>
>
2023-05-10
С усилением конкуренции на рынке коммуникационных и электронных продуктов жизненный цикл продуктов сокращается.Модернизация оригинальных продуктов и скорость выпуска новых продуктов играют все более важную роль в выживании и развитии предприятия.В производственном звене вопрос о том, как получить новые продукты с более высокой технологичностью и качеством изготовления с меньшим временем подготовки к производству, становится все более и более конкурентоспособным, преследуемым людьми с видением.
При производстве электронных изделий с миниатюризацией и сложностью изделий плотность сборки печатных плат становится все выше и выше.Соответственно, широко используемый процесс сборки SMT нового поколения требует, чтобы конструкторы с самого начала учитывали технологичность.Как только плохая технологичность вызвана плохим вниманием к дизайну, необходимо изменить дизайн, что неизбежно продлит время внедрения продукта и увеличит стоимость внедрения.Даже если компоновка печатной платы немного изменена, стоимость повторного изготовления печатной платы и платы трафаретной печати с паяльной пастой SMT достигает тысяч или даже десятков тысяч юаней, а аналоговая схема даже нуждается в повторной отладке.
Задержка времени импорта может привести к тому, что предприятие упустит возможность на рынке и окажется в очень невыгодном стратегическом положении.Однако, если продукт производится без модификации, он неизбежно будет иметь производственные дефекты или увеличивать производственные затраты, что будет более дорогостоящим.Следовательно, когда предприятия разрабатывают новые продукты, чем раньше рассматривается технологичность конструкции, тем больше способствует эффективному внедрению новых продуктов.
Технологичность конструкции печатных плат делится на две категории, одна - технология обработки изготовления печатных плат;Второй относится к схеме и структуре компонентов и печатных плат процесса монтажа.Для технологии производства печатных плат основные производители печатных плат, из-за влияния их производственных мощностей, будут предоставлять разработчикам очень подробные требования, что на практике относительно хорошо.Но, по мнению автора, реальным на практике, которому не уделялось должного внимания, является второй тип, а именно технологичность проектирования для электронной сборки.Основное внимание в этой статье уделяется также описанию вопросов технологичности, которые проектировщики должны учитывать на этапе проектирования печатной платы.
Проектирование технологичности сборки электроники требует, чтобы проектировщики печатных плат в начале проектирования печатных плат учитывали следующее:
Выбор режима сборки и компоновки компонентов является очень важным аспектом технологичности печатной платы, который оказывает большое влияние на эффективность сборки, стоимость и качество продукции.На самом деле, автор столкнулся с довольно большим количеством печатных плат, и до сих пор не учтены некоторые базовые принципы.
Как правило, в зависимости от плотности сборки печатной платы рекомендуются следующие методы сборки:
Как инженер-схемотехник, я должен иметь правильное представление о процессе сборки печатной платы, чтобы в принципе избежать некоторых ошибок.При выборе режима сборки, помимо учета плотности сборки печатных плат и сложности разводки, необходимо учитывать типовую технологическую схему данного режима сборки и уровень технологического оснащения самого предприятия.Если на предприятии нет хорошего процесса волновой сварки, то выбор пятого метода сборки в таблице выше может принести вам много хлопот.Также стоит отметить, что если процесс пайки волной планируется для поверхности сварки, то следует избегать усложнения процесса размещением нескольких SMDS на поверхности сварки.
Компоновка компонентов печатной платы оказывает очень важное влияние на эффективность производства и стоимость и является важным показателем для измерения возможности соединения конструкции печатной платы.Вообще говоря, компоненты расположены как можно более равномерно, правильно и аккуратно, в одном направлении и с одинаковым распределением полярности.Регулярная компоновка удобна для осмотра и способствует повышению скорости заплаты/вставки, равномерное распределение способствует рассеиванию тепла и оптимизации процесса сварки.
