PCB dizains montāžai

CAD-Gatavs PCB ne vienmēr ir gatavs montāžai-

Lielākā daļa izkārtojuma problēmu nepaziņo par sevi skaļi. Tās parādās kā mazas detaļas: savienotājs pārāk tuvu augstam komponentam, pēc montāžas paslēpts testa paliktnis, nospiedums, kas nokopēts no bibliotēkas, nepārbaudot faktisko daļu, vai atskaites zīme, kas novietota vietā, kur iekārta to nevar tīri nolasīt.

Izmantojot CAD, šīs detaļas var izskatīties pieņemamas. Līnijā tie var palēnināt SMT izvietošanu, bloķēt pārbaudi, sarežģīt pārstrādi vai piespiest papildu precizējumus pirms ražošanas uzsākšanas.

Tāda ir PCB dizaina montāžai loma. Tas aplūko PCB izkārtojumu no cilvēku un iekārtu viedokļa, kuriem faktiski ir jāizveido tāfele.

Noderīgam PCB montāžas pārskatam vajadzētu atbildēt uz praktiskiem jautājumiem:

• Vai SMT daļas var novietot bez nevajadzīgām piekļuves problēmām?
• Vai lodēšanas savienojumi var izveidoties droši ar izvēlētajiem spilventiņiem un pēdām?
• Vai caur{0}}caurumu komponentus var ievietot un pielodēt, nesabojājot izkārtojumu?
• Vai AOI, manuālā pārbaude, IKT, FCT vai atkļūdošana var sasniegt to, kas tiem ir jāsasniedz?
• Vai dēli var apstrādāt, panelēt, pārbaudīt un atkārtot, ražošanas līnijai neatliekot pārāk daudz spriedumu?

Ja atbilde nav skaidra, dizains var nebūt gatavs izlaišanai, pat ja faili izskatās pabeigti.

DFA un DFM ir saistīti, taču tie nav viens un tas pats

 

Design for Assembly, kas bieži tiek saīsināts līdz DFA, ir cieši saistīts ar DFM, taču abas atsauksmes nav vienādas.

DFM jautā, vai tukšo PCB var izgatavot uzticami. Tajā parasti tiek aplūkotas vara atstarpes, trases platums, gredzenveida gredzens, urbuma dati, lodēšanas maska, sakraušana-, vara līdzsvars, paneļu izmantošana un citas PCB ražošanas problēmas.

PCB Design for Assembly jautā, kas notiek pēc tukšās PCB un komponentu piegādes. Vai detaļas var precīzi novietot? Vai lodēšanas savienojumi var izveidoties droši? Vai AOI var redzēt svarīgās jomas? Vai testa zondes var sasniegt nepieciešamos punktus? Vai operators var pārbaudīt vai pieskarties tāfelei, neapkarojot izkārtojumu?

Plāksne var izturēt rūpniecisku{0}}pārbaudi un joprojām radīt montāžas problēmas. Paliktnis var būt ražojams, taču tas nav ideāls lodēšanas savienojuma uzticamībai. Detaļa var ietilpt uz tāfeles, bet neatstāj piekļuvi pārbaudei vai pārstrādei. Testa punkts var pastāvēt, bet pēc savienotāju vai vairogu uzstādīšanas tas tiek bloķēts.

Tāpēc DFA ir jāuzskata par izkārtojuma izlaišanas pārbaudi pirms ražošanas, nevis kā vispārēju dizaina saukli.

Kad izkārtojums ir tuvu ražošanas izlaišanai, STHL var savienot šo pārskatu arPCB montāžalai montāžas riski tiktu ņemti vērā, pirms dēlis sasniedz SMT līniju.

Kādam{0}}līmeņa DFA pārskatam vajadzētu pievērst uzmanību

Labam PCB Design for Assembly pārskatam vajadzētu palikt tuvu dēlim. Tam nevajadzētu kļūt par plašu ražošanas kopsavilkumu. Spēcīgākie atklājumi parasti rodas, pārbaudot, kā faktiskais izkārtojums darbosies izvietošanas, lodēšanas, pārbaudes, testēšanas un apstrādes laikā.

