>
>
2023-05-10
Wraz z rosnącą konkurencją rynkową produktów komunikacyjnych i elektronicznych, cykl życia produktów ulega skróceniu.Modernizacja oryginalnych produktów i szybkość wprowadzania nowych produktów odgrywają coraz ważniejszą rolę w przetrwaniu i rozwoju przedsiębiorstwa.W ogniwie produkcyjnym, jak uzyskać nowe produkty o wyższej zdolności produkcyjnej i jakości produkcji przy krótszym czasie wprowadzania do produkcji, staje się coraz bardziej konkurencyjnością, do której dążą ludzie z wizją.
W produkcji produktów elektronicznych, wraz z miniaturyzacją i złożonością produktów, gęstość montażu płytek drukowanych staje się coraz wyższa.W związku z tym proces montażu SMT nowej generacji, który był szeroko stosowany, wymaga od projektantów rozważenia możliwości produkcyjnych na samym początku.Gdy słaba produktywność jest spowodowana złym uwzględnieniem projektu, konieczne jest zmodyfikowanie projektu, co nieuchronnie wydłuży czas wprowadzenia produktu i zwiększy koszt wprowadzenia.Nawet jeśli układ PCB zostanie nieznacznie zmieniony, koszt ponownego wykonania płytki drukowanej i płytki sitowej do drukowania pasty lutowniczej SMT wynosi tysiące, a nawet dziesiątki tysięcy juanów, a obwód analogowy wymaga nawet ponownego debugowania.
Opóźnienie terminu importu może spowodować, że przedsiębiorstwo straci szansę na rynku i znajdzie się w bardzo niekorzystnej pozycji strategicznej.Jeśli jednak produkt jest wytwarzany bez modyfikacji, nieuchronnie będzie miał wady produkcyjne lub zwiększy koszty produkcji, co będzie bardziej kosztowne.Dlatego też, gdy przedsiębiorstwa projektują nowe produkty, im wcześniej rozważana jest wykonalność projektu, tym bardziej sprzyja efektywnemu wprowadzaniu nowych produktów.
Możliwość produkcji projektu PCB jest podzielona na dwie kategorie, jedna to technologia przetwarzania produkcji płytek drukowanych;Drugi odnosi się do obwodu i struktury komponentów oraz płytek drukowanych procesu montażu.W odniesieniu do technologii przetwarzania wytwarzania płytek drukowanych zwykli producenci PCB, ze względu na wpływ swoich możliwości produkcyjnych, będą stawiali projektantom bardzo szczegółowe wymagania, co w praktyce jest stosunkowo dobre.Ale zgodnie z rozumieniem autora, w praktyce nie poświęcono wystarczającej uwagi temu drugiemu typowi, a mianowicie projektowi możliwości wytwarzania dla montażu elektronicznego.Celem tego artykułu jest również opisanie problemów związanych z możliwościami produkcyjnymi, które projektanci muszą wziąć pod uwagę na etapie projektowania PCB.
Projektowanie możliwości produkcyjnych dla montażu elektronicznego wymaga od projektantów PCB rozważenia następujących kwestii na początku projektowania PCB:
Wybór trybu montażu i układu komponentów jest bardzo ważnym aspektem wytwarzania PCB, który ma ogromny wpływ na wydajność montażu, koszt i jakość produktu.W rzeczywistości autor zetknął się z dość dużą ilością PCB i nadal brakuje uwzględnienia niektórych bardzo podstawowych zasad.
Zasadniczo, zgodnie z różnymi gęstościami montażu PCB, zalecane są następujące metody montażu:
Jako inżynier projektujący obwody powinienem właściwie rozumieć proces montażu PCB, aby zasadniczo uniknąć pewnych błędów.Wybierając tryb montażu, oprócz uwzględnienia gęstości montażu PCB i trudności okablowania, należy wziąć pod uwagę typowy przebieg procesu dla tego trybu montażu oraz poziom wyposażenia procesowego samego przedsiębiorstwa.Jeśli przedsiębiorstwo nie ma dobrego procesu spawania falowego, wybór piątej metody montażu w powyższej tabeli może sprawić ci wiele kłopotów.Warto również zauważyć, że jeśli planowany jest proces lutowania na fali dla powierzchni spawania, należy unikać komplikowania procesu poprzez umieszczenie kilku SMDS-ów na powierzchni spawania.
Układ komponentów PCB ma bardzo istotny wpływ na wydajność produkcji i koszty oraz jest ważnym wskaźnikiem do pomiaru projektu PCB pod kątem możliwości podłączenia.Ogólnie rzecz biorąc, komponenty są rozmieszczone tak równomiernie, regularnie i starannie, jak to tylko możliwe, i rozmieszczone w tym samym kierunku i rozkładzie biegunowości.Regularny układ jest wygodny do kontroli i sprzyja poprawie szybkości łatania / podłączania, równomierny rozkład sprzyja rozpraszaniu ciepła i optymalizacji procesu spawania.
Z drugiej strony, aby uprościć ten proces, projektanci PCB powinni zawsze mieć świadomość, że po obu stronach płytki drukowanej można zastosować tylko jeden grupowy proces spawania, spawanie rozpływowe i spawanie falowe.Jest to szczególnie godne uwagi w przypadku gęstości montażu, powierzchnia spawania PCB musi być rozdzielona z większą liczbą elementów łatek.Projektant powinien rozważyć, którą grupę procesów spawalniczych zastosować dla elementów montowanych na powierzchni spoiny.Korzystnie proces lutowania falowego po utwardzeniu łaty może być zastosowany do jednoczesnego zgrzewania kołków perforowanych urządzeń na powierzchni elementu.
Jednak elementy łatek do spawania falowego mają stosunkowo surowe ograniczenia, tylko odporność na wióry o rozmiarze 0603 i większym, spawanie SOT, SOIC (odstęp między kołkami ≥ 1 mm i wysokość mniejsza niż 2,0 mm).W przypadku elementów rozmieszczonych na powierzchni spawania kierunek kołków powinien być prostopadły do kierunku transmisji PCB podczas spawania grzbietem fali, aby zapewnić, że końce lub przewody spawalnicze po obu stronach elementów są zanurzone w spawaniu w tym samym czas.
Kolejność ułożenia i odstępy między sąsiednimi elementami powinny również spełniać wymagania spawania grzbietowego fali, aby uniknąć „efektu ekranowania”, jak pokazano na FIG.1. Podczas lutowania na fali SOIC i inne komponenty wielopinowe należy ustawić zgodnie z kierunkiem przepływu cyny na dwóch (po 1) nóżkach lutowniczych, aby zapobiec ciągłemu spawaniu.
Elementy podobnego typu powinny być ułożone w tym samym kierunku na płytce, co ułatwi montaż, kontrolę i spawanie elementów.Na przykład umieszczenie ujemnych zacisków wszystkich kondensatorów promieniowych skierowanych w prawą stronę płytki, skierowanie wszystkich wycięć DIP w tym samym kierunku itp. może przyspieszyć oprzyrządowanie i ułatwić znajdowanie błędów.Jak pokazano na rysunku 2, ponieważ płytka A przyjmuje tę metodę, znalezienie kondensatora wstecznego jest łatwe, podczas gdy znalezienie płytki B zajmuje więcej czasu.W rzeczywistości firma może ustandaryzować orientację wszystkich produkowanych przez siebie komponentów płytek drukowanych.Niektóre układy plansz niekoniecznie na to pozwalają, ale powinno to wymagać wysiłku.
Jakie kwestie produkcyjne należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu PCB
Ponadto podobne typy elementów powinny być uziemione razem w miarę możliwości, z nóżkami wszystkich elementów w tym samym kierunku, jak pokazano na rysunku 3.
