PCB Tecnico - Quali problemi dovrebbero essere presi in considerazione nella progettazione di PCB

Ci sono molte restrizioni quando si assemblano PCB con forme piccole o irregolari. Pertanto, il metodo di giunzione di diversi PCB di piccole dimensioni in PCB di dimensioni adeguate è generalmente utilizzato per l'assemblaggio, come mostrato nella Figura 5. Generalmente, per PCB con una dimensione laterale singola inferiore a 150 mm, è possibile prendere in considerazione l'utilizzo del metodo di imbarco. Attraverso due, tre, quattro, ecc., la dimensione del grande PCB può essere assemblata all'intervallo di elaborazione appropriato, di solito 150mm ~ 250mm in larghezza e 250mm ~ 350mm in lunghezza. Il PCB è una dimensione più adatta nell'assemblaggio automatizzato.

La fabbricabilità della progettazione PCB è divisa in due categorie, una si riferisce alla tecnologia di elaborazione della produzione di circuiti stampati; l'altro si riferisce alla tecnologia di assemblaggio dei componenti di circuito e strutturali e dei circuiti stampati. Per quanto riguarda la tecnologia di elaborazione della produzione di circuiti stampati, il produttore generale di PCB, grazie alla sua capacità di produzione, fornirà ai progettisti i requisiti pertinenti in grande dettaglio, il che è relativamente buono nella pratica. Secondo l'autore Resta inteso che la seconda categoria che non ha ricevuto abbastanza attenzione nella pratica è la progettazione di fabbricabilità per l'assemblaggio elettronico. L'obiettivo di questo articolo è anche descrivere i problemi di fabbricabilità che i progettisti devono considerare nella fase di progettazione del PCB.

La progettazione di fabbricabilità per l'assemblaggio elettronico richiede ai progettisti di PCB di considerare quanto segue nelle prime fasi della progettazione di PCB:

Scelta appropriata del metodo di assemblaggio e del layout dei componenti

La scelta del metodo di assemblaggio e del layout dei componenti è un aspetto molto importante della fabbricabilità del PCB, che ha un grande impatto sull'efficienza di assemblaggio, sui costi e sulla qualità del prodotto. L'autore, infatti, è entrato in contatto con parecchi PCB e considera alcuni principi fondamentali. Vi sono anche carenze.

(1) Scegliere un metodo di assemblaggio adatto

Generalmente, secondo la diversa densità di assemblaggio del PCB, i metodi di assemblaggio raccomandati sono i seguenti:

Quali problemi dovrebbero essere presi in considerazione quando si progetta PCB

Come ingegnere di progettazione di circuiti, dovresti avere una corretta comprensione del flusso del processo di assemblaggio PCB che stai progettando, in modo da poter evitare di commettere alcuni errori di principio. Quando si sceglie un metodo di assemblaggio, oltre a considerare la densità di assemblaggio del PCB e la difficoltà di cablaggio, deve anche basarsi sul flusso di processo tipico di questo metodo di assemblaggio e sul livello delle apparecchiature di processo proprie dell'azienda. Se l'azienda non ha un processo di saldatura a onda migliore, la scelta del quinto metodo di assemblaggio nella tabella precedente può causare molti problemi. Un altro punto degno di nota è che se si prevede di implementare un processo di saldatura ad onda sulla superficie di saldatura, si dovrebbe evitare di disporre alcuni SMD sulla superficie di saldatura per rendere il processo complicato.

(2) Disposizione dei componenti

Il layout dei componenti sul PCB ha un impatto molto importante sull'efficienza e sui costi di produzione ed è un indicatore importante per misurare l'installabilità del design PCB. In generale, i componenti sono disposti nel modo più uniforme, regolare e ordinato possibile e disposti nella stessa direzione e distribuzione della polarità. La disposizione regolare è conveniente per l'ispezione, che è utile per aumentare la velocità del patch/plug-in e la distribuzione uniforme è vantaggiosa per l'ottimizzazione della dissipazione del calore e del processo di saldatura. D'altra parte, per semplificare il processo, i progettisti di PCB devono sempre sapere che da qualsiasi lato del PCB, può essere utilizzato solo un processo di saldatura di gruppo di saldatura a riflusso e saldatura ad onda. Ciò vale soprattutto la pena notare quando la densità di assemblaggio è elevata e la superficie di saldatura del PCB deve essere distribuita con più componenti SMD. Il progettista dovrebbe considerare quale processo di saldatura di gruppo utilizzare per i componenti montati sulla superficie di saldatura. Il più preferito è utilizzare il processo di saldatura ad onda dopo che la patch è indurita, che può saldare simultaneamente i perni del dispositivo perforato sulla superficie del componente; Ci sono vincoli relativamente severi sulla saldatura dei componenti SMD, e solo le resistenze di chip con dimensioni di 0603 e superiori, SOT, SOIC (spaziatura pin � 1mm e altezza inferiore a 2,0mm) possono essere saldate. Per i componenti distribuiti sulla superficie di saldatura, la direzione del perno dovrebbe essere perpendicolare alla direzione di trasmissione PCB durante la saldatura ad onda per garantire che le estremità della saldatura o i cavi su entrambi i lati del componente siano saldati contemporaneamente. L'ordine di disposizione e la spaziatura tra i componenti adiacenti dovrebbero anche soddisfare il requisito della saldatura ad onda per evitare "effetto ombreggiatura", come mostrato nella figura 1. Quando vengono utilizzati SOIC per saldatura ad onda e altri componenti multi-pin, i cuscinetti per furto di stagno devono essere installati agli ultimi due piedi di saldatura (1 su ciascun lato) nella direzione del flusso della saldatura per evitare la saldatura continua.

