Настоящий документ определяет технические требования для проектирования оснований печатных плат при применении автоматизированных устройств нанесения припойной пасты, установки без корпусных компонентов и компонентов с планарными выводами (предполагается установка SMD компонентов только на одной из сторон платы). |
1. Требования к технологической заготовке основания печатной платы. |
1.1 Размер заготовки должен быть не более (L x W) (308 x 208) мм (12.12" x 8.18").
1.2 Толщина листа заготовки платы должна быть от 0.6 мм до 3.мм (0.024"… 0.2").
1.3 Зоны на заготовке, запрещённые для размещения компонентов должны соответствовать (рис.1) |
1) На стороне платы для установки SMD компонентов: |
а) Зона шириной 3 мм от верхнего края заготовки (Рис.1);
б) Зона шириной 5 мм от нижнего края заготовки (Рис.1). |
2) На противоположной SMD компонентам стороне платы |
а) Зоны шириной 5 мм от верхнего и от нижнего краёв платы (Рис.1). |
|
|
1.5 Деформация заготовки платы не должна превышать величин, указанных на Рис.2. |
|
1.6 При необходимости утановки 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). |
|
|
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.
Применяемые метки отсчёта изображены на Рис.4. Метки в форме круга являются предпочтительными при проектировании новых печатных плат. |
|
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. |
| Рис. 5 Пример размещения меток отсчёта |
|
В случае автоматического монтажа небольших по размеру плат их объединяют в общую панель (Панелирование) и располагают на одной заготовке (Рис.6). |
| Рис. 6 Пример расположения нескольких плат на одной заготовке |
|
Расстояние между платами должно соответствовать требованиям применяемой технологии разделения плат: фрезерование (Рис.7), процарапывание (скрайбирование) по контуру (Рис.8). Технологию разделения плат фрезерованием рекомендуется применять в случаях, когда изготовитель печатных плат не может делать разделение методом скрайбирования или в других обоснованных случаях. |
| 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. |
| Рис.8 Пример разделения плат процарапыванием по контуру |
|
3. Общие рекомендации по проектированию печатных плат |
1) Размещение печатных проводников и компонентов:
- | все безкорпусные и компоненты с планарными выводами (SMD) следует размещать на одной стороне платы. | - | 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, если это не противоречит требованиям помехоустойчивости, безопасности и др.; | - | 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; | - | все пассивные компоненты одного типа по возможности группировать. В группах компоненты располагать параллельно (Рис.10); | - | все SOIC компоненты рекомендуется размещать перпендикулярно длинной оси пассивных компонентов (Рис.10); |
|
| Рис.10 Размещение компонентов на печатной плате |
|
- | проводники, расположенные под компонентами SMD, должны быть закрыты защитной маской; | - | для уменьшения оттока тепла от контактных площадок при пайке (для исключения появления "холодных" паек) необходимо: |
|
а) 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. |
| Рис.11 Примеры подвода широких проводников к контактным площадкам |
|
б) Все перемычки между ножками SMD микросхем должны находиться вне зоны пайки: |
|
в) Площадки SMD компонентов, находящиеся на больших полигонах, должны быть отделены от полигона перемычками. |
| Рис.13 Примеры расположения площадок SMD на больших полигонах |
|
г) Вокруг контактной площадки нанести маску, которая препятствует перемещению расплавленного припоя вдоль проводника. |
2) Рекомендации по выполнению переходных отверстий:
- | 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 |
|
3) 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; |
|
4. Требования к проектированию трафарета для нанесения паяльной пасты |
4.1 Трафареты для нанесения паяльной пасты выполняются на листе размером не менее 488x268 мм.