С другой стороны, чтобы упростить процесс, разработчики печатных плат всегда должны знать, что с любой стороны печатной платы можно использовать только один групповой процесс сварки оплавлением и сварку волной.Это особенно заметно в плотности сборки, поверхность сварки печатной платы должна быть распределена с большим количеством патч-компонентов.Конструктор должен решить, какой процесс групповой сварки использовать для компонентов, смонтированных на поверхности сварного шва.Предпочтительно, процесс пайки волной припоя после отверждения пластыря можно использовать для одновременной сварки штырей перфорированных устройств на поверхности компонента.
Тем не менее, компоненты патчей для волновой сварки имеют относительно строгие ограничения, только 0603 и выше сопротивление стружке, сварка SOT, SOIC (расстояние между контактами ≥1 мм и высота менее 2,0 мм).Для компонентов, распределенных по поверхности сварки, направление штифтов должно быть перпендикулярно направлению передачи печатной платы во время сварки гребня волны, чтобы гарантировать, что концы сварки или выводы на обеих сторонах компонентов погружены в сварку одновременно. время.
Порядок расположения и расстояние между соседними компонентами также должны соответствовать требованиям сварки гребня волны, чтобы избежать «экранирующего эффекта», как показано на фиг.1. При использовании пайки волной припоя SOIC и другие многоконтактные компоненты должны быть установлены в направлении потока олова на двух (с каждой стороны 1) ножках для пайки, чтобы предотвратить непрерывную сварку.
Компоненты одного типа должны располагаться на плате в одном направлении, что упрощает монтаж, проверку и сварку компонентов.Например, если отрицательные клеммы всех радиальных конденсаторов обращены к правой стороне пластины, все DIP-выемки направлены в одном направлении и т. д., это может ускорить контроль и облегчить поиск ошибок.Как показано на рис. 2, поскольку плата A использует этот метод, найти обратный конденсатор легко, в то время как плате B требуется больше времени, чтобы найти его.Фактически, компания может стандартизировать ориентацию всех компонентов печатной платы, которые она производит.Некоторые макеты плат не обязательно позволяют это, но это должно быть усилием.
Какие вопросы технологичности следует учитывать при проектировании печатных плат
Кроме того, одинаковые типы компонентов должны быть заземлены вместе, насколько это возможно, со всеми ножками компонентов в одном направлении, как показано на рис. 3.
Однако автору действительно встречалось довольно много печатных плат, где плотность сборки слишком высока, а поверхность сварки печатной платы также должна быть распределена с высокими компонентами, такими как танталовый конденсатор и накладная индуктивность, а также тонкоразнесенные SOIC. и ТСОП.В этом случае для сварки с обратным потоком можно использовать только двусторонний печатный патч паяльной пасты, а вставные компоненты должны быть максимально сконцентрированы в распределении компонентов для адаптации к ручной сварке.Другая возможность состоит в том, что перфорированные элементы на лицевой стороне компонента должны быть распределены как можно дальше по нескольким основным прямым линиям, чтобы обеспечить процесс селективной пайки волной припоя, что позволяет избежать ручной сварки и повысить эффективность, а также обеспечить качество сварки.Дискретное распределение паяных соединений является основным табу в селективной пайке волной припоя, что увеличивает время обработки.
При корректировке положения компонентов в файле печатной платы необходимо обращать внимание на взаимно однозначное соответствие между компонентами и символами шелкографии.Если компоненты перемещаются без соответствующего перемещения символов шелкографии рядом с компонентами, это станет серьезной угрозой качеству при производстве, потому что в реальном производстве символы шелкографии являются отраслевым языком, который может направлять производство.
В настоящее время электронный монтаж является одной из отраслей со степенью автоматизации, оборудование автоматизации, используемое в производстве, требует автоматической передачи печатной платы, так что направление передачи печатной платы (обычно для направления длинной стороны), верхняя и нижняя каждая иметь зажимную кромку шириной не менее 3-5 мм, чтобы облегчить автоматическую передачу, избегайте близости к краю платы из-за того, что зажим не может автоматически монтироваться.
Роль маркеров позиционирования заключается в том, что печатная плата должна иметь как минимум два или три маркера позиционирования для системы оптической идентификации, чтобы точно определить местонахождение печатной платы и исправить ошибки обработки печатной платы для сборочного оборудования, которое широко используется в оптическом позиционировании.Два из обычно используемых маркеров позиционирования должны располагаться по диагонали печатной платы.Для выбора позиционных меток обычно используется стандартная графика, такая как сплошная круглая площадка.Для облегчения идентификации вокруг меток должна быть пустая область без других элементов схемы или меток, размер которой должен быть не меньше диаметра меток (как показано на рисунке 4), а расстояние между метками и край доски должен быть более 5 мм.
При изготовлении самой печатной платы, а также в процессе сборки полуавтоматического подключаемого модуля, тестирования ИКТ и других процессах печатная плата должна иметь два-три отверстия для позиционирования в углах.
При сборке печатных плат небольших размеров или неправильной формы на нее будет распространяться множество ограничений, поэтому обычно принято собирать несколько небольших печатных плат в печатную плату соответствующего размера, как показано на рисунке 5. Как правило, печатная плата с размером одной стороны менее чем 150 мм можно рассматривать как применение метода сращивания.На два, три, четыре и т. д. размер большой печатной платы можно соединить с соответствующим диапазоном обработки.Как правило, печатная плата шириной 150–250 мм и длиной 250–350 мм является наиболее подходящим размером для автоматической сборки.
Другой способ изготовления платы состоит в том, чтобы разместить печатную плату с SMD с обеих сторон положительного и отрицательного написания в большую плату, такая плата широко известна как Инь и Ян, как правило, для экономии затрат на экранную плату, то есть через такую доску изначально нужны две стороны экранной доски, теперь нужно только открыть экранную доску.Кроме того, когда технические специалисты подготавливают рабочую программу машины SMT, эффективность программирования Инь и Ян также выше.
Когда доска разделена, соединение между вспомогательными платами может быть выполнено с помощью двусторонних V-образных пазов, длинных щелевых отверстий и круглых отверстий и т. д., но конструкция должна быть максимально продумана, чтобы линия разделения была прямая линия, чтобы облегчить плату, но также учтите, что сторона разделения не может быть слишком близко к линии печатной платы, так что печатную плату легко повредить, когда плата.
Также есть очень экономичная плата и относится не к плате печатной платы, а к сетке графической платы сетки.Благодаря применению автоматической печатной машины для паяльной пасты, современная более совершенная печатная машина (например, DEK265) позволяет использовать стальную сетку размером 790 × 790 мм, настраивать многостороннюю сетку печатной платы, можно получить кусок стальной сетки. для печати нескольких продуктов - это очень экономичная практика, особенно подходящая для характеристик продукта небольших партий и различных производителей.
Дизайн тестируемости SMT в основном предназначен для текущей ситуации с оборудованием ИКТ.Вопросы тестирования для постпроизводственного производства учитываются при проектировании печатных плат SMB и печатных плат поверхностного монтажа.Для повышения тестируемости конструкции следует учитывать два требования: проектирование процесса и электрическое проектирование.
Точность позиционирования, технология изготовления подложки, размер подложки и тип датчика — все это факторы, влияющие на надежность датчика.
(1) установочное отверстие.Погрешность расположения отверстий на подложке должна быть в пределах ±0,05 мм.Установите как минимум два установочных отверстия как можно дальше друг от друга.Использование неметаллических отверстий для позиционирования для уменьшения толщины припоя не может соответствовать требованиям допуска.Если подложка изготавливается целиком, а затем тестируется отдельно, установочные отверстия должны располагаться на материнской плате и каждой отдельной подложке.
(2) Диаметр контрольной точки не менее 0,4 мм, а расстояние между соседними контрольными точками составляет более 2,54 мм, но не менее 1,27 мм.