Galvenās pārskatīšanas jomas ir:

• PCB montāžas projektēšana un izkārtojuma nolūks
• PCB dizaina pārskatīšanas un PCB izkārtojuma pārskatīšanas vienumi
• SMT komponentu izvietošana
• SMT komponentu atstarpes
• izmantojot-caurumu PCB dizainu
• zemes raksta dizains
• PCB nospiedumu dizains
• PCB spilventiņu dizains
• lodēšanas savienojumu uzticamība
• PCB testa punkta dizains
• PCB atskaites zīmes
• montāžas, pārbaudes un pārstrādes piekļuve

Katrs apgabals pats par sevi var izskatīties mazs. Viņi kopā izlemj, vai izkārtojums ir gluds vai grūti kontrolējams.

Komponentu izvietojums, ko operatori var faktiski izveidot

 

SMT komponentu izvietošana nozīmē ne tikai vairāk detaļu ievietošanu mazākā vietā. Tas ietekmē arī piekļuvi izvietojumam, pārbaudes redzamību, lodēšanas darbību, siltuma sadali un piekļuvi pārstrādei.

Blīvs izkārtojums var izskatīties efektīvs, taču tas var kļūt trausls, ja ražošanas līnijā nav vietas, kur novietot, pārbaudīt vai pieskarties tāfelei.

PCB izkārtojuma pārskatīšanas laikā STHL var pārbaudīt, vai:

• Smalkiem{0}}IC ir pietiekami daudz apkārtējās piekļuves.
• Savienotāji ir novietoti ar izmantojamu atstarpi.
• Augstie komponenti nebloķē pārbaudes vai pārbaudes piekļuvi.
• Polaritātes{0}}jutīgajām daļām ir skaidrs orientācijas atbalsts.
• Jutīgas sastāvdaļas netiek novietotas vietās, kur iespējama apstrāde vai mehāniska slodze.
• Lielās daļas un mazās pasīvās detaļas ir izvietotas tā, lai tās būtu stabilas.
• Pārstrādāšanas rīki var sasniegt vietas, kurām vēlāk var būt nepieciešama uzmanība.

Izplatīts ražošanas secinājums ir vienkāršs: detaļa pieguļ plāksnei, bet apkārtējā platība neatbilst montāžas procesam.

Tā ir atšķirība starp kompaktu izkārtojumu un montāžai{0}}draudzīgu izkārtojumu.

SMT komponentu atstarpes: nelielas nepilnības kļūst par reālu ražošanas risku

SMT komponentu atstarpes ietekmē vairāk nekā piekļuvi izvēlei{0}}un-vietai. Tas var ietekmēt lodēšanas tiltus, AOI redzamību, pārstrādes grūtības un to, vai operators var droši pārbaudīt problemātisko zonu.

Reālā būvniecībā bažas rada ne tikai tas, vai divi komponenti pārkāpj dizaina noteikumu. Bažas rada tas, vai atstatums joprojām darbojas pēc tam, kad plāksne ir izdrukāta ar lodēšanas pastas drukāšanu, ievietošana, pārpludināšana, AOI, manuāla pārbaude un iespējamais remonts.

Izkārtojums ir pelnījis rūpīgāku pārskatīšanu, ja:

• Smalkas{0}}slīpu daļas atrodas tuvu augstiem komponentiem.
• Savienotāji bloķē tuvumā esošos lodēšanas savienojumus.
• Sastāvdaļas ir novietotas pārāk tuvu dēļa malām.
• Pārbaudes punkti tiek saspiesti vietās, kuras zondes nevar sasniegt.
• Pasīvās sastāvdaļas ir cieši iesaiņotas ap lielākiem IC.
• Dizains neatstāj saprātīgu ceļu pārbaudei vai{0}}pielāgošanai.

Ja divi komponenti izskatās pieņemami 2D formātā, bet bloka pārbaude faktiskajā montāžā, izkārtojumam joprojām ir jāpievērš uzmanība.

Pēdām, paliktņiem un zemes rakstiem ir jāatbilst reālajām daļām

 

Daudzas montāžas problēmas sākas ar nospiedumu, kas "izskatās pareizi", bet pietiekami labi neatbilst faktiskajam komponentam.

