А - сторона платы для установки SMD компонентов:

   -запрещённая зона шириной 3 мм от верхнего края заготовки (Рис.1);

   -запрещённая зона шириной 5 мм от нижнего края заготовки (Рис.1).

В -  противоположная SMD компонентам сторона платы

   -запрещённые зоны шириной 5 мм от верхнего и от нижнего краёв платы (Рис.1).

 

1.4  Деформация заготовки платы не должна превышать величин, указанных на Рис.2.

 

1.5    При необходимости установки на плату навесных компонентов до установки компонентов SMD их высота не должна превышать:

-   на стороне платы для установки SMD компонентов - 6.5 мм (0.26”) (Рис.3);

      -   на противоположной SMD компонентам стороне платы -10 мм (0.4”) (Рис.3).

 

 

Рис.3

 

 2. Метки отсчета (Fiducial Marks, реперные знаки)

 2.1. Метка отсчёта является центром системы координат на этапе сборки платы. Она позволяет оборудованию 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 fiducials). 

- Глобальные метки используются для всей платы или, в случае нескольких плат объединённых в панель, для привязки всей панели. Требуется минимум две глобальных метки, обычно расположенные 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 (X,Y offsets). 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.

Применяют следующие формы меток отсчета, А = (0.8…3.0)мм (0.03”…0.12”) (Рис.4):

-закрашенный круг (предпочтительно);

-закрашенный квадрат;

-закрашенный повернутый квадрат;

-одиночный крест;

    Рекомендуемый размер “А” метки отсчёта  - 1.5 мм. На печатной платы (на панели) метки отсчёта должны быть одной формы и размера. Допускается глобальные метки делать большего размера, чем локальные.

Например: глобальные метки – 1,5мм, локальные – 1мм.

 Рис.4 Метки отсчёта.

   Вокруг метки должна быть запрещённая зона для проводников, компонентов и защитной маски (Рис. 4). 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,…) Между метками и краем платы должно быть расстояние не менее 5.0 мм (0.2”) плюс ширина запрещённой зоны.

Рекомендуется размещать  метки в точках, как показано на Рис.5.

 

   В случае автоматического монтажа небольших по размеру плат их объединяют в общую панель (Панелирование) и располагают на одной заготовке (Рис.6).

 

   Расстояние между платами должно соответствовать требованиям применяемой технологии разделения плат: фрезерованию (Рис.7), процарапыванию по контуру (Скрайбированию Рис.8).

 

 Рис.7 Пример разделения плат фрезерованием

 

 

   “Линии разлома” должны, с одной стороны, обеспечивать достаточную прочность панели с платами при нанесении паяльной пасты, при механизированной установке и пайке компонентов и, с другой стороны, обеспечивать гарантированное разделение готовых плат при разламывании.

 1) Размещение «нуля» печатной платы:

 «Ноль» печатной платы необходимо размещать в абсолютной системе координат в точке (100; 100).

 2) Размещение печатных проводников и компонентов:

    - все бескорпусные и компоненты с планарными выводами (SMD)  следует 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 стандартах IPC7351 или IPC-782);

   - зазоры между компонентами должны быть не менее указанных на Рис. 9;

 

                                                            Рис.9 Минимальные зазоры между компонентами.

 

 - компоненты должны располагаться не ближе 1.25 мм (0,05”) от края заготовки и не ближе запрещённых зон, указанных в п.1.3;

 - в слое металлизации при трассировке проводников нужно избегать острых углов;

 - шина заземления должна быть везде, где это возможно;

 - обратить внимание на необходимость запрещённой зоны вокруг крепёжных отверстий;

 -диаметры отверстий для компонентов с выводами должны превышать диаметры выводов не более чем на 0.25мм(0.01”);                                                                                                                                                                              

-диаметры отверстий на чертеже указываются с учётом толщины  металлизации;

 -расстояние от края не металлизированного отверстия до контактной площадки или проводника должно быть не менее 0.5 мм (0.02”);

 -полярные компоненты желательно ориентировать одинаково;