4.2 В файле трафарета должны быть указаны:
- | координаты, форма и размеры окон для нанесения припойной пасты; Окна в трафарете для нанесения паяльной пасты должны повторять координаты и форму контактных площадок для установки компонентов поверхностного монтажа (SMD). Размеры окон должны быть на 50 мкм меньше контактных площадок. | - | координаты и диаметры технологических отверстий для крепления трафарета к раме принтера для нанесения паяльной пасты (24 отв.); | - | координаты и диаметры 2-х технологических отверстий для установки направляющих штырей, ориентирующих печатную плату относительно трафарета. |
|
4.3 Чертёжи заготовок для трафарета изображён на Рис. 15(а, б)
Рис. 15 Чертёж заготовок для трафарета
а) Заготовка трафарета при расположении компонентов SMD в слое "BOTTOM" (нижний слой) |
|
б) Заготовка трафарета при расположении компонентов SMD в слое "TOP" (верхний слой) |
|
5. Документация, предоставляемая при заказе на монтаж ПП:
- | сборочный чертёж; | - | полный перечень комплектующих по заказу; Наименование компонентов должно соответствовать сборочному чертежу; | - | при повторном заказе предоставляется перечень изменений. |
|
6. Перечень рекомендуемых к применению типов компонентов для установки на печатные платы |
Перед началом разработки, список рекомендуется уточнить, в связи с возможным изменением номенклатуры применяемых компонентов. |
Резисторы |
Серия 1206 |
|---|
1. Резистор - перемычка | 2. 100 Ом +5% 0.25вт | 3. 1КОм +5% 0.25вт | 4. 2 Ком +5% 0.25вт | 5. 3 Ком +5% 0.25вт | 6. 5,1Ком +5% 0.25вт | 7. 10 Ком +5% 0.25вт | 8. 20 Ком +5% 0.25вт | 9. 30Ком +5% 0.25вт | 10. 51Ком +5% 0.25вт | 11. 100 кОм +5% 0.25вт |
|
|
|
Серия 0805 |
|---|
1. Резистор - перемычка | 2. 1 Ом +5% 0.125вт | 3. 3,3 Ом +5% 0.125вт | 4. 15 Ом +5% 0.125вт | 5. 30 Ом +5% 0.125вт | 6. 56 Ом +5% 0.125вт | 7. 68 Ом +5% 0,125вт | 8. 100 ом +1% | 9. 100 Ом +5% 0.125вт | 10. 180 Ом +5% 0.125вт | 11. 200 Ом +5% 0.125вт | 12. 240 Ом +5% 0.125вт | 13. 360 Ом +5% 0.125вт | 14. 470 Ом +5% 0.125вт | 15. 510 Ом +5% 0.125вт | 16. 560 Ом +5% 0.125вт | 17. 1 Ком +5% 0.125вт | 18. 1,8 Ком +5% 0.125вт | 19. 2 Ком +5% 0.125вт | 20. 2,4 Ком +5% 0.125вт | 21. 2,7 Ком +5% 0.125вт | 22. 3 Ком +5% 0.125вт |
|
|
Серия 0805 |
|---|
23. 3 Ком +5% 0.125вт | 24. 5,1 Ком +5% 0.125вт | 25. 5,1 Ком +5% 0.125вт | 26. 6,2 Ком +5% 0.125вт | 27. 6,8 Ком +5% 0.125вт | 28. 10 Ком +1% | 29. 10 Ком +5% 0.125вт | 30. 12 Ком +5% 0.125вт | 31. 15 Ком +5% 0.125вт | 32. 20 Ком +5% 0.125вт | 33. 30 Ком +5% 0.125вт | 34. 51 Ком +5% 0.125вт | 35. 75 Ком +5% 0.125вт | 36. 100 Ком +5% 0.125вт | 37. 150 Ком +5% 0.125вт | 38. 200 Ком +5% 0.125вт | 39. 300 Ком +5% 0.125вт | 40. 510 Ком +5% 0.125вт | 41. 3 Мом +5% 0.125вт | 42. 5,1 Мом +5% 0.125вт | 43. 6,8 Мом +5% 0.125вт |
|
|
|
|
Керамические конденсаторы |
Серия 0805 |
|---|
1. 0,01 мкф 10% | 2. 0,015 мкф | 3. 0,1 мкф 20% | 4. 0,22 мкф 80-20% | 5. 1 мкф (16в) | 6. 15 пф | 7. 22 пф | 8. 30 пф +5% 50вт | 9. 47 пф | 10. 100 пф | 11. 180 пф | 12. 330 пф 20% | 13. 1000 пф 10% |
|
|
|
Серия 1206 |
|---|
1. 0,1 мкф | 2. 100 пф +5% 50в | 3. 100 пф +20% 50в |
|
|
|
|
Транзисторы |
Диоды |
Микросхемы |
Тип |
Корпус |
BC847 BLT1 |
корп.SOT23 |
BC857 BLT1 |
корп.SOT23 |
BC817-25 |
корп.SOT23 |
BC807-16 |
корп.SOT23 |
|
|
Тип |
Корпус |
LL4148 |
Корпус SOD80 |
LL4448 |
Корпус SOD80 |
|
|
AT90S4433 8AI |
HCF4093BM1 |
MC33079D |
ATMEGA 103 6AI |
HCF4051BM1 |
HCF4052BM1 |
МС34063АD |
SP312AET |
ST485BD |
HCF 4020 BM1 |
MAX242 |
HEF4011BT |
|
|
|
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
)
