از طریق فن آوری سوراخ- (THT) و سطح- فناوری کوه (SMD) دو روش مشترک مونتاژ PCB هستند. تبدیل PCB از THT به SMD عوامل بسیاری را شامل می شود که باید در نظر گرفته شوند. در زیر جزئیات:
1. سازگاری مؤلفه:
سازگاری ردپای مؤلفه: اجزای SMD بسیار کوچکتر از اجزای سوراخ {{0} با فاصله پین های مختلف و ابعاد پد هستند. هنگام تبدیل ، اطمینان حاصل کنید که طرح PCB با ردپای اجزای SMD مطابقت دارد. اگر مؤلفه های موجود نتوانند الزامات سازگاری را برآورده کنند ، باید انتخاب مؤلفه تنظیم شود.
سازگاری عملکرد مؤلفه: برخی از طریق اجزای سوراخ- ممکن است از نظر عملکرد الکتریکی مانند مقاومت ، خازن و مقادیر القا کننده از اجزای SMD متفاوت باشند. این اختلافات ممکن است بر عملکرد مدار تأثیر بگذارد. بنابراین ، ارزیابی عملکرد اجزای SMD و انتخاب مواردی که نیازهای مدار را برآورده می کند ، لازم است.
محدودیت ارتفاع مؤلفه: اجزای SMD به طور معمول در ارتفاع از طریق اجزای سوراخ - پایین تر هستند. اگر این دستگاه محدودیت های ارتفاع داشته باشد ، مانند تلفن های همراه یا تبلت ، انتخاب اجزای SMD باید محدودیت های ارتفاع را در نظر بگیرد تا از نیاز به ضخامت دستگاه جلوگیری شود.
2. طرح و مسیریابی PCB:
بهینه سازی طرح مؤلفه: اجزای SMD کوچکتر هستند و امکان قرار دادن چگالی بالاتر را فراهم می کنند. با این حال ، جلوگیری از چگالی بیش از حد مؤلفه برای جلوگیری از مشکلات مانند تداخل و اتلاف گرما ضروری است. مؤلفه ها باید به طور منطقی بر اساس جریان سیگنال و ماژول های عملکردی ترتیب داده شوند ، با اجزای مرتبط با هم برای کوتاه کردن مسیرهای سیگنال و کاهش تداخل.
تنظیم استراتژی مسیریابی: مؤلفه های SMD به طور کلی به عرض و فاصله کمتری نیاز دارند. در طول مسیریابی PCB ، خطوط سیگنال سرعت بالا {1} بالا باید کوتاه و مستقیم نگه داشته شود تا بازتاب و میرایی سیگنال کاهش یابد. جفت های دیفرانسیل باید با طول مساوی و فاصله کنترل شده مسیریابی شوند. علاوه بر این ، باید به تأثیر VIA ها بر یکپارچگی سیگنال توجه شود.
بهینه سازی طراحی زمین: یک سیستم زمینی طراحی شده چاه {0} برای اطمینان از یکپارچگی سیگنال و سازگاری الکترومغناطیسی در PCB های SMD بسیار مهم است. برای به حداقل رساندن امپدانس زمینی و کاهش حلقه های زمینی باید نقاط زمینی چندگانه و هواپیماهای زمینی درج شود. فرکانس High-} و مدارهای فعلی-}} باید دارای مناطق زمینی اختصاصی برای جلوگیری از تداخل در مدارهای دیگر باشد.
3. از طریق طراحی ساختار:
از طریق انتخاب نوع: از طریق PCB های سوراخ- معمولاً از طریق VIA استفاده می کنند ، در حالی که PCB های SMD می توانند VIA های نابینا یا دفن شده را اتخاذ کنند. Vias کور لایه سطح را به لایه های داخلی متصل می کند و VIA های دفن شده لایه های داخلی را به هم وصل می کنند. اینها از طریق انواع از طریق القای کاهش می یابند و سرعت انتقال سیگنال را بهبود می بخشند. با این حال ، VIA های کور و دفن شده باعث افزایش پیچیدگی و هزینه تولید می شوند. انتخاب از طریق نوع باید عملکرد و هزینه را متعادل کند.
از طریق اندازه و فاصله: PCB های SMD از طریق اندازه های کوچکتر و فاصله تنگ تر نیاز دارند تا مسیریابی چگالی بالاتر - را در خود جای دهند. با این حال ، VIA های بیش از حد کوچک ممکن است مشکل تولید را افزایش داده و بر قابلیت اطمینان تأثیر بگذارد. از طریق طراحی باید قابلیت های فرآیند تولید PCB را در نظر بگیرید و از طریق کیفیت و قابلیت اطمینان اطمینان حاصل کنید.
از طریق درمان: از طریق - سوراخ PCB به SMD تبدیل می شود ، ممکن است موجود از طریق VIAS نیاز به وصل یا پر شدن کند. نادرست از طریق درمان می تواند منجر به مسائلی مانند حفره های مفصل لحیم ، لحیم کاری کافی یا اتصالات الکتریکی ضعیف شود. وصل یا پر کردن روش ها و مواد باید بر اساس شرایط خاص انتخاب شوند.
4. سازگاری فرآیند تولید:
چاپ خمیر لحیم کاری: مونتاژ PCB SMD نیاز به چاپ خمیر لحیم کاری دارد. کیفیت چاپ خمیر لحیم به طور قابل توجهی بر کیفیت لحیم کاری اجزای SMD تأثیر می گذارد. عواملی مانند طراحی استنسیل ، ویژگی های خمیر لحیم کاری و پارامترهای تجهیزات چاپ باید بهینه سازی شوند تا از رسوب و کمیت خمیر لحیم کاری دقیق اطمینان حاصل شود.
