Первым шагом всегда идет проектирование. Используйте Altium Designer или KiCad – эти инструменты позволяют точно разместить дорожки, отверстия и компоненты с допуском до 0.1 мм. Оптимальная ширина проводника для бытовой техники – 0.3-0.5 мм, для высокочастотных устройств – уже 0.15 мм.
Файлы Gerber – стандарт для передачи данных на производство. Проверьте каждый слой в ViewMate или GerbTool, чтобы исключить ошибки: разрывы цепей, наложения масок, некорректные диаметры сверлений. Одна необнаруженная погрешность приводит к браку всей партии.
Основа – стеклотекстолит FR-4 толщиной 1.6 мм для большинства применений. Для гибких вариантов выбирайте полиимидные пленки. Медная фольга 35 мкм – стандарт, но для силовых узлов требуется 70-105 мкм. Травление в хлорном железе удаляет избытки меди, оставляя только нужные пути тока.
Сквозные отверстия металлизируют гальваническим методом: сначала активируют поверхность палладием, затем осаждают медь слоем 25-30 мкм. Лужение HASL защищает контакты от окисления, но для плат с мелкими элементами предпочтительнее иммерсионное золочение.
Контроль качества включает 3D-сканирование, тесты на замыкание и обрыв. Погрешность позиционирования компонентов при монтаже не должна превышать 0.05 мм. Готовые изделия тестируют под нагрузкой, имитируя реальные условия эксплуатации.
Подготовка проекта к передаче на завод
Проверьте схему на соответствие электрическим параметрам:
- Убедитесь, что номиналы компонентов соответствуют расчетным значениям
- Проверьте цепи питания на отсутствие коротких замыканий
- Подтвердите соответствие допустимым токам для дорожек
Оптимизируйте разводку:
- Установите ширину проводников: сигнальные – от 0.2 мм, силовые – от 0.5 мм
- Выдержите зазоры: между элементами – минимум 0.3 мм, между контактами – 0.2 мм
- Добавьте технологические поля по краям – от 5 мм
Подготовьте файлы для производства:
- Gerber-файлы: Top/Bottom Layer, Solder Mask, Silkscreen, Drill
- NC Drill – файл сверловки с указанием диаметров
- Centroid – позиции компонентов для монтажа
- PDF с габаритными размерами и спецификацией
Проверьте совместимость материалов:
- FR-4 для стандартных решений, Rogers для высокочастотных
- Толщина меди: 35 мкм для обычных схем, 70 мкм для силовых
- Покрытие контактов: HASL для бюджетных вариантов, ENIG для сложных
Сборка и проверка электронных модулей
Монтаж компонентов
Начинайте с нанесения паяльной пасты через трафарет. Используйте автоматические установщики для точного позиционирования чипов, резисторов и конденсаторов. Для ручного монтажа крупных деталей применяйте термовоздушные станции с температурой 250–300°C.
Контроль качества
Проверяйте каждую плату после пайки. Автоматические оптические инспекторы (AOI) выявляют перекосы компонентов и недостатки пайки. Для высоконагруженных модулей обязателен рентгеновский контроль скрытых соединений.
Тестируйте функциональность на специальных стендах. Подавайте тестовые сигналы и сравнивайте показания с эталонными значениями. Отбраковывайте модули с отклонениями более 5% от нормы.
Подготовка проекта: схемы, разводка и проверка
Используйте специализированные программы: для проектирования схем подойдут Altium Designer, KiCad или Eagle. Они позволяют автоматизировать разводку проводников и минимизировать ошибки.
Оптимизируйте ширину дорожек: для сигнальных линий достаточно 0,2–0,3 мм, для питания – 0,5–1,5 мм в зависимости от тока. Чем выше нагрузка, тем толще должен быть проводник.
Проверьте зазоры: минимальное расстояние между элементами – 0,15 мм для стандартных производств. Убедитесь, что нет пересечений без переходных отверстий.
Запустите DRC: встроенные инструменты проверки правил проектирования выявят короткие замыкания, незавершенные соединения и другие дефекты до передачи файлов в производство.
Экспортируйте Gerber-файлы: подготовьте отдельные слои для проводников, шелкографии, паяльной маски и сверловки. Укажите корректные параметры в настройках.
Монтаж компонентов, пайка и тестирование
Для установки элементов на основу применяйте автоматизированные установщики (pick-and-place) с точностью позиционирования до 0.05 мм. Оптимальная температура пайки волной – 260±5°C при скорости конвейера 1.2 м/мин. Для ручного монтажа используйте паяльники с регулировкой от 250°C до 300°C.
Контроль качества
Проверя соединения, обращайте внимание на:
- Отсутствие перемычек между дорожками (зазор ≥ 0.15 мм)
- Равномерность покрытия припоем (толщина 25-50 мкм)
- Отсутствие холодных паек – характерный матовый оттенок указывает на дефект
Финальная проверка
Тестируйте собранные модули на стендах с подачей тестовых сигналов. Измеряйте потребляемый ток в режиме простоя – отклонение более 10% от нормы указывает на ошибки. Для высокочастотных схем используйте осциллографы с полосой ≥ 100 МГц.
