Progettazione PCB - Progettare il miglior assemblaggio di circuiti stampati (PCBA)

Nello sport, c'è una connessione ben nota tra forza e velocità. Fondamentalmente, potenza o forza è il fattore determinante della velocità di movimento. Tuttavia, ad un certo punto, non c'è più questa correlazione positiva tra forza (strettamente correlata alla dimensione muscolare) e velocità, e l'aumento delle dimensioni e della forza rallenterà effettivamente la velocità. Analogamente, in un passato non troppo lontano, produttività ed efficienza avevano un rapporto analogo nel settore manifatturiero.

Oggi, gli impianti di produzione più avanzati sono altamente automatizzati. La riduzione della dipendenza dalle capacità ripetitive umane migliora l'efficienza e la produttività e rende questi due indicatori più allineati alla velocità del processo. Si tratta infatti delle migliori capacità di assemblaggio di circuiti stampati (PCBA) e della migliore tecnologia di processo per determinare produttività ed efficienza. Assicurarsi che la progettazione del circuito stampato sia ragionevole e seguendo le linee guida di progettazione del buon assemblaggio (DFA) può ridurre al minimo la necessità di intervento manuale. Esaminiamo il processo per aiutare a identificare le aree di messa a fuoco della progettazione per massimizzare la velocità PCBA.

PCBA: Come progettare il miglior assemblaggio di circuiti stampati (PCBA)

Processo di assemblaggio di circuiti stampati (PCBA)

Trasformare il vostro progetto in una struttura fisica completa richiede tre fasi: 1) produzione, 2) approvvigionamento dei componenti e 3) assemblaggio. L'assemblaggio di circuiti stampati o PCBA è uno dei due processi di produzione PCB. L'altra fase è la produzione, che viene eseguita prima. Durante il processo di produzione, il design del circuito stampato è completo e pronto per l'assemblaggio, dove i componenti sono saldamente collegati alla scheda. Anche se PCBA può contenere dieci o più passaggi, il processo può essere suddiviso nei seguenti compiti principali:

Preparare

Prima di posizionare i componenti della tecnologia di montaggio superficiale (SMT), uno strato iniziale di pasta di saldatura viene applicato ai pad sul circuito stampato. Ciò è fatto per promuovere un buon flusso durante il processo di saldatura e ridurre al minimo i difetti di assemblaggio. Il metodo di rivestimento può essere manuale o automatizzato utilizzando la stampa a stencil o la stampa a getto.

Posizionamento dei componenti

Per i componenti SMT, un posizionamento accurato dei componenti sui pad è fondamentale. Un allineamento improprio può causare la caduta di giunti di saldatura o lapidi scadenti, quando un lato del componente non è collegato alla scheda. I componenti della tecnologia through-hole (THT) sono più flessibili; Tuttavia, si raccomanda generalmente che il corpo del componente sia il più vicino possibile alla superficie del pannello.

saldatura

Il metodo più comune per il fissaggio dei componenti SMT è la saldatura a riflusso. Per i componenti THT, la saldatura ad onda è il metodo preferito. Se si utilizzano due tipi di componenti contemporaneamente, i componenti SMT vengono solitamente posizionati e saldati per primi. Solo in questo modo, i componenti THT vengono posizionati e saldati, il che espande il compito di saldatura. Poiché i componenti sono installati sulla superficie superiore e inferiore, la saldatura dei circuiti stampati bifacciali viene ulteriormente ampliata. Dopo aver completato le fasi di saldatura per ogni tipo di componente, verrà controllata la connessione e, se si riscontrano problemi, è necessario rielaborare per la correzione.

pulito

Pulire per rimuovere tutti i detriti in eccesso dalla superficie del circuito stampato. L'alcool o l'acqua deionizzata possono efficacemente rimuovere la maggior parte dei contaminanti.

Depanelizzazione

La scissione è il lavoro di dividere un pannello multi-scheda in singole unità o PCB. È l'ultimo compito principale e non deve essere ignorato. Panelizzazione o progettazione inefficiente del pannello comporterà molti sprechi e costi aggiuntivi.

I compiti di cui sopra sono determinati dal produttore contrattuale (CM) e la qualità del processo di produzione dipende dalla scelta dei servizi di produzione e assemblaggio. Tuttavia, alcune strategie progettuali possono essere utilizzate per ottimizzare il PCBA, soprattutto in termini di velocità.

Progettare circuiti stampati per ottimizzare la velocità PCBA

Qualsiasi decisione di progettazione presa con l'obiettivo di migliorare il PCBA può e dovrebbe essere parte delle linee guida DFA. Queste includono opzioni volte a migliorare l'efficienza, la qualità o la velocità del processo. Soprattutto al fine di aumentare la velocità, possiamo definire un elenco di compiti specifici, e se l'elenco viene eseguito durante il processo di progettazione, il processo può essere ottimizzato.

Lista di controllo di ottimizzazione della velocità di assemblaggio PCB

Fase di pianificazione

Quando si seleziona CM e servizi di assemblaggio.

Fase degli appalti

I componenti selezionati possono essere utilizzati durante tutto il processo di sviluppo.

Eliminare o ridurre al minimo l'uso di componenti passanti.

Fase schematica

Assicurati che l'impronta dei componenti corrisponda esattamente al BOM.

Fase di layout

Segnare chiaramente l'orientamento di componenti e connettori.

Utilizzare un dissipatore di calore nel collegamento aereo.

Layout di un design Panelized minimizza gli sprechi e i punteggi dove possibile per ottenere una separazione rapida e facile.

Fase di produzione di PCBA

Utilizzare i materiali predefiniti di CM, resistenza alla saldatura e colori di serigrafia e finitura superficiale.

Assicurati che il tuo pacchetto di progettazione sia completo e accurato, inclusi BOM, disegni tecnici e qualsiasi informazione speciale, ed è il formato migliore per CM.