 - желательно, чтобы максимальное число компонентов имели одинаковый типоразмер корпуса. Например: резисторы и конденсаторы - 0805. Подбор компонентов подобным образом позволяет установщику достигнуть максимальной производительности;

 - поворот компонента вокруг своей оси с дискретностью в 1 градус;

 - максимальная высота компонента 20 мм;

 - максимальный вес компонента 25 г;

 - для компонентов с шагом выводов 0.5 мм и менее оставлять место (по диагонали компонента либо по центру) для размещения локальных реперных знаков;

 - проводники, расположенные под компонентами SMD, должны быть закрыты защитной маской;

 - переходные отверстия, находящиеся под корпусами BGA, должны быть закрыты защитной маской;

 - 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;

 - расстояние от края неметаллизированного отверстия до контактной площадки или проводника должно быть не менее 0.5 мм;

 - для уменьшения оттока тепла при пайке от контактных площадок  (для исключения появления “холодных” паек) необходимо:

 - Использовать узкие проводники, соединяющие непосредственно контактную площадку и широкий проводник, как показано на Риc.11 (а, б).

Ширина подводящего “узкого” проводника выбирается в зависимости от класса точности платы и от проходящего по нему тока.

 Примеры подвода широких проводников к контактным площадкам

  Рис.11

 Все перемычки между ножками SMD микросхем должны находиться вне места пайки:

 

Рис. 12

 

      - Площадки SMD компонентов, находящиеся на больших полигонах, должны быть отделены от полигона перемычками.

 

Рис.13 Примеры расположения площадок SMD на больших полигонах

- Вокруг контактной площадки нанести маску, которая препятствует перемещению расплавленного припоя вдоль проводника.

 

3. Рекомендации по выполнению переходных отверстий:

Во многом качество монтажа поверхностно-монтируемых компонентов зависит от правильного выполнения переходных отверстий. Неправильное размещение переходных отверстий относительно площадок SMT компонентов является распространенной ошибкой разработчиков.

-           не допускается располагать переходные отверстия под компонентами SMD и на контактных площадках;

-           диаметр переходных отверстий должен выбираться, основываясь на толщине платы и рекомендованном производителем отношении толщины платы и минимальном диаметре металлизированного отверстия.

Приведённый рисунок  (Рис.14) демонстрирует рекомендуемое расположение переходных отверстий и контактных площадок.

 Рис.14 Примеры расположения переходных отверстий

 

4) Рекомендации по выполнению маркировки платы.

На плате наносится маркировка:

-графических и позиционных обозначений компонентов (графические обозначения компонентов должны отражать полярность и ориентацию компонентов на плате);

-обозначения платы, версии, обозначения предприятия-изготовителя и его адрес;

-предусматривается место для нанесения номера и  даты изготовления платы;

-маркировка на плате выполняется  трафаретной печатью либо в слое проводников;

трафаретную печать желательно располагать только по областям платы, покрытых 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-61, иммерсионное золото и д.р.)  наноситься не будут.

 

Комплектность предоставляемой конструкторской документации

 Предоставляемая заказчиком техническая документация должна содержать:

- файл (файлы) проекта;

- заполненный паспорт заказа печатных плат  (при необходимости заказа плат);

- сборочный чертеж;

- спецификацию, с указанием наименования компонентов, их позиционных обозначений на плате, номиналов и типов корпуса.

 Неправильно подготовленные файлы проекта и технической документации усложняют, а иногда и делают невозможным проведение монтажных работ.

При предоставлении гербер-файлов необходимо руководствоваться правилами их генерации указанными.

 

 

Инструкция по созданию гербер-файлов

Получение гербер файлов для примера 2-х слойной платы с маской и маркировкой с двух сторон (пусть

файл называется KL.PCB).

Задать зазоры между медью и защитной маской:

Option - Configure - Solder Mask Swel: 0.15 - 0.2 мм (по умолчанию 0.191 мм)

File - Gerber Out - Setup Output Files

Layers: Top

Установить флажки в полях: PADS, VIAS, в остальных полях флажок снять.

В поле File Extension ввести имя ТОР

Нажать кнопку ADD в левой части экрана: