Автоматический монтаж печатных плат требования

Требования к SMD монтажу PCb

Технологические возможности и факторы, влияющие на ценообразования автоматического монтажа печатных плат.

I. Технологические возможности поверхностного монтажа SMDкомпонентов

1. Габаритные размеры SMD компонентов
   • Максимальная высота компонента: 25 мм.
   • Минимальный размер чип компонента: «01005».
   • Максимальный размер компонента: без электроверификатора (проверки электрических параметров) –156 × 26 × 6 мм; с электроверификатором – 56 × 56 × 40мм.
   • Вес: до 80г.
   • Для разъемов: 45х100 мм.
   • Минимальный шаг выводов: 0,25 мм.
2. Пайка всех SMD компонентов производится в конвекционной печи при температуре 225 – 275°С (температура плавления свинцовой паяльной пасты ниже, чем у без свинцовой – это необходимо учитывать при выборе материала печатной платы и компонентов).
3. Размеры печатной платы
   • Минимальный размер печатной платы: ширина – 30мм, длина – 30мм
   • Минимальный рекомендуемый размер печатной платы: ширина – 50мм, длина – 80мм;
   • Максимальный размер печатной платы, заготовки (с технологическим полем) – 508 × 384мм.
   • Толщина печатной платы от 0,5 до 4,0 мм.
   • Максимальный вес платы– 5кг.
4. Рекомендованное расстояние от компонентов до края печатной платы – 10мм. Минимальное расстояние от компонентов до края печатной платы – 5 мм.

II. Техническая документация, необходимая для расчета стоимости и сроков выполнения автоматического монтажа

1. Форматы файлов проекта: PCAD 4.5; PCAD 2000 – 2006, Gerber.
2. Файл заказа должен содержать точки обозначающие центра компонентов (PickandPlace).
3. Конструкторскую документацию:
   • сборочный чертеж, с информацией об установке компонентов, с графическим и позиционным обозначением компонентов, с обозначением ключей у компонентов с полярностью.
   • спецификацию с указанием позиционного обозначения, наименования, номинала, типа корпуса и количества компонентов.

III. Основные требования, предъявляемые к печатным платам при автоматическом монтаже

1. При проектировании печатных плат учитывать требования стандарта IPC-7351А: «Стандарт: общие требования по конструированию контактных площадок и печатных плат с применением технологии поверхностного монтажа»
2. На контактных площадках не должно быть переходных отверстий.
3. Промежутки между контактными площадками компонентов с шагом 0,5 мм. необходимо перекрывать маской
4. SMDкомпоненты, предназначенные для автоматического монтажа, в файле заказа, должны иметь в центре корпуса точку «PickandPlace».
5. По диагональным углам платы расположить реперные точки (2÷3 шт.). Минимальное расстояние от реперной точки до края платы – 5 мм
6. Для компонентов с шагом 0,5 и меньше предусмотреть локальные реперные точки.
7. Вокруг реперной точки должна бать запрещенная зона для проводников, компонентов, защитной маски в виде круга диаметром в два раза больше самой точки. Обычно диаметр реперной точки – 1 мм.
8. На каждой печатной платы должны быть реперные знаки. Расстояние от реперного знака до края печатной платы (технологического поля) должно быть не менее 5 мм.
9. Одиночные платы малых размеров необходимо объединять в мультиплицированную заготовку, разделив их методом скрайбирования. Заготовки должны быть одного размера с технологическими полями не менее 10мм.
10. При проектировании печатной платы следует стремиться к тому, чтобы располагать тяжелые компоненты с одной стороны печатной платы, для исключения операции приклеивания компонентов.
11. SMDкомпоненты с шагом 0,5 мм и менее требуется располагать не ближе 20 мм от края сторон печатной платы или заготовки.