Jednak autor rzeczywiście spotkał się z wieloma płytkami PCB, w których gęstość montażu jest zbyt duża, a powierzchnia spawania PCB musi być również rozdzielona z wysokimi komponentami, takimi jak kondensator tantalowy i łatka indukcyjna, a także cienkościenne SOIC i TSOP.W takim przypadku możliwe jest zastosowanie tylko dwustronnie zadrukowanej pasty lutowniczej do spawania wstecznego, a komponenty wtykowe powinny być maksymalnie skoncentrowane w rozkładzie komponentów, aby dostosować się do spawania ręcznego.Inną możliwością jest rozmieszczenie elementów perforowanych na powierzchni czołowej elementu w miarę możliwości w kilku głównych liniach prostych, aby dostosować się do procesu lutowania na fali selektywnej, co pozwala uniknąć spawania ręcznego i poprawić wydajność oraz zapewnić jakość spawania.Dyskretna dystrybucja połączeń lutowanych jest głównym tabu w selektywnym lutowaniu na fali, co wydłuża czas przetwarzania.
Podczas dostosowywania położenia elementów w pliku płytki drukowanej należy zwrócić uwagę na zgodność jeden do jednego między komponentami a symbolami sitodruku.Jeśli komponenty zostaną przesunięte bez odpowiedniego przesunięcia symboli sitodruku obok komponentów, stanie się to poważnym zagrożeniem jakości w produkcji, ponieważ w rzeczywistej produkcji symbole sitodruku są językiem branżowym, który może kierować produkcją.
Obecnie montaż elektroniczny jest jedną z branż o pewnym stopniu automatyzacji, sprzęt automatyki stosowany w produkcji wymaga automatycznej transmisji PCB, tak aby kierunek transmisji PCB (ogólnie dla kierunku dłuższego boku), górny i dolny każdy mieć krawędź dociskową o szerokości nie mniejszej niż 3-5mm, aby ułatwić automatyczną skrzynię biegów, unikać bliskości krawędzi płyty, ponieważ zacisk nie może się automatycznie zamontować.
Rola znaczników pozycjonujących polega na tym, że PCB musi zapewnić co najmniej dwa lub trzy znaczniki pozycjonujące dla systemu identyfikacji optycznej, aby dokładnie zlokalizować PCB i poprawić błędy obróbki PCB dla sprzętu montażowego, który jest szeroko stosowany w pozycjonowaniu optycznym.Spośród powszechnie używanych znaczników pozycjonowania dwa muszą być rozmieszczone na przekątnej płytki drukowanej.Wybór znaczników pozycjonujących zazwyczaj wykorzystuje standardową grafikę, taką jak solidna okrągła podkładka.W celu ułatwienia identyfikacji wokół znaków należy pozostawić pusty obszar bez innych cech obwodu lub znaków, którego wielkość nie powinna być mniejsza niż średnica znaków (jak pokazano na rysunku 4) oraz odległość między znakami a krawędź płyty powinna być większa niż 5 mm.
Podczas samej produkcji PCB, a także w procesie montażu półautomatycznej wtyczki, testowaniu ICT i innych procesach, PCB musi zapewniać dwa do trzech otworów pozycjonujących w rogach.
Podczas montażu płytki drukowanej o małych rozmiarach lub nieregularnych kształtach będzie podlegać wielu ograniczeniom, dlatego ogólnie przyjmuje się montaż kilku małych płytek drukowanych w płytce drukowanej o odpowiednim rozmiarze, jak pokazano na rysunku 5. Ogólnie rzecz biorąc, płytka drukowana o rozmiarze jednej strony mniejszym niż 150 mm można uznać za przyjęcie metody łączenia.O dwa, trzy, cztery itd. Rozmiar dużej płytki drukowanej można połączyć z odpowiednim zakresem przetwarzania.Ogólnie rzecz biorąc, PCB o szerokości 150 mm ~ 250 mm i długości 250 mm ~ 350 mm jest bardziej odpowiednim rozmiarem w automatycznym montażu.