PCB nospiedumu dizains, PCB spilventiņu dizains un zemes raksta dizains tieši ietekmē lodējamību, paš-izlīdzināšanu, tiltu veidošanās risku, kapakmeņu veidošanās risku, atklāto-paliktņa darbību, savienotāja izturību un lodēšanas savienojumu uzticamību.

DFA pārskatā jāpārbauda, ​​vai nospiedums ir piemērots precīzam ražotāja daļas numuram, nevis tikai vispārīgam pakotnes nosaukumam.

Tipiski pārskatīšanas jautājumi ietver:

• Vai PCB nospiedums atbilst faktiskajai komponentu datu lapai?
• Vai spilventiņi ir piemēroti izvēlētajai montāžas metodei?
• Vai lodēšanas maskas un pastas atveres var nodrošināt stabilu lodēšanu?
• Vai ir pietiekama rezerve ap smalkiem{0}}soli, QFN, BGA vai atklātajiem-paliktņa komponentiem?
• Vai savienotāju paliktņi ir paredzēti gan lodēšanai, gan mehāniskai lietošanai?
• Vai spilventiņu ģeometrija var palielināt tiltu veidošanos, nepietiekamu lodēšanu vai vājus savienojumus?
• Vai termiskie spilventiņi un lieli vara laukumi var ietekmēt lodēšanas līdzsvaru?

Bibliotēkas nospiedums ir sākumpunkts, nevis pierādījums, ka izkārtojums ir gatavs montāžai.

Tas ir īpaši svarīgi, ja tiek izmantoti apstiprināti aizstājēji. Divām daļām var būt kopīgs vispārējs iepakojuma veids, taču tām joprojām ir jāpievērš atšķirīga uzmanība attiecībā uz spilventiņu izmēru, korpusa klīrensu, augstumu vai lodēšanas darbību.

Lodēšanas savienojuma uzticamība sākas pirms atkārtotas plūsmas

Lodēšanas savienojumu uzticamība bieži tiek apspriesta kā ražošanas kvalitātes tēma, taču dizaina izvēle to var ietekmēt pirms pirmās plāksnes montāžas.

Pat ar kontrolētu lodēšanas pastas drukāšanu, novietošanu un pārpludināšanu, slikts izkārtojums joprojām var padarīt stabilu lodēšanu grūtāku, nekā tas ir nepieciešams.

Ar dizainu{0}}saistītie faktori, kas var ietekmēt lodēšanas savienojumu uzticamību, ir šādi:

• Paliktņa izmērs un forma
• Pēdas nospieduma precizitāte
• Lodēšanas maskas atvēršana
• Ielīmēt atvēršanas dizains
• Komponentu atstatums
• Termiskais līdzsvars ap spilventiņiem
• Savienotāja spriegums
• Lieli vara laukumi savienoti ar maziem paliktņiem
• Pārstrādājiet piekļuvi pēc montāžas

Piemēram, savienotājam, ko bieži izmanto galaprodukts, var būt nepieciešams vairāk nekā tikai elektriskā pareizība. Tā paliktņa konstrukcijai, novietojumam, mehāniskajam atbalstam un apkārtējai atstarpei ir jāatbalsta arī atkārtota fiziska lietošana.

Ja lodēšanas kvalitāte pārāk lielā mērā ir atkarīga no līnijas{0}}puses regulēšanas, dizains var pieprasīt ražošanu, lai atrisinātu izkārtojuma problēmu.

Caur-Hole PCB dizains joprojām ir svarīgs jauktos komplektos

 

Daudzas rūpnieciskās, barošanas, vadības, saskarnes un sakaru plates nav paredzētas tikai SMT{0}}. Tie var ietvert savienotājus, spailes, relejus, slēdžus, transformatorus, galvenes vai citus caurumu-komponentus.

Meklēšanas terminos pircēji to var raksturot kā cauruļu PCB dizainu. Ražošanā patiesais jautājums ir par to, vai cauruma-daļas var ievietot, pielodēt, pārbaudīt un atbalstīt, netraucējot pārējo montāžu.