Quali problemi dovrebbero essere presi in considerazione quando si progetta PCB

Componenti di tipi simili dovrebbero essere disposti sulla scheda nella stessa direzione per facilitare il posizionamento, l'ispezione e la saldatura dei componenti. Ad esempio, fare in modo che i poli negativi di tutti i condensatori radiali siano rivolti verso il lato destro della scheda, fare in modo che i segni di tacca di tutti i pacchetti duali in linea (DIP) siano rivolti nella stessa direzione, ecc. Ciò può accelerare la velocità di inserimento e rendere più facile individuare gli errori. Come mostrato nella Figura 2, poiché la scheda A utilizza questo metodo, è facile trovare il condensatore inverso, mentre la ricerca della scheda B richiede più tempo. Infatti, un'azienda può standardizzare la direzione di tutti i componenti del circuito stampato che produce. Alcuni layout di bordo potrebbero non necessariamente consentire questo, ma questa dovrebbe essere una direzione di sforzo.

Quali problemi dovrebbero essere presi in considerazione quando si progetta PCB

Quali problemi di fabbricabilità devono essere presi in considerazione nella progettazione di PCB

Inoltre, tipi di componenti simili dovrebbero essere messi a terra il più possibile e i primi pin di tutti i componenti dovrebbero essere nella stessa direzione.

Quali problemi dovrebbero essere presi in considerazione quando si progetta PCB

Tuttavia, l'autore ha incontrato un bel po 'di PCB con densità di assemblaggio troppo alta. Componenti elevati come condensatori al tantalio, induttori di chip e SOIC a passo fine, TSOP e altri dispositivi devono anche essere distribuiti sulla superficie di saldatura del PCB. In questo caso, solo È possibile utilizzare pasta di saldatura di stampa fronte-retro e saldatura a riflusso, e i componenti plug-in dovrebbero essere distribuiti il più possibile per ospitare la saldatura manuale. Un'altra possibilità è che i componenti perforati sulla superficie del componente siano distribuiti il più possibile in diverse linee principali. In linea retta, per adattarsi all'ultimo processo di saldatura ad onda selettiva, la saldatura manuale può essere evitata per migliorare l'efficienza e garantire la qualità della saldatura. La distribuzione discreta del giunto di saldatura è un tabù per la saldatura ad onda selettiva, che aumenterà il tempo di elaborazione esponenzialmente.

Quando si regola la posizione dei componenti nel file della scheda stampata, è necessario prestare attenzione alla corrispondenza one-to-one tra i componenti e i simboli serigrafici. Se i componenti vengono spostati senza spostare i simboli serigrafici accanto ai componenti, diventerà un grave pericolo di qualità nella produzione., Perché nella produzione reale, i simboli serigrafici sono linguaggio industriale che può guidare la produzione.

Il PCB deve essere dotato di bordi di serraggio necessari, segni di posizionamento e fori di posizionamento del processo per la produzione automatizzata.

Attualmente, l'assemblaggio elettronico è uno dei settori con il più alto grado di automazione. L'apparecchiatura di automazione utilizzata nella produzione richiede la trasmissione automatica del PCB. Ciò richiede che nella direzione di trasmissione del PCB (di solito la direzione laterale lunga), ci dovrebbe essere non meno di 3- Il bordo di bloccaggio largo 5mm facilita la trasmissione automatica e impedisce che i componenti vicini al bordo della scheda non possano essere montati automaticamente a causa del bloccaggio.

La funzione del marchio di posizionamento è che per le apparecchiature di assemblaggio di posizionamento ottico attualmente ampiamente utilizzate, il PCB deve fornire almeno due o tre segni di posizionamento per il sistema di identificazione ottica per posizionare accuratamente il PCB e correggere gli errori di elaborazione del PCB. Tra i marchi di posizionamento comunemente utilizzati, due marchi devono essere distribuiti sulla diagonale del PCB. La selezione dei segni di posizionamento utilizza generalmente grafica standard come pad rotondi solidi. Per una facile identificazione, ci dovrebbe essere un'area aperta senza altre caratteristiche del circuito o segni intorno al marchio e la dimensione è preferibilmente non inferiore al diametro del marchio.