2024-01-19
Com o aumento da concorrência no mercado dos produtos de comunicação e electrónicos, o ciclo de vida dos produtos está a encurtar-se.A modernização dos produtos originais e a rapidez com que os novos produtos são lançados desempenham um papel cada vez mais importante na sobrevivência e no desenvolvimento da empresaNa linha de produção,Como obter novos produtos com maior fabricabilidade e qualidade de fabricação com menos tempo de produção tornou-se cada vez mais a competitividade perseguida por pessoas de visão.
No fabrico de produtos electrónicos, com a miniaturização e a complexidade dos produtos, a densidade de montagem de placas de circuito está a aumentar cada vez mais.A nova geração de processo de montagem SMT que tem sido amplamente utilizada exige que os designers considerem a fabricabilidade desde o inícioUma vez que a fraca fabricabilidade é causada por uma má consideração no projeto, ele é obrigado a modificar o projeto,que prolongará inevitavelmente o tempo de introdução do produto e aumentará o custo da introdução.Mesmo que o layout do PCB seja ligeiramente alterado, o custo de refazer a placa impressa e a placa de tela de impressão de pasta de solda SMT é de até milhares ou até dezenas de milhares de yuans,e o circuito analógico precisa de ser re-debuggingO atraso no tempo de importação pode fazer com que a empresa perca a oportunidade no mercado e se encontre numa posição estratégica muito desfavorável.Se o produto for fabricado sem modificaçãoA partir daí, quando as empresas concebem novos produtos, a sua utilização é mais eficaz do que nunca.Quanto mais cedo for considerada a fabricabilidade do desenho, quanto mais favorável for a introdução efectiva de novos produtos.
A fabricabilidade do projeto de PCB é dividida em duas categorias, uma é a tecnologia de processamento de produção de placas de circuito impresso;O segundo refere-se ao circuito e estrutura dos componentes e placas de circuito impresso do processo de montagemPara a tecnologia de processamento da produção de placas de circuito impresso, os fabricantes gerais de PCB, devido à influência da sua capacidade de fabrico,fornecerá aos designers requisitos muito detalhadosMas de acordo com a compreensão do autor, o real na prática que não recebeu atenção suficiente, é o segundo tipo,design de fabricabilidade para montagem electrónicaO foco deste trabalho é também descrever as questões de fabricabilidade que os designers devem considerar na fase de concepção de PCB.
O projeto de fabricabilidade para montagem eletrônica exige que os projetistas de PCB considerem o seguinte no início do projeto de PCB:
A selecção do modo de montagem e da disposição dos componentes é um aspecto muito importante da fabricabilidade dos PCB, o que tem um grande impacto na eficiência da montagem, no custo e na qualidade do produto.O autor entrou em contacto com um monte de PCB, e ainda há uma falta de consideração em alguns princípios muito básicos.
Em geral, de acordo com as diferentes densidades de montagem de PCB, recomendam-se os seguintes métodos de montagem:
| Método de montagem | Esquema | Processo de montagem geral |
| 1 SMD completo unilateral | |
Paste de soldadura impressa de painel único, soldadura por refluxo após colocação |
| 2 SMD completo de dois lados | |
A. Pasta de solda impressa do lado B, solda de refluxo SMD ou cola de ponto (impressa) do lado B palavras sólidas após a solda de pico |
| 3 Montagem original unilateral | |
Pasta de solda impressa, solda de refluxo pós colocação de SMD |
| 4 Componentes mistos do lado A SMD simples apenas do lado B | |
Paste de solda impressa no lado A, solda por refluxo SMD; após pontilhamento (impressão) fixação da cola SMD no lado B, montagem de componentes perfurados, solda por ondas THD e SMD no lado B |
| 5 Insertar no lado A SMD simples apenas no lado B | |
Após a cura do SMD com adesivo de ponto (impresso) no lado B, os componentes perfurados são montados e soldados em onda no SMD THD e lado B |
Como um engenheiro de design de circuito, eu deveria ter uma compreensão correta do processo de montagem de PCB, para que eu possa evitar cometer alguns erros em princípio.Além de considerar a densidade de montagem de PCB e a dificuldade de fiação, é necessário considerar o fluxo de processo típico deste modo de montagem e o nível de equipamento de processo da própria empresa.então escolher o quinto método de montagem na tabela acima pode trazer-lhe um monte de problemasTambém vale a pena notar que, se o processo de soldadura por ondas for planeado para a superfície de soldadura, deve evitar-se complicar o processo colocando alguns SMDS na superfície de soldadura.
