Schwierigkeiten beim PCB-Prototyping: 5 Details, die Ingenieure prüfen müssen, um Zeit und Geld zu vermeiden

1Einleitung: Haben Sie den Schmerz von Prototypenfehlern erlebt?

Viele Ingenieure verbringen eine Woche mit PCB-Design, only to have the prototype fail due to a small oversight during prototyping—like forgetting to mark silkscreen direction (causing reversed component soldering) or choosing the wrong board material (resulting in insufficient high-temperature resistance). PCB-Prototypenbau kostet wenig, aber wiederholte Nacharbeiten verzögern den Projektfortschritt erheblich.

2. 5 Details, die vor der Prototypenfertigung zu überprüfen sind

1. Detail 1: Seidenwand "klar und nicht überlappend", um Lötfehler zu vermeiden

    

   Verschwommene, sich überlappende Seidenflächen oder falsche Polaritätsmarkierungen (für Dioden, Kondensatoren) verursachen eine umgekehrte Komponentenlösung und einen direkten Plattenversagen.

    

   Kontrollmethode: Aktivieren Sie die "3D-Ansicht" in der Entwurfssoftware (z. B. Altium), um zu sehen, ob die Seidenfläche Pads abdeckt oder sich mit anderen Komponenten überschneidet.Konzentrieren Sie sich auf die Überprüfung der Kennzeichnung "±" oder "PIN1" für polare Komponenten, um die Klarheit zu gewährleisten.

2. Detail 2: Brettmaterial "Gleicht Anwendungsszenarien"

    

   Für verschiedene Szenarien sind verschiedene PCB-Materialien erforderlich.während FR-4 mit hohem Tg (Tg ≥ 170°C) für industrielle Hochtemperaturumgebungen (Temperatur > 85°C) erforderlich ist, und PTFE-Hochfrequenzmaterialien für Hochfrequenzkommunikation (z. B. 5G).

    

   Auswahlberatung: Verwenden Sie FR-4 (Tg 130-150°C) für allgemeine Projekte, FR-4 mit hohem Tg (Tg ≥170°C) für industrielle Projekte und PTFE- oder Rogers-Materialien für Hochfrequenzprojekte.Die Materialmodelle und Parameter im Prototypenmodell müssen klar notiert werden, um Fehllieferungen zu vermeiden.

3. Detail 3: Kupferdicke "erfüllt die aktuellen Anforderungen" zur Vermeidung von Brennbränden

    

   Die Kupferdicke bestimmt die Stromtragfähigkeit der PCB. Zu dünnes Kupfer verursacht bei starkem Stromüberfluss eine Überhitzung und Verbrennung der Kupferfolie.1A-Strom erfordert mindestens 1 oz (35 μm) Kupfer, und 2A benötigt 2oz (70μm). Viele Anfänger setzen standardmäßig auf 1oz Kupfer, wobei die aktuellen Bedürfnisse ignoriert werden.

    

   Berechnungsverfahren: Verwenden Sie die Formel "Stromkapazität (A) = Kupferdicke (oz) × Spurenbreite (mm) × 0,8". Zum Beispiel hat ein 1oz Kupferspuren mit einer Breite von 2 mm eine Stromkapazität von ~ 1,6A. Übersteigt der Strom 2A,Wechseln Sie zu 2 Unzen Kupfer oder erweitern Sie die Spur.

4. Detail 4: Bohrgröße "Gleicht an Komponentenpins", um Einsatzprobleme zu vermeiden

    

   Zu kleine Durchlöcher oder Nadellöcher verhindern das Einsetzen von Bauteilen; zu große Löcher verursachen kaltes Löten. Zum Beispiel für ein Bauteil mit 0,8 mm Nadeln sollte der Durchmesser des Nadelloches ~ 1,0 mm betragen,und der Durchlöcherdurchmesser ~0.6 mm (mit einem Pad-Durchmesser von 1,2 mm).

    

   Kontrollmethode: Verwenden Sie das Bauteildatenblatt in der Konstruktionssoftware, um den Pin-Durchmesser zu bestätigen.Vermeiden Sie Löcher kleiner als 0.3 mm (schwierig für Hersteller zu verarbeiten, anfällig für Bohrbruch).

5. Detail 5: "Paneeldesign" bietet "Prozesskanten" für eine einfache Produktion

    

   Durch die Auslassung von Prozesskanten für das Prototyping in Paneelen (mehrere kleine PCBs kombiniert) ist das Maschinenlöten unmöglich.

    

   Konstruktionsanforderung: Vorbehalte von 5-10 mm Prozesskanten um das Panel hinzufügen Positionierungslöcher (3 mm Durchmesser, kein Kupfer) an den Kanten für die Ausrichtung der MaschinePCBs im Panel mit "V-CUT" oder "Mausbisslöchern" für eine spätere einfache Trennung verbinden.

3Schlussfolgerung: Der "letzte Schritt" vor der Prototypenfertigung

Vor dem Prototyping schicken Sie Gerber-Dateien an den Hersteller und bitten Sie seine Ingenieure, Designprobleme zu überprüfen (z. B. ob die Löchergröße, die Kupferdicke und das Material die Verarbeitungskapazitäten erfüllen).Viele Hersteller bieten kostenlose DFM-Kontrollen anDenken Sie daran: 10 Minuten Überprüfung vor dem Prototyping ist besser als 10 Tage Nachbearbeitung später.