(3) Компоненты, высота которых превышает * мм, не должны размещаться на тестовой поверхности, так как это приведет к плохому контакту между щупом интерактивного тестового приспособления и контрольной точкой.
(4) Поместите контрольную точку на расстоянии 1,0 мм от компонента, чтобы избежать повреждений при ударе между датчиком и компонентом.В пределах 3,2 мм от кольца установочного отверстия не должно быть компонентов или контрольных точек.
(5) Контрольная точка не должна располагаться в пределах 5 мм от края печатной платы, который используется для обеспечения зажима.Одна и та же технологическая кромка обычно требуется в оборудовании для производства конвейерных лент и в оборудовании для поверхностного монтажа.
(6) Все точки обнаружения должны быть покрыты лужением или должны быть выбраны металлические проводящие материалы с мягкой текстурой, легким проникновением и отсутствием окисления, чтобы обеспечить надежный контакт и продлить срок службы зонда.
(7) контрольная точка не может быть покрыта припоем или текстовыми чернилами, в противном случае это уменьшит площадь контакта контрольной точки и снизит надежность теста.
(1) Контрольная точка SMC/SMD на поверхности компонента должна проходить к поверхности сварки через отверстие как можно дальше, а диаметр отверстия должен быть больше 1 мм.Таким образом, односторонние игольницы можно использовать для онлайн-тестирования, что снижает стоимость онлайн-тестирования.
(2) Каждый электрический узел должен иметь контрольную точку, а каждая ИС должна иметь контрольную точку ПИТАНИЯ и ЗАЗЕМЛЕНИЯ, как можно ближе к этому компоненту, в пределах 2,54 мм от ИС.
(3) Ширина контрольной точки может быть увеличена до 40 мили, если она установлена на маршруте цепи.
(4) Равномерно распределите контрольные точки на печатной плате.Если зонд сосредоточен в определенной области, более высокое давление будет деформировать испытуемую пластину или игольницу, что еще больше предотвратит попадание части зонда в контрольную точку.
(5) Линия источника питания на печатной плате должна быть разделена на области, чтобы установить точку останова теста, чтобы при коротком замыкании конденсатора развязки питания или других компонентов на печатной плате на источник питания быстрее найти место неисправности и точно.При проектировании контрольных точек следует учитывать пропускную способность после возобновления тестовой контрольной точки.
На рис. 6 показан пример схемы контрольной точки.Тестовая площадка устанавливается рядом с выводом компонента с помощью удлинительного провода или в качестве тестового узла используется перфорированная площадка.Категорически запрещается выбирать контрольный узел на месте пайки компонента.Этот тест может заставить виртуальный сварочный шов выдавливаться в идеальное положение под давлением зонда, так что виртуальный дефект сварки будет скрыт, и возникнет так называемый «эффект маскировки дефекта».Зонд может воздействовать непосредственно на конечную точку или штифт компонента из-за смещения зонда, вызванного ошибкой позиционирования, что может привести к повреждению компонента.
Какие вопросы технологичности следует учитывать при проектировании печатных плат?
Выше приведены некоторые из основных принципов, которые следует учитывать при проектировании печатных плат.В производственном дизайне печатной платы, ориентированной на сборку электроники, существует довольно много деталей, таких как разумное расположение соответствующего пространства с конструктивными частями, разумное распределение трафаретной графики и текста, правильное распределение расположения тяжелых или крупных нагревательных устройств. , На этапе проектирования печатной платы необходимо установить контрольную точку и тестовое пространство в соответствующем положении, а также учитывать помехи между матрицей и близлежащими распределенными компонентами, когда муфты устанавливаются в процессе клепки натяжением и прессованием.Разработчик печатных плат не только рассматривает, как получить хорошие электрические характеристики и красивую компоновку, но и не менее важным моментом является технологичность проектирования печатных плат, чтобы добиться высокого качества, высокой эффективности и низкой стоимости.
Свяжитесь мы в любое время