Caurspīdīgā{0}}pārskatā var apskatīt:

• Cauruma izmērs un svina atbilstība
• Paliktņa izmērs un gredzenveida gredzena piemērotība
• Savienotāju un spaiļu izvietojums
• Piekļuve manuālai ievietošanai
• Klīrenss viļņu lodēšanai vai selektīvai lodēšanai
• Rokas lodēšanas piekļuve, kur nepieciešams
• Jaukta SMT un cauruma{0}}montāžas secība
• Mehāniskais spriegums ap smagiem vai bieži lietotiem komponentiem
• Pieejamība vizuālai pārbaudei pēc lodēšanas

Cauruma{0}}daļas bieži tiek pakļautas mehāniskai slodzei. Savienotājs, spaiļu bloks vai strāvas komponents var izturēt elektrisko pārbaudi, taču joprojām var radīt bažas par montāžu vai uzticamību, ja izkārtojums neatbalsta to, kā daļa tiks izmantota.

Labs PCB montāžas dizains ir jāuzskata par{0}}caurumu komponentiem gan kā elektriskiem, gan mehāniskiem elementiem.

Pārbaudes punktiem jābūt sasniedzamiem pēc montāžas

PCB testa punkta dizains ir viens no vienkāršākajiem atlikumiem un viens no sāpīgākajiem novēloti labotajiem.

Testa punkts nav noderīgs tikai tāpēc, ka tas pastāv izkārtojumā. Tam jābūt sasniedzamam pēc komponentu uzstādīšanas. Tam ir jābūt jēgai arī attiecībā uz plānoto pārbaudes metodi.

Atkarībā no projekta testēšanas piekļuve var atbalstīt IKT, lidojošo zondi, programmēšanu, funkcionālo testēšanu, atkļūdošanu vai klienta {0}īpašus testa aprīkojumu.

Noderīgi pārbaudes punktu pārskatīšanas jautājumi ietver:

• Vai svarīgi tīkli ir pieejami paredzētajam pārbaudes procesam?
• Vai zondes var sasniegt pārbaudes punktus pēc montāžas?
• Vai pārbaudes punktus bloķē savienotāji, augstas daļas, vairogi, kabeļi vai montāžas aparatūra?
• Vai armatūras lietošanai ir pietiekami daudz atstarpes?
• Vai pārbaudes punkti ir konsekventi izvietoti ražošanas testēšanai?
• Vai atkļūdošana būs praktiska, ja pirmā versija neizdosies?
• Vai ar programmēšanu vai sāknēšanu{0}}saistītie punkti ir pieejami, kad nepieciešams?

Izkārtojumu, ko nevar pārbaudīt efektīvi, joprojām var izveidot, taču tas nav piemērots ražošanai-.

Ja testa piekļuve ir svarīga, ir jāsaista DFA pārskatīšanaPārbaude un pārbaudeprasības pirms ražošanas izlaišanas.

Fiducial Marks ir jāstrādā mašīnām, nevis tikai jāparādās CAD

 

PCB atskaites atzīmes palīdz lodēt ielīmēt printerus, atlasīt{0}}un-novietot iekārtas, kā arī AOI sistēmas izlīdzināt plati vai paneli automatizētās ražošanas laikā. Failā var būt paslēpts, pārpildīts, aizsegts vai mulsinošu vizuālo elementu tuvumā esošais fiduciāls, taču tas joprojām nepalīdz iekārtai.

PCB projektēšanā montāžai fiduciālais pārskats var ietvert:

• Vai ir pieejami globālie uzticamības dati dēļu izlīdzināšanai.
• Neatkarīgi no tā, vai ir nepieciešami vietējie darbinieki, kas atrodas smalku{0}}piķa vai BGA komponentu tuvumā.
• Vai uzticības personām nav pieejama lodēšanas maska, sietspiede un tuvumā esošie vara elementi.
• Vai tāfelei vai panelim ir pietiekami daudz atpazīšanas punktu.
• Vai fiduciālais izvietojums atbalsta atkārtojamu SMT un AOI līdzināšanu.
• Vai masīvu veidošanai ir nepieciešami paneļa{0}}līmeņa rādītāji.

Atskaites zīmei jābūt paredzētai atpazīšanai, nevis dekorēšanai.

Tas ir īpaši svarīgi blīviem SMT izkārtojumiem, maziem dēļiem, smalkiem-piņķa komponentiem, BGA pakotnēm un paneļiem.

Panelizācija, atdalāmās cilnes un dēļu apstrāde

PCB projektēšanā montāžai jāapsver arī tas, kā plāksne tiek apstrādāta caur līniju.