Innym sposobem na płytkę jest ułożenie płytki drukowanej z SMD po obu stronach pozytywnej i negatywnej pisowni w dużą tablicę, taka płyta jest powszechnie znana jako Yin i Yang, ogólnie w celu rozważenia oszczędności kosztów plansza ekranowa, to znaczy, przez taką planszę, pierwotnie potrzebne były dwie strony planszy ekranowej, teraz wystarczy otworzyć planszę ekranową.Ponadto, gdy technicy przygotowują działający program maszyny SMT, wydajność programowania PCB Yin i Yang jest również wyższa.
Gdy deska jest podzielona, połączenie między płytami pomocniczymi można wykonać za pomocą dwustronnych rowków w kształcie litery V, długich otworów szczelinowych i okrągłych otworów itp., Ale projekt należy rozważyć tak daleko, jak to możliwe, aby linia podziału była linię prostą, aby ułatwić płytkę, ale należy również wziąć pod uwagę, że strona separacji nie może znajdować się zbyt blisko linii PCB, aby płytka PCB była łatwa do uszkodzenia, gdy płyta.
Jest też bardzo ekonomiczna płytka i nie odnosi się do płytki PCB, ale do siatki płytki graficznej siatki.Dzięki zastosowaniu automatycznej prasy drukarskiej do pasty lutowniczej, obecna bardziej zaawansowana prasa drukarska (taka jak DEK265) pozwoliła na rozmiar siatki stalowej 790 × 790 mm, ustawienie wielostronnego wzoru siatki PCB, może uzyskać kawałek siatki stalowej do drukowania wielu produktów, jest bardzo oszczędną praktyką, szczególnie odpowiednią dla cech produktu małych partii i różnych producentów.
Projekt testowalności SMT dotyczy głównie obecnej sytuacji w zakresie sprzętu ICT.Kwestie testowania dla produkcji poprodukcyjnej są brane pod uwagę w projektach obwodów drukowanych i montowanych powierzchniowo PCB SMB.Aby poprawić projekt testowalności, należy wziąć pod uwagę dwa wymagania dotyczące projektu procesu i projektu elektrycznego.
Dokładność pozycjonowania, procedura wytwarzania podłoża, rozmiar podłoża i typ sondy to czynniki, które wpływają na niezawodność sondy.
(1) otwór pozycjonujący.Błąd pozycjonowania otworów na podłożu powinien mieścić się w granicach ±0,05mm.Ustaw co najmniej dwa otwory pozycjonujące jak najdalej od siebie.Zastosowanie niemetalowych otworów pozycjonujących w celu zmniejszenia grubości powłoki lutowniczej nie może spełnić wymagań dotyczących tolerancji.Jeśli podłoże jest produkowane jako całość, a następnie testowane osobno, otwory pozycjonujące muszą znajdować się na płycie głównej i każdym podłożu z osobna.
(2) Średnica punktu testowego jest nie mniejsza niż 0,4 mm, a odstęp między sąsiednimi punktami testowymi jest większy niż 2,54 mm, nie mniejszy niż 1,27 mm.
(3) Elementy, których wysokość jest większa niż *mm, nie powinny być umieszczane na powierzchni testowej, ponieważ spowoduje to słaby kontakt między sondą testera online a punktem testowym.
(4) Umieść punkt testowy w odległości 1,0 mm od elementu, aby uniknąć uszkodzenia spowodowanego uderzeniem między sondą a elementem.W odległości 3,2 mm od pierścienia otworu pozycjonującego nie powinny znajdować się żadne elementy ani punkty pomiarowe.
(5) Punkt testowy nie powinien znajdować się w odległości mniejszej niż 5 mm od krawędzi płytki drukowanej, która służy do zapewnienia uchwytu mocującego.Ta sama krawędź procesowa jest zwykle wymagana w urządzeniach do produkcji taśm przenośnikowych i urządzeniach SMT.
