Im Bereich der Elektronikfertigung hängen Qualität und Effizienz der PCBA-Verarbeitung weitgehend von den Design- und Fertigungsstandards der Leiterplatten ab. Als PCBA aus einer Hand Als Anbieter intelligenter Fertigungsverfahren wissen wir, wie wichtig es ist, die besten Verfahren der Branche für die Produktqualität einzuhalten. In diesem Artikel werden sechs Kernanforderungen für Leiterplatten in der PCBA-Verarbeitung beschrieben, die Ihnen helfen, Produktionsprozesse zu optimieren und die Produktzuverlässigkeit zu verbessern.
Inhaltsübersicht
PCB-Materialauswahl
Materialeigenschaften bestimmen die Anwendungsszenarien
Das Material des Leiterplattensubstrats ist ein grundlegender Faktor für die Leistungsfähigkeit von Schaltungen. FR-4 Glasfaser-Epoxid-Laminat ist die bevorzugte Wahl für die meisten elektronischen Produkte aufgrund seines hervorragenden Preis-Leistungs-Verhältnisses, mit:
- Gute mechanische Festigkeit
- Mäßige Dielektrizitätskonstante
- Hohe Kosteneffizienz
Besondere Anwendungsanforderungen
Für Hochfrequenzschaltungen oder Geräte mit hoher Leistung empfehlen wir:
- Keramische Substrate: Excellent high-temperature resistance (withstands above 300°C)
- Aluminium-Substrate: Hervorragende Wärmeableitung (Wärmeleitfähigkeit bis zu 2-4W/4W/mK)
Dicke Normen
The industry standard thickness is 1.6mm ±10%. Boards thinner than 1.0mm are prone to deformation during processing, affecting SMT placement accuracy.
Kontrolle der Maßtoleranz
Normen für die Bearbeitung
PCB outline dimensional tolerances should be strictly controlled within ±0.1mm, which is critical for:
- Passgenauigkeit des Gehäuses
- Zuverlässigkeit der Steckerausrichtung
- Konsistenz der Chargenproduktion
Design-Empfehlungen
Halten Sie an den Leiterplattenrändern einen Mindestabstand von 3 mm ein, um das Einspannen und Positionieren in automatisierten Produktionslinien zu erleichtern.
Pad Design Spezifikationen
Prinzip der Komponentenanpassung
Das Design der Pads muss genau den Abmessungen der Bauteilstifte entsprechen:
- 0603 package: Recommended pad size 0.8mm × 1.0mm
- SOIC-Gehäuse: Pads sollten 0,3-0,5 mm über die Pins hinausragen
Abstandsanforderungen
Normen für Mindestabstände:
- Standard components: ≥0.2mm
- BGA components: ≥0.15mm
BGA Design Schlüsselpunkte
Für BGAs mit einem Pitch von 0,5 mm wird das NSMD-Pad-Design (Non-Solder Mask Defined) empfohlen, das die Zuverlässigkeit beim Löten um etwa 30 % erhöht.
Standards für das Spurendesign
Derzeitige Tragfähigkeit
Leiterbahnbreite vs. Stromstärke (1oz Kupferdicke):
| Stromstärke (A) | Minimale Leiterbahnbreite (mm) |
|---|---|
| 1 | 0.25 |
| 3 | 0.75 |
| 5 | 1.50 |
Abstandsspezifikationen
Gemäß IPC-2221-Normen:
- Low-voltage circuits (≤30V): ≥0.1mm
- Medium-voltage circuits (30-100V): ≥0.6mm
- High-voltage circuits (≥100V): Calculate as 0.6mm/kV
Über Design-Optimierung
Grundsätze der Lochgrößengestaltung
Empfohlene Lochgröße: 0,2 mm größer als die Komponentenstifte:
- Standard-Komponenten mit Durchgangsbohrungen: 0,8-1,0 mm Lochgröße
- Designs mit hoher Dichte:Mindestens 0,3 mm (Laserbohren erforderlich)
Stromtragende Lösungen
Für Hochstrompfade:
- Mehrere Durchkontaktierungen parallel verwenden
- Erhöhung der Kupferdicke (bis zu 2 Unzen)
- Auftragen einer leitfähigen Epoxidharzfüllung
Technologien zur Oberflächenbehandlung
Gemeinsamer Prozessvergleich
| Prozess-Typ | Thickness (μm) | Vorteile | Anwendungsszenarien |
|---|---|---|---|
| HASL | 1-25 | Geringe Kosten | Unterhaltungselektronik |
| ENIG | Ni3-5/Au0,05-0,1 | Hohe Ebenheit | Präzisions-BGA |
| OSP | 0.2-0.5 | Umweltfreundlich | Produkte für die kurzfristige Lagerung |
Empfehlungen zur Auswahl
Hochfrequenz-Signalschaltungen sollten ENIG verwenden, was den Signalverlust um etwa 15 % reduziert.
Allgemeine Probleme und Lösungen
Produktion Herausforderung Gegenmaßnahmen
- Fehler beim Löten: Pad-Design optimieren + Reflow-Profil anpassen
- Kurzschlüsse: Verbesserung der AOI-Inspektion + Erhöhung der Testabdeckung
- Impedanzkontrolle: Verwendung von Hochfrequenzmaterialien + strenge Kontrolle der Leiterbahnbreitentoleranz
Qualitätssicherungsmaßnahmen
Wir bieten:
- DFM (Design for Manufacturability) Analyse Dienstleistungen
- 3D PCB-Simulationsprüfung
- 100%ige elektrische Prüfung
Schlussfolgerung: Die Optimierung des PCB-Designs erhöht den Gesamtwert
Durch die Einhaltung dieser PCB-Design-Spezifikationen können die Kunden ihre Ziele erreichen:
✓ 20-30% improvement in production efficiency
✓ Defect rates reduced to <500ppm
✓ Approximately 25% longer product lifespan
Wir empfehlen, Experten für die Herstellung von Leiterplatten bereits in der frühen Phase des Produktdesigns einzubeziehen, um kostspielige Änderungen in einem späten Stadium durch gemeinsames Design zu vermeiden. Die Optimierung des Leiterplattendesigns verbessert nicht nur die Produktzuverlässigkeit, sondern senkt auch die Gesamtproduktionskosten erheblich und verschafft Ihren Produkten damit einen Wettbewerbsvorteil auf dem Markt.
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