Pat ja vienas{0}}plāksnes izkārtojums izskatās labi, ražošanai var būt nepieciešams panelis, sliedes, atdalāmas cilnes, instrumentu caurumi vai īpašas apstrādes vietas. Ja šīs detaļas tiek ignorētas, montāžas process var kļūt mazāk stabils.

Pārskatīšanas punkti var ietvert:

• Vai dēļa izmērs ir piemērots vadu apstrādei.
• Vai ir vajadzīgas paneļu sliedes.
• Neatkarīgi no tā, vai atdalošās cilnes vai peles kodumi var ietekmēt tuvumā esošās sastāvdaļas.
• Neatkarīgi no tā, vai ir nepieciešami instrumentu caurumi armatūrai vai procesa kontrolei.
• Vai malu komponenti atrodas pārāk tuvu depanelizācijas zonām.
• Vai plāksni var atbalstīt montāžas un testēšanas laikā.
• Vai savienotāji vai augstas daļas var traucēt turētājiem vai armatūru.

Plāksni, ko ir viegli elektriski virzīt, joprojām var būt neērti pārvietot ražošanas procesā.

Tāpēc PCB montāžas pārskatā jāiekļauj apstrāde un piekļuve procesam, nevis tikai elektriskais izkārtojums.

Biežākie DFA konstatējumi pirms ražošanas

 

DFA pārskata vērtība nav gara teorētiska ziņojuma sagatavošana. Vērtība ir praktisko problēmu novēršana, pirms tās kļūst par ražošanas aizkavēšanos.

Kopējie atklājumi var ietvert:

• BOM, CPL un Gerber faili apraksta nedaudz atšķirīgas versijas.
• Sastāvdaļas nospiedums neatbilst faktiskajai ražotāja daļai.
• SMT komponentu atstarpe ir pārāk šaura pārbaudei vai pārstrādei.
• Savienotājs bloķē piekļuvi blakus esošajiem lodēšanas savienojumiem.
• Testa punkts ir, bet nav sasniedzams pēc montāžas.
• Atskaites zīme ir pārāk tuvu citām vizuālajām iezīmēm.
• Pēc detaļu uzstādīšanas polaritātes zīme nav skaidra.
• Caur{0}}caurumu sastāvdaļas ir novietotas tā, lai tas apgrūtina lodēšanu.
• Liela sastāvdaļa rada mehānisku spriegumu, bet tai trūkst izkārtojuma atbalsta.
• Paliktņa dizains var palielināt lodēšanas tiltus vai vājus lodēšanas savienojumus.
• Atdalošās izciļņi vai dēļu malas var traucēt tuvumā esošajām sastāvdaļām.
• Izkārtojumu var salikt vienu reizi, taču bez īpašas apstrādes tas var nebūt atkārtojams.

Ne katrs atradums nozīmē, ka PCB ir jāpārveido. Dažas problēmas var atrisināt, izmantojot procesa piezīmes, armatūras plānošanu, montāžas instrukcijas vai klienta -apstiprinātus pielāgojumus.

Svarīgi ir pieņemt šos lēmumus pirms ražošanas uzsākšanas.

Kad izkārtojumam ir nepieciešams klienta apstiprinājums

DFA pārskatā ir jāņem vērā dizaina īpašumtiesības. STHL var pārskatīt izkārtojuma riskus un ieteikt ražošanai-draudzīgas izmaiņas, taču klientam ir jāapstiprina kritiskie dizaina lēmumi.

Klienta apstiprinājums ir īpaši svarīgs, ja ieteikums var ietekmēt:

• Elektriskā veiktspēja
• Ar drošību{0}}saistītas ķēdes
• RF vai liela{0}}ātruma darbība
• Termiskais dizains
• Mehāniska atbilstība
• Apstiprinātas sastāvdaļas
• Normatīvās vai atbilstības prasības
• Medicīnas, automobiļu vai rūpnieciskas kontroles lietojumi
• Galaprodukta forma, piemērotība un funkcija

Piemēram, savienotāja pārvietošana var uzlabot piekļuvi montāžai, taču tā var arī ietekmēt korpusa izlīdzināšanu. Nospieduma maiņa var uzlabot lodēšanu, taču tai joprojām ir jāatbilst apstiprinātajam komponentam. Testa punktu pievienošana var palīdzēt veikt ražošanas testēšanu, taču telpa un signāla integritāte joprojām ir jāpārskata klientiem.