(6) Wszystkie punkty detekcji powinny być wykonane z ocynowanych lub metalowych materiałów przewodzących o miękkiej teksturze, łatwej penetracji i nieutleniających, tak aby zapewnić niezawodny kontakt i przedłużyć żywotność sondy.
(7) punkt testowy nie może być pokryty opornością lutowniczą ani atramentem tekstowym, w przeciwnym razie zmniejszy to powierzchnię styku punktu testowego i zmniejszy niezawodność testu.
(1) Punkt testowy SMC/SMD powierzchni elementu powinien być doprowadzony do powierzchni spawania przez otwór tak daleko, jak to możliwe, a średnica otworu powinna być większa niż 1 mm.W ten sposób jednostronne łóżka igłowe mogą być używane do testowania online, zmniejszając w ten sposób koszty testowania online.
(2) Każdy węzeł elektryczny musi mieć punkt testowy, a każdy układ scalony musi mieć punkt pomiarowy ZASILANIA i UZIEMIENIA, jak najbliżej tego elementu, w odległości 2,54 mm od układu scalonego.
(3) Szerokość punktu testowego można zwiększyć do 40 mil szerokości, gdy jest on ustawiony na trasie obwodu.
(4) Równomiernie rozprowadź punkty testowe na płytce drukowanej.Jeśli sonda jest skoncentrowana w określonym obszarze, wyższe ciśnienie zdeformuje testowaną płytkę lub łoże igły, dodatkowo uniemożliwiając dotarcie części sondy do punktu testowego.
(5) Linia zasilająca na płytce drukowanej powinna być podzielona na regiony, aby ustawić punkt przerwania testu, tak aby w przypadku zwarcia kondensatora odsprzęgającego moc lub innych elementów na płytce drukowanej z zasilaczem znaleźć punkt awarii szybciej i dokładnie.Przy projektowaniu punktów przerwania należy uwzględnić obciążalność po wznowieniu testu punktu przerwania.
Rysunek 6 przedstawia przykład projektu punktu testowego.Podkładka testowa jest ustawiona w pobliżu przewodu komponentu za pomocą przedłużacza lub węzeł testowy jest używany przez perforowaną podkładkę.Surowo zabrania się wybierania węzła testowego na złączu lutowanym elementu.Test ten może sprawić, że wirtualne złącze spawalnicze pod naciskiem sondy zostanie wyciągnięte do idealnej pozycji, tak że wirtualny błąd spawania zostanie zakryty i wystąpi tzw. „efekt maskowania błędu”.Sonda może oddziaływać bezpośrednio na punkt końcowy lub sworzeń elementu z powodu odchylenia sondy spowodowanego błędem pozycjonowania, co może spowodować uszkodzenie elementu.
Jakie kwestie produkcyjne należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu PCB?
Powyżej przedstawiono niektóre z głównych zasad, które należy wziąć pod uwagę przy projektowaniu PCB.W projekcie wykonawczym PCB zorientowanym na montaż elektroniczny jest sporo szczegółów, takich jak rozsądne rozmieszczenie pasującej przestrzeni z częściami konstrukcyjnymi, rozsądne rozmieszczenie grafiki i tekstu sitodruku, odpowiednie rozmieszczenie ciężkich lub dużych urządzeń grzewczych , Na etapie projektowania PCB konieczne jest ustawienie punktu testowego i przestrzeni testowej w odpowiedniej pozycji oraz uwzględnienie kolizji między matrycą a pobliskimi rozmieszczonymi komponentami, gdy złącza są instalowane w procesie nitowania ciągnącego i wciskającego.Projektant PCB nie tylko zastanawia się, jak uzyskać dobre parametry elektryczne i piękny układ, ale także równie ważny punkt, jakim jest produktywność w projektowaniu PCB, w celu osiągnięcia wysokiej jakości, wysokiej wydajności, niskich kosztów.
Skontaktuj się z nami w dowolnym momencie