IV. Требования, предъявляемые к комплектации на автоматический монтаж печатных плат

1. Упаковка SMDкомпонентов
   • Все компоненты должны быть в заводской упаковке с указанием типа, номинала и корпуса.
   • Упаковка не должна быть механически поврежденной.
   • Поставка комплектации на автоматический монтаж «россыпью» не допускается.
   • Для полярных компонентов, обязательна одинаковая ориентация ключа.
   • SMDкомпоненты, поставляемые в лентах должны поставляться в катушках и иметь свободный от компонентов участок: Для ленты шириной 8 мм – 30 мм; Для ленты, шириной более 8 мм – 60мм.
   • Перфорация ленты должна быть левосторонней.
2. Компоненты чувствительные к влаге
   • Чувствительные к воздействию влаги компоненты должны поставляться в герметичной упаковке, содержащей заводские индикаторы влажности и пакеты с влагопоглотителем.
   • При вскрытии заводской упаковки компонентов данного класса, необходимо указать время пребывания компонентов в разгерметизированном виде.
3. Компоненты, чувствительные к статическому электричеству ESD (Electro Static Discharge)
   • Должны поставляться в антистатической упаковке со знаком, предупреждающим о том, что данный компонент чувствителен к ESD.
4. Компоненты с повреждениями
   • Не допускается поставка компонентов с деформированными или окисленными выводами; с поврежденным корпусом или со стертой маркировкой на корпусе.
5. Технологический запас компонентов
   • Комплектация, состоящая из пассивных компонентов и компонентов в корпусах типа SOT23, SOD80 и аналогичных размеров, должна поставляться с технологическим запасом:
     • Лента до 200шт – 20шт
     • Лента до 1500шт – 3%
     • Лента от 1500шт – 2%

V. Невыполнение требований п. I-IV ведет к:

1. Росту цены на автоматический монтаж, увеличению срока выполнения заказа, а в некоторых случаях применению ручного монтажа печатных плат.
2. Возможность выполнения заказа с нарушением указанных требований ведет к увеличению цены и обсуждается индивидуально в каждом конкретном случае.

После ознакомления с данным документом заполните и отправьте форму обратной связи.

Источник

Конструкторские требования

1. Общие требования к печатным платам.

2. Требования к печатным платам для автоматического монтажа.

2.1. Печатные платы должны быть прямоугольной формы. 2.2. Если печатная плата не прямоугольная, то она должна быть в рамке. Рамка — это технологическое поле упрощающее процедуру крепления печатных плат в принтерах, автоматах, печах оплавления. Рамка приводит форму платы к прямоугольнику. 2.3. Ширина технологического поля 5 мм. По углам расположены реперные знаки.

2.4. Печатные платы с компонентами расположенными от края платы менее чем в 7мм. также должны быть оснащены технологическими полями, по крайней мере со стороны где нарушается «правило 7мм.».

2.5. Печатные платы с размерами менее 100*100мм. обязательно должны быть собраны в панели. 2.6. Печатные платы с размерами больше 100*100мм. тоже желательно объединять в панели. 2.7. Максимальный размер панели 200*255мм. (Для особых случаев можно сделать больше, но только после согласования с нами.) 2.8. Печатные платы, которые идут тиражом более 100шт., обязательно объединять в панели, доводя их размер до близкого к максимальному.

2.9. На каждой плате (даже в групповой заготовке) желательно сделать реперные знаки (далее РЗ), расположенные по диагонали печатной платы на максимальном удалении друг от друга, но так, чтобы при повороте платы на 180о местоположение РЗ не совпадало как минимум на 2 мм. (по одной из осей). 2.10. При невозможности сделать РЗ внутри платы их размещают на технологических полях.

2.11. Конструкция реперного знака. Реперные знаки могут быть двух видов: круглые и квадратные. Круглый изображен на рисунке ниже. Квадратный делается аналогично, но вместо внеутреннего круга делается квадрат со стороной 1-2мм.

Источник

Технические требования к печатным платам под SMT монтаж

Этапы подготовки печатной платы к автоматизированному монтажу

1. Проверка печатной платы на соответствие требованиям для поверхностного монтажа компонентов.
2. Установка реперных знаков.
3. Создание технологической заготовки (панели из плат) с учетом технических характеристик монтажного оборудования, количества плат в заказе, особенностей изготовления и стоимости трафарета и т. д.
4. Размещение «технологических зон» на панели.
5. Размещение области для нанесения QR-кода для системы прослеживания на производстве.

В А-КОНТРАКТ подготовку печатных плат к SMD монтажу выполняют наши технические специалисты на основе технической документации, которую передаёт нам заказчик.

Желательно, чтобы предоставленный файл содержал одиночную плату, даже если платы предполагается изготавливать в панелях.