فرآیند لحیم کاری Reflow: اجزای SMD به طور معمول با استفاده از لحیم کاری Reflow لحیم می شوند. فرآیند لحیم کاری Reflow شامل چندین مرحله مانند پیش گرم شدن ، گرمایش ، خیساندن و خنک کننده است. مشخصات دما باید با دقت کنترل شود تا ضمن جلوگیری از آسیب به اجزای و PCB ، اتصالات لحیم قابل اعتماد را تضمین کند.
سازگاری فرآیندهای کمکی: علاوه بر چاپ خمیر لحیم کاری و لحیم کاری بازتاب ، سایر فرآیندهای مانند قرار دادن قطعات و بازرسی/آزمایش نیز نیاز به تنظیم برای PCB های SMD دارند. به عنوان مثال ، تجهیزات قرارگیری مؤلفه باید با اندازه ها و شکل های مؤلفه SMD سازگار باشد ، و روش های بازرسی و آزمایش باید برای اطمینان از کیفیت محصول با ویژگی های PCB های SMD سازگار باشد.
5. طراحی برای تولید (DFM):
طراحی پد: ابعاد و شکل های پد SMD برای اطمینان از اتصالات لحیم کاری قابل اعتماد باید با پین های مؤلفه هماهنگ شوند. اندازه پد باید به اندازه مناسب باشد تا از سرریز خمیر لحیم کاری یا لحیم کاری کافی جلوگیری شود. شکل های پد همچنین باید الزامات تجهیزات لحیم کاری و تکنیک های فرآیند را برآورده کنند.
طراحی ماسک لحیم کاری: ابعاد و اشکال باز ماسک لحیم کاری باید بر اساس اندازه پد و ویژگی های مؤلفه SMD طراحی شود. باز کردن ماسک لحیم کاری باید کمی بزرگتر از پد باشد تا از سرریز خمیر لحیم کاری روی لنت های مجاور جلوگیری شود ، که می تواند باعث ایجاد پلک نشود.
طراحی مارک: علائم واضح و دقیق برای مونتاژ PCB SMD ضروری است. مارک ها باید موقعیت های مؤلفه ، قطب ها و سایر اطلاعات مهم را برای راهنمایی قرار دادن و بازرسی مؤلفه نشان دهند. موقعیت های علامت گذاری باید منطقی باشد و از همپوشانی با اجزای مؤلفه یا اتصالات لحیم کاری خودداری کنید.
6. ملاحظات قابلیت اطمینان:
مدیریت استرس حرارتی: در حین لحیم کاری بازتاب ، اجزای SMD و PCB در معرض استرس حرارتی قابل توجهی قرار می گیرند. اگر اختلاف دما بین مؤلفه ها و PCB خیلی بزرگ باشد ، استرس حرارتی می تواند منجر به ترک های مفصل لحیم کاری یا آسیب مؤلفه شود. تجزیه و تحلیل تنش حرارتی باید انجام شود و برای کاهش اثرات تنش حرارتی باید مواد و فرآیندها بهینه شوند.
توجه به استرس مکانیکی: اجزای SMD کوچک و سبک هستند و آنها را در هنگام استفاده از PCB مستعد ابتلا به استرس مکانیکی می کند. در حین طراحی ، باید به تأثیر استرس مکانیکی بر اجزای و اتصالات لحیم کاری توجه شود. اقداماتی مانند تقویت و جذب شوک باید برای افزایش قابلیت اطمینان انجام شود.
عوامل محیطی: عواملی مانند دما ، رطوبت و لرزش می توانند بر قابلیت اطمینان PCB های SMD تأثیر بگذارند. PCB باید برای مقاومت در برابر شرایط محیطی و رعایت استانداردها و مشخصات مربوطه طراحی شود. مواد و اقدامات محافظتی باید بر اساس محیط کاربردی انتخاب شوند تا سازگاری محیطی PCB را تقویت کنند.
7. فاکتورهای هزینه:
هزینه مؤلفه: اجزای SMD به طور کلی گران تر از اجزای سوراخ - هستند. با این حال ، اندازه کوچکتر و تراکم مونتاژ بالاتر آنها باعث کاهش سطح کلی PCB و هزینه های تولید می شود. هزینه های مؤلفه باید در برابر سایر فاکتورهای هزینه متعادل شود تا اثربخشی هزینه {3 {3}.
هزینه تولید: تبدیل به PCB های SMD ممکن است پیچیدگی و هزینه های تولید را افزایش دهد ، از جمله از طریق ساخت و چاپ خمیر لحیم کاری. با این حال ، چگالی بالاتر و اندازه کوچکتر PCB SMD می تواند میزان مصرف مواد را کاهش داده و راندمان تولید را بهبود بخشد. هزینه های تولید باید با انتخاب فرآیندها و تکنیک های تولید مناسب بهینه شود.
هزینه آزمایش و نگهداری: PCB های SMD به دلیل اندازه های کوچکتر اجزای کوچکتر و چگالی بالاتر ، آزمایش و ترمیم چالش برانگیز تر هستند. تجهیزات و تکنیک های تخصصی تخصصی ممکن است مورد نیاز باشد ، افزایش هزینه های آزمایش و نگهداری. این برای تسهیل آزمایش و نگهداری باید در حین طراحی در نظر گرفته شود.