Šī ir robeža: DFA var identificēt montāžas risku, taču tai nevajadzētu klusi pārrakstīt klienta produkta dizainu.

Ko nosūtīt, lai saņemtu noderīgu DFA pārskatu

Pilnīga failu pakotne padara pārskatīšanu noderīgāku un samazina šurpu{0}}un-skaidrību. Ne katram projektam ir nepieciešams katrs fails pirmajā dienā, taču trūkstošos vai nekonsekventos failos parasti ir iespējams izvairīties no precizējumiem pirms montāžas izlaišanas.

PCB dizaina montāžai pārskatīšanai klienti var sagatavot:

• Gerber faili
• BOM ar ražotāja detaļu numuriem
• CPL/izvēles{0}}un-novietojiet failu
• Montāžas rasējumi
• PCB izkārtojuma fails, ja pieejams
• Ja nepieciešams, shematisks fails
• Kritisko komponentu datu lapas
• Pārbaudes prasības
• Mehāniski vai korpusa ierobežojumi, ja tādi ir
• Piezīmes par klientu -piegādātajām vai kontrolētajām sastāvdaļām

Vissvarīgākais punkts ir konsekvence. Ja MK, CPL, Gerber un montāžas rasējums nesakrīt, pārskatīšana ir jāpārtrauc un jāprecizē būvējums, pirms izkārtojums pāriet uz ražošanu.

Kā STHL montāžai izmanto PCB dizainu

STHL izmanto PCB Design for Assembly kā pirms{0}}ražošanas inženierijas pārskatu PCBA projektiem. Mērķis nav aizstāt klienta dizaina komandu. Mērķis ir palīdzēt identificēt izkārtojuma-līmeņa problēmas, kas var ietekmēt montāžu, lodēšanu, pārbaudi, testēšanu vai atkārtojamību.

OEM komandām tas ir īpaši noderīgi, ja:

• Jauns PCB dizains tiek virzīts uz prototipa izveidi.
• Tiek gatavots esošais izkārtojums atkārtotai ražošanai.
• Plāksnei ir blīvs SMT izvietojums vai smalki{0}}slāņa komponenti.
• Dizains apvieno SMT un cauruma{0}}daļas.
• Savienotāji, spailes vai mehāniskās saskarnes ietekmē montāžu.
• Produktam ir nepieciešama funkcionālā pārbaude vai piekļuve armatūrai.
• Iepriekšējai versijai bija lodēšanas, pārbaudes vai pārbaudes{0}}piekļuves problēmas.

Pārskatīšana palīdz pārvērst noformējuma failu par produktīvāku{0}}izkārtojumu, pirms projekts sasniedz līniju.

Secinājums

PCB Design for Assembly vislabāk darbojas kā mērķtiecīgs izkārtojuma izlaišanas pārskats pirms PCBA ražošanas.

Mērķis ir uztvert izkārtojuma lēmumus, kas var radīt reālas montāžas problēmas: šauras SMT komponentu atstarpes, neatbilstoši pēdas nospiedumi, vājš spilventiņu dizains, bloķēti pārbaudes punkti, nenolasāmi fiduciāli, apgrūtināta-caurumu piekļuve, slikta pārbaužu redzamība vai apstrādes problēmas ražošanas laikā.

Dažiem konstatējumiem var būt nepieciešamas tikai procesa piezīmes vai montāžas skaidrojums. Citiem var būt nepieciešams klienta apstiprinājums pirms izkārtojuma izlaišanas. Jebkurā gadījumā pārskatīšana palīdz samazināt novēršamo berzi starp dizaina failiem un montāžas līniju.

PCB Design for Assembly pārskatīšanai vai PCBA ražošanas atbalstam varatnosūtiet sava projekta informācijuvai sazinieties ar STHL pa tālrinfo@pcba-china.com.

Populāri tagi: PCB dizains montāžai, Ķīnas PCB dizains montāžas ražotājiem, piegādātājiem, rūpnīcai