Требования к проектированию печатных плат предназначенных для автоматизированного монтажа поверхностно-монтируемых компонентов

Размещение компонентов и печатных проводников на поверхности печатных плат

• все поверхностно-монтируемые компоненты желательно размещать на одной стороне платы. В случае если это условие выполнить невозможно, следует разделить компоненты на «легкие» и «тяжелые» и размещать их на разных сторонах платы . Например, пассивные компоненты, разместить на одной стороне, микросхемы — на другой;
• размеры площадок должны соответствовать рекомендуемым для данного типоразмера корпуса (информацию о размерах площадок можно уточнить в тех. документации на компонент либо в стандарте IPC-7351);
• зазоры между компонентами должны быть не менее указанных на рис. 1

Рис. 1 Минимальные зазоры между компонентами. По согласованию со специалистами А-КОНТРАКТ, минимальное расстояние между компонентами может составлять 0 ,3 мм.

• желательно, чтобы компоненты распологались не ближе 1,25 мм от края заготовки;
• ориентация компонентов на плате не имеет такого принципиального значения, как при пайке волной, так как на нашем производстве используется технология пайки оплавлением;
• полярные компоненты желательно ориентировать одинаково;
• желательно, чтобы максимальное число компонентов имели одинаковый типоразмер корпуса. Например : резисторы и конденсаторы — 0805 . Подбор компонентов подобным образом позволяет установщикам с револьверными головками достигнуть максимальной производительности;
• поворот компонента вокруг своей оси с дискретностью в 1 °;
• максимальная высота компонента 20 мм;
• максимальный вес компонента 25 г;
• для компонентов с шагом выводов 0,5 мм и менее по возможности оставлять место (по диагонали компонента либо по центру) для размещения локальных реперных знаков;
• для предотвращения деформации платы в процессе производства платы и монтажа при нагреве в печи, полигоны на внешних и внутренних слоях (для многослойных плат) необходимо размещать равномерно по поверхности платы и выполнять их в виде сетки из проводников;
• проводники и переходные отверстия, размещенные под компонентами, должны быть закрыты защитной маской;
• переходные отверстия, находящиеся под корпусами BGA, должны быть закрыты защитной маской;
• расстояние от края неметаллизированного отверстия до контактной площадки или проводника должно быть не менее 0,25 мм;

Соединение проводников с площадками SMT

Для уменьшения оттока тепла от контактных площадок при пайке (для исключения появления «холодных» паек) необходимо:

• использовать узкие проводники, соединяющие непосредственно контактную площадку и широкий проводник, как показано на рис. 2.

Рис. 2 Примеры подвода широких проводников к контактным площадкам

• все перемычки между ножками SMT микросхем должны находиться вне зоны пайки (рис. 3)

Рис. 3 Пример подвода проводников к площадкам
микросхем

• площадки компонентов, находящиеся на больших полигонах, должны быть отделены от полигона перемычками («термальный контакт») рис. 4

Рис. 4.1. Пример размещения площадок SMD компонентов на больших полигонах

Рис. 4.2. Пример размещения площадок THT компонентов на больших полигонах (на всех слоях)

• вокруг контактной площадки нанести маску, которая будет препятствовать перемещению расплавленного припоя вдоль проводника.

Рекомендации по выполнению переходных отверстий

• не допускается располагать переходные отверстия на контактных площадках компонента; приведенный ниже рисунок (рис. 5) демонстрирует рекомендуемое расположение переходных отверстий и контактных площадок;

Рис. 5 Примеры расположения переходных отверстий

• в случаях, когда не удается выдержать зазор «smd площадка» – переходное отверстие более чем 0,25 мм, допускается уменьшение этого зазора, при условии, что переходное отверстие закрыто маской и зазор между окном в маске под smd площадку и самим отверстием в плате не менее, чем 0,15 мм. Если выдержать зазор нет возможности, то можно применить тентирование переходного отверстия (заполнение).

Рекомендации по выполнению маркировки на плате

• маркировка на плате выполняется методом шелкографии либо в слое проводников;
• графические и позиционные обозначения компонентов должны отражать полярность и ориентацию компонентов на плате;
• в случае необходимости на плате предусматривается место для нанесения даты изготовления платы и класса горючести;
• маркировку, выполненную методом шелкографии, желательно располагать только по областям платы, покрытым защитной маской;
• элементы маркировки компонентов, расположенных рядом друг с другом, не должны пересекаться и накладываться друг на друга.

Следует учитывать, что элементы маркировки, попадающие на площадки открытые от маски и покрытые финишным покрытием (ПОС-6 7, иммерсионное золото и д.р.), наноситься не будут.

Требования к технологической заготовке основания печатной платы

Перед запуском платы, предназначенной для автоматизированного монтажа, в производство из одиночной платы создается технологическая заготовка в виде панели из плат либо одиночной платы с технологическими зонами (полосами).