O layout dos componentes de PCB tem um impacto muito importante na eficiência e custo da produção e é um importante índice para medir o projeto do PCB da conectividade.Os componentes estão dispostos de forma uniforme, regularmente e tão bem quanto possível, e dispostos na mesma direção e distribuição de polaridade.A disposição regular é conveniente para inspecção e conduz à melhoria da velocidade de parcheamento/conexãoPor outro lado, a fim de simplificar o processo, a distribuição uniforme é favorável à dissipação de calor e à otimização do processo de soldagem.Os projetistas de PCB devem sempre estar cientes de que apenas um processo de soldagem de grupo de soldagem por refluxo e soldagem por onda pode ser usado em ambos os lados do PCBIsto é especialmente notável na densidade de montagem, a superfície de soldagem de PCB deve ser distribuída com mais componentes de patch.O projetista deve considerar qual processo de solda de grupo utilizar para os componentes montados na superfície da soldaO processo de soldadura por ondas, após a cura por empilhamento, pode ser utilizado para soldar os pinos dos dispositivos perfurados na superfície do componente ao mesmo tempo.Os componentes dos patches de soldagem por ondas têm restrições relativamente rigorosas, apenas 0603 e superior resistência de chips de tamanho, SOT, SOIC (espaçamento entre pinos ≥ 1 mm e altura inferior a 2,0 mm) solda.A direção dos pinos deve ser perpendicular à direção de transmissão do PCB durante a soldagem de crista de onda, de modo a assegurar que as extremidades de solda ou os condutores de ambos os lados dos componentes estejam imersos na solda ao mesmo tempo.A ordem de arranjo e o espaçamento entre os componentes adjacentes também devem satisfazer os requisitos da soldagem de cresta de onda para evitar o "efeito de blindagem", conforme mostrado na FIG. 1. Ao utilizar soldagem por ondas SOIC e outros componentes de múltiplos pinos, deve ser definido na direção do fluxo de estanho em dois (cada lado 1) pés de soldagem, para evitar a soldagem contínua.
Os componentes de tipo semelhante devem ser dispostos na mesma direção no quadro, facilitando a montagem, inspeção e soldagem dos componentes.com os terminais negativos de todos os condensadores radiais voltados para o lado direito da placaComo é demonstrado na figura 2, uma vez que a placa A adota este método, é necessário que o sistema de medição seja mais rápido e mais fácil de detectar erros.É fácil encontrar o condensador inversoNa verdade, uma empresa pode padronizar a orientação de todos os componentes de placas de circuito que fabrica.Mas deve ser um esforço..
Quais questões de fabricabilidade devem ser consideradas no projeto de PCB
Além disso, os tipos de componentes semelhantes devem ser ligados ao solo tanto quanto possível, com todos os pés dos componentes na mesma direção, tal como mostrado na figura 3.
No entanto, o autor encontrou um bom número de PCBS, onde a densidade de montagem é demasiado elevada,e a superfície de soldagem do PCB também deve ser distribuída com componentes elevados, como capacitor de tântalo e indutividade do patch, bem como SOIC e TSOP com espaçamento fino. Neste caso, só é possível utilizar um adesivo de pasta de solda impressa de dois lados para a soldadura por retrocesso,e componentes plug-in devem ser concentrados tanto quanto possível na distribuição de componentes para adaptar-se à soldagem manualOutra possibilidade é que os elementos perfurados na face do componente devem ser distribuídos tanto quanto possível em algumas linhas retas principais para acomodar o processo de solda por ondas selectivas.que pode evitar a soldagem manual e melhorar a eficiênciaA distribuição discreta das juntas de solda é um grande tabu na solda por ondas selectivas, o que multiplicará o tempo de processamento.
