während dieses Schritts werden die PCB-Lagen gepresst und ausgerichtet. Ausrichtungsprobleme können zu Betriebsstörungen führen.

• Bohrlöcher:

  Bohrungen können plattierte Durchgangslöcher oder PTHs, nicht plattierte Durchgangslöcher oder Vias sein. Genau wie die Ausrichtungsprobleme wirken sich die Abstands- und Abstandsprobleme auf die Lötmaskierung aus. Das Seitenverhältnis ist hier ebenfalls wichtig, da es definiert, welche Bohrarten verwendet werden können.

• Ätzen äußerer Schichten:

  Ätzen entfernt das überschüssige Kupfer von einer Platte und legt Leiterbahnen und Pads frei.

• Lochplattierung:

  Hier wird das leitfähige Material für PTHs und Vias geführt. Ausgasen ist ein großes Problem, das während der Montage auftreten kann.

• Lötmaskierung:

  Lötstopplack dient als Abdeckschutz. Es bedeckt die gesamte Oberfläche mit Ausnahme von Pads und Leiterbahnen, die die Leiterplatten schützen. Dieser Schutz verhindert mehrere Montageprobleme wie Lötbrücken, die zu Kurzschlüssen und Schäden führen können.

• Siebdruck:

  Dies ist einer der wichtigsten Schritte im Herstellungsprozess, da wichtige Informationen auf die Leiterplatten gedruckt werden. Siebdruckfehler können den Montageprozess behindern und den Betrieb negativ beeinflussen.

3 wesentliche Richtlinien zur Vereinfachung des PCB-Fertigungsprozesses

Wie bereits erwähnt, können Fehler im Leiterplattendesign zu gefährlichen Problemen führen, und wenn sie vor der Fertigung nicht erkannt werden, erfordern diese schwerwiegenden Probleme eine teure Reparatur. Tatsächlich muss man zusätzlich zu einem Redesign eine neue Platine herstellen lassen. Glücklicherweise können diese Fehler durch den Einsatz von Strategien vermieden werden, die auf Design for Manufacturing (DFM) aufbauen. Mit den folgenden Richtlinien können Sie den Fertigungsprozess effizient gestalten.

• Festlegen der richtigen Design Rule Checking (DRC)-Einschränkungen:

  Dies ist die erste und effektivste Regel der DFM-Nutzung, die für die vom Hersteller zum Bau der Platine verwendete Ausrüstung gilt. In vielen Fällen können einige Standardregeln vom Hersteller angewendet werden. Es wird jedoch empfohlen, sich nicht darauf zu verlassen, da CMs Sie mit Regeln und Toleranzen versorgen werden. Stattdessen können Sie Regeldateien herunterladen, die direkt in das PCB-Designpaket hochgeladen werden können.

• Säubern Sie alle DRC-Verletzungen vor Erfindungen:

  Vor dem Einreichen von Dateien zur Herstellung sollte man DRC-Verletzungen korrigieren, da die Designänderungen einige Fehler korrigieren werden.

• Führen Sie die erforderlichen Designänderungen vor der Fertigung durch:

  Nachdem Sie Ihre Designdateien an CM übermittelt haben, führen sie erneut eine DRC-Prüfung durch. Wenn es Fehler gibt, nehmen Sie entsprechende Korrekturen vor, um übermäßige Kosten zu vermeiden.

Um ein überlegenes und leistungsorientiertes Leiterplattendesign zu erstellen, müssen die oben genannten Richtlinien unbedingt berücksichtigt werden. Wenn Sie mehr über PCB-Fertigungsservices erfahren möchten, können Sie sich an branchenführende Hersteller wie Creative Hi-Tech wenden. Ihre sehr erfahrenen und qualifizierten Experten werden Ihnen helfen.

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