• размер заготовки должен быть не более 430Х460 мм;
• рекомендуемый размер заготовки 250Х350 мм;
• толщина листа заготовки платы 0,5 — 4,5 мм;

Технологические зоны

Технологические зоны (рис. 6) одновременно выполняют несколько функций:

• используются для фиксации заготовки в трафаретном принтере (при нанесении паяльной пасты), на линии по автоматической установке компонентов;
• позволяют размещать компоненты практически у самого края платы;
• используются для размещения реперных знаков;
• используются для придания дополнительной жёсткости заготовке при ее маленькой толщине и наличии в ней большого числа внутренних вырезов
• используются для нанесения маркировки для прослеживаемости изделия на производстве.

Рис. 6 Технологические зоны

Технологические зоны, как правило, имеют ширину 5-10 мм. По краям технологических зон имеются отверстия диаметром 3,3 мм для фиксации заготовки в трафаретном принтере. От заготовки технологические зоны разделяются методом скрайбирования либо мостиками.

В случае, если применение технологических зон недопустимо, на плате должны быть предусмотрены области свободные от компонентов и соответствующие характеристикам технологических зон.

Реперные знаки (Метки отсчета, Fiducial Marks)

Метка отсчёта является центром системы координат на этапе сборки платы. Она позволяет оборудованию автоматизированной линии установки компонентов корректировать погрешности измерения текущих координат, накапливающиеся в процессе автоматической установки компонентов на плату.

Существует два вида меток начала отсчета: глобальные (Global fiducials) и локальные (Local f iducials ).

• глобальные метки используются для всей платы или, в случае нескольких плат объединённых в панель, для привязки всей панели. Требуется минимум две глобальных метки, обычно располо­ женные в диагонально-противоположных углах платы на максимально возможном друг от друга расстоянии . Глобальные метки должны быть на всех слоях, содержащих компоненты.
• локальные метки используются для привязки конкретного компонента (обычно с большим количеством выводов и маленьким шагом между ними) для вычисления координат (Х,У of fsets) . Локальные метки отсчёта располагаются обычно по диагонали, на периметре области, занимаемой данным компонентом . В случае нехватки свободного места допускается использовать одну локальную метку отсчета предпочтительно в центре занимаемой компонентом области.

Все метки располагаются вне запрещённых зон для проводников и компонентов.

Для оборудования, используемого на заводе А-КОНТРАКТ, предпочтительно применять метки отсчета в форме закрашенного круга, А= (0,8..3,0)мм (О,03″. 0,12″) (рис. 7). Рекомендуемый размер «А» метки отсчёта -1 мм.

Рис. 7 Применяемые метки отсчёта.

На печатной плате (на панели) метки отсчёта должны быть одной формы и размера. Допускается глобальные метки делать большего размера, чем локальные.

Вокруг метки должна быть запрещённая зона для проводников, компонентов и защитной маски. Все метки должны быть изображены в слое проводников. Метки должны быть освобождены от маски и иметь гладкое, хорошо отражающее свет, металлическое покрытие (никель, сплавы олова, серебро, золото). Между метками и краем платы должно быть расстояние не менее 5 мм (0,2″) плюс ширина запрещённой зоны .

Рекомендуется размещать метки в точках, как показано на рис.8.

Рис. 8 Пример размещения меток отсчёта

Размещение нескольких плат на заготовке

Как уже было сказано выше, в случае необходимости, одиночные платы объединяются в панель. Расстояние между платами должно соответствовать требованиям применяемой технологии разделения плат:

Рис. 9 Примеры разделения плат фрезерованием

• процарапыванию по контуру (скрайбированию рис. 10)

Рис. 10 Примеры разделения плат скрайбированием

Линии разлома должны, с одной стороны, обеспечивать достаточную прочность панели с платами при нанесении паяльной пасты и установке компонентов и, с другой стороны, обеспечивать гарантированное разделение готовых плат после монтажа.

Если у Вас остались вопросы о требованиях при подготовке печатных плат к поверхностному монтажу в А-КОНТРАКТ, мы будем рады ответить на них по телефону +7(812)703-00-55 или по эл. почте info@acont.ru .

Наш адрес

Санкт-Петербург

194044, Россия, г. Санкт-Петербург,

ул. Гельсингфорсская, д. 3, лит.»3″

Москва

115419, Россия, г. Москва, 2-ой Рощинский пр., дом 8, БЦ «Серпуховской двор»

Источник