Ao ajustar a posição dos componentes no ficheiro do cartão impresso, é necessário prestar atenção à correspondência um-para-um entre os componentes e os símbolos da tela de seda.Se os componentes forem movidos sem mover os símbolos da tela de seda ao lado dos componentesO problema é que, no que se refere à produção, os símbolos de serigrafia são a linguagem da indústria que pode orientar a produção.
Atualmente, a montagem eletrônica é uma das indústrias com um grau de automação, o equipamento de automação utilizado na produção requer transmissão automática de PCB,para que a direção de transmissão de PCB (geralmente para a direção lateral longa), a superior e a inferior têm cada uma uma borda de fixação com uma largura não inferior a 3-5 mm, a fim de facilitar a transmissão automática,evitar perto da borda da placa devido à fixação não pode montar automaticamente.
The role of positioning markers is that PCB needs to provide at least two or three positioning markers for the optical identification system to accurately locate PCB and correct PCB machining errors for the assembly equipment which is widely used in optical positioningA selecção das marcas de posicionamento utiliza geralmente gráficos normais, tais como uma placa redonda sólida.Para facilitar a identificação, deve existir uma área vazia em torno das marcas, sem outros elementos ou marcas do circuito, cujo tamanho não deve ser inferior ao diâmetro das marcas (conforme mostrado na figura 4),e a distância entre as marcas e a borda da prancha deve ser superior a 5 mm.
Na fabricação do próprio PCB, bem como no processo de montagem de plug-in semiautomático, teste de TIC e outros processos, PCB precisa fornecer dois a três furos de posicionamento nos cantos.
Ao montar PCB de tamanhos pequenos ou de formas irregulares, será sujeito a muitas restrições, pelo que é geralmente adotado montar vários PCB pequenos em PCB de tamanho adequado,conforme mostrado na figura 5Em geral, os PCB com um tamanho de lado único inferior a 150 mm podem ser considerados para adotar o método de empalhe.o tamanho dos grandes PCB pode ser emoldurado para a faixa de processamento adequadaEm geral, o PCB com uma largura de 150 mm ~ 250 mm e comprimento de 250 mm ~ 350 mm é o tamanho mais adequado na montagem automática.
Outra forma de placa é organizar o PCB com SMD em ambos os lados de uma ortografia positiva e negativa em um grande quadro, tal quadro é comumente conhecido como Yin e Yang,Geralmente para a consideração da poupança de custos do painel de ecrã, ou seja, através de tal placa, originalmente precisa de dois lados da placa de tela, agora só precisa abrir uma placa de tela.A eficiência de programação de PCB do Yin e Yang também é maior.
Quando a placa é dividida, a ligação entre as sub-placas pode ser feita de ranhuras em forma de V de face dupla, buracos longos e buracos redondos, etc.,mas o desenho deve ser considerado na medida do possível para fazer a linha de separação em uma linha reta, a fim de facilitar a placa, mas também considerar que o lado de separação não pode ser muito perto da linha de PCB para que o PCB é fácil de danificar quando a placa.
Há também uma placa muito econômica e não se refere à placa de PCB, mas à malha da placa gráfica de grade.A imprensa de impressão mais avançada atual (como a DEK265) permitiu o tamanho de malha de aço de 790 × 790 mm, pode obter um pedaço de malha de aço para a impressão de vários produtos, é uma prática muito econômica,especialmente adequado para as características do produto de pequenos lotes e de fabricantes variados.
O projeto de testabilidade do SMT é principalmente para a situação atual dos equipamentos de TIC..Para melhorar a concepção da testabilidade, devem ser considerados dois requisitos de concepção de processos e de concepção elétrica.
A precisão do posicionamento, o procedimento de fabrico do substrato, o tamanho do substrato e o tipo de sonda são fatores que afetam a fiabilidade da sonda.
(1) buraco de posicionamento. O erro dos buracos de posicionamento no substrato deve ser de ± 0,05 mm. Coloque pelo menos dois buracos de posicionamento o mais distantes possível.A utilização de furos de posicionamento não metálicos para reduzir a espessura do revestimento de solda não pode satisfazer os requisitos de tolerância.Se o substrato for fabricado como um todo e depois testado separadamente, os furos de posicionamento devem estar localizados na placa-mãe e em cada substrato individual.
(2) O diâmetro do ponto de ensaio não deve ser inferior a 0,4 mm e o intervalo entre os pontos de ensaio adjacentes deve ser superior a 2,54 mm e não inferior a 1,27 mm.
(3) Os componentes cuja altura seja superior a * mm não devem ser colocados na superfície de ensaio, o que causará um contacto fraco entre a sonda do dispositivo de ensaio em linha e o ponto de ensaio.
(4) Colocar o ponto de ensaio a 1,0 mm do componente para evitar danos por impacto entre a sonda e o componente.2 mm do anel do buraco de posicionamento.
(5) O ponto de ensaio não deve estar situado a menos de 5 mm da borda do PCB, que é utilizada para assegurar a fixação.A mesma borda de processo é geralmente necessária no equipamento de produção de cintas transportadoras e no equipamento SMT.
(6) Todos os pontos de detecção devem ser de material condutor de lata ou metal, de textura macia, de fácil penetração,e não oxidação devem ser selecionados para garantir um contacto fiável e prolongar a vida útil da sonda.
(7) o ponto de ensaio não pode ser coberto por resistência de solda ou tinta de texto, caso contrário, reduzirá a área de contacto do ponto de ensaio e reduzirá a fiabilidade do ensaio.
(1) O ponto de ensaio SMC/SMD da superfície do componente deve ser conduzido até à superfície de soldagem através do buraco, tanto quanto possível, e o diâmetro do buraco deve ser superior a 1 mm.Os leitos de agulhas unilaterais podem ser utilizados para testes online., reduzindo assim o custo dos testes online.
(2) Cada nó eléctrico deve ter um ponto de ensaio, e cada IC deve ter um ponto de ensaio de POWER e GROUND, e o mais próximo possível deste componente, no intervalo de 2,54 mm do IC.
(3) A largura do ponto de ensaio pode ser alargada para 40 milímetros quando esta é definida no circuito de roteamento.
(4) Distribuir uniformemente os pontos de ensaio na placa impressa.impedir ainda mais que parte da sonda chegue ao ponto de ensaio.
(5) The power supply line on the circuit board should be divided into regions to set the test breakpoint so that when the power decoupling capacitor or other components on the circuit board appear short circuit to the power supplyNo que respeita aos pontos de ruptura, a capacidade de carga após a retomada do ponto de ruptura de ensaio deve ser considerada.
A Figura 6 mostra um exemplo de projeto de ponto de ensaio: a almofada de ensaio é colocada perto do cabo do componente pelo fio de extensão ou o nó de ensaio é utilizado pela almofada perfurada.É estritamente proibido selecionar o nó de ensaio na junção de solda do componenteEste ensaio pode fazer com que a junta de soldadura virtual extruda para a posição ideal sob a pressão da sonda.para que a falha de soldagem virtual é encoberto e o chamado "efeito falha-mascaramento" ocorreA sonda pode agir directamente sobre o ponto final ou pin do componente devido ao viés da sonda causado pelo erro de posicionamento, o que pode causar danos ao componente.
Quais questões de fabricabilidade devem ser consideradas no projeto de PCB?
Os princípios acima são alguns dos principais princípios que devem ser considerados no projeto de PCB.como a disposição razoável do espaço de correspondência com as partes estruturais, distribuição razoável de gráficos e texto de tela de seda, distribuição adequada da localização do dispositivo de aquecimento pesado ou grande.É necessário colocar o ponto de ensaio e o espaço de ensaio na posição adequada., e considerar a interferência entre a matriz e os componentes distribuídos próximos quando os acoplamentos são instalados pelo processo de rebitagem de puxar e pressionar.não só considera como obter um bom desempenho elétrico e um layout bonito, mas também um ponto igualmente importante que é a fabricabilidade no projeto de PCB, a fim de alcançar alta qualidade, alta eficiência, baixo custo.
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