Teknik PCB - Discussion on component placement in high density PCB design

Apabila papan sirkuit dicetak menggantikan garis dan sistem manual lambat dan rumit masa lalu, ia menjadi teknologi baru yang memungkinkan jurutera elektronik untuk mengumpulkan sistem elektronik kompleks relatif cepat, mudah dan tidak mahal. Sebagai hasilnya, industri elektronik telah membuat usaha besar untuk membuat pembuatan plat ini semudah mungkin. Banyak wang telah dilaburkan dan digunakan untuk merancang perisian untuk membantu merancang, menghasilkan, mengumpulkan, memeriksa dan menguji papan sirkuit cetak.

Teknologi ini membolehkan jurutera rancangan dalam perniagaan elektronik untuk melabur dalam proses yang berkembang yang mengurangkan saiz bahagian, menghasilkan pakej mount permukaan (SM) dan array grid bola (BGA), dan mengurangkan lebar garis dan saiz PCB. Ciri-ciri lain, guna imej-sinar-X untuk pemeriksaan kad yang lebih baik, dll.

Perkenalan perlahan intelijen buatan (AI) ke dalam perisian merancang bermakna beberapa tugas kunci, seperti penempatan komponen PCB, masih dikendalikan secara manual oleh jurutera bentangan. Sebagai jurutera rancangan, anda perlu memastikan pemahaman penempatan bahagian untuk memastikan kestabilan rancangan.

Evolution penempatan komponen sepanjang karir desain

Saya merancang papan sirkuit seksual yang rendah menggunakan kaedah angin. Kemudian ada peluang untuk membuat papan sirkuit dicetak. Saya bermula dengan PCBS sederhana (melalui bahagian lubang, rancangan yang sedikit) kepada bahagian SMT sederhana dan bahkan besar. Ini bermakna proses penywelding manual yang mengikut proses desain PCB agak mudah pada masa awal.

Bagaimanapun, semakin jauh anda pergi dalam karier anda, anda ditugaskan untuk menggunakan PCBS padatan tinggi untuk menghasilkan bahagian kecil SMT, BGA, dan QFN dalam persekitaran rancangan yang rapuh, dan untuk menggunakan garis tipis dan jarak kecil antara komponen dalam bentangan. Ini menjadikan "mengumpulkan" PCBS pembolehubah baru yang reka-reka mesti berurusan dengan. Ini mungkin menjadi kejutan yang tidak menyenangkan bagi beberapa, tetapi saya percaya kepada amaran awal.

Letakkan bahagian pada PCB

PCB boleh dikumpulkan dalam salah satu cara yang berbeza. Rancangan jurutera patut pertimbangkan teknik pengangkutan khusus seperti pengangkutan mesin, pengangkutan manual, dan pengangkutan hibrid (oven manual dan inframerah) sebelum memulakan rancangan PCB. Pilihan ini sering bergantung pada kos, masa, kuantiti, dan jenis reka reka adalah con

Berpihak.

Banyak pertimbangan memandu proses meletakkan bahagian pada PCB. Panjang isyarat (jumlah kecil), kemudahan pengumpulan, dan kemudahan pengujian adalah semua kritikal untuk pengumpulan PCB. Di bawah, kita akan mengeksplorasi komponen unik yang mengumpulkan setiap aspek.

Arahan penting bagi jenis konferensi dan DFA

Dalam industri elektronik secara keseluruhan, anda hampir pasti akan berurusan dengan banyak jenis pemasangan yang berbeza. Ia penting untuk memperkenalkan diri dengan apa yang terlibat dalam setiap proses, keuntungan dan penggunaan biasa setiap bentuk pengumpulan, dan bagaimana baik proses DFA boleh optimum untuk sepadan dengan produksi PCB akhir.

Tempatkan komponen PCB dalam pemasangan mesin

Ia sering boleh dikumpulkan oleh mesin dan digunakan untuk produksi massa. cap kaki komponen pada PCB mesti, dan mesti mematuhi semua peraturan desain. Pemasangan mesin tidak menyediakan mana-mana fleksibiliti yang boleh dicapai dengan menggunakan orang dalam loop untuk menghasilkan PCB.

Mesin mengumpulkan kad ya. Ia menggunakan mesin industri mahal untuk merancang dan mengumpulkan PCBS menurut peraturan. Keperluan masa teknik yang tidak berulang bermakna kaedah ini biasanya disimpan untuk penywelding volum tinggi.

Contoh pelanggaran peraturan desain yang mungkin ditolak oleh sistem automatik (pemasangan mesin)

Pengumpulan dan penywelding manual masalah jambatan

Pengumpulan manual adalah teknik lambat. Ini memakan masa dan memerlukan kerja manusia. Ia juga susah untuk ralat. Sirkuit pendek disebabkan oleh jambatan penywelding telah merusak karir banyak jurutera. Sebagai hasilnya, kebanyakan agensi bekerja dengan dua teknikal - pemasang dan teknikal jaminan kualiti (QA), yang memeriksa kerja pemasang untuk memastikan jambatan tentera pada PCB tidak tumbuh.

Teknik pemasangan mesti orang yang sangat berbakat. Mereka meletakkan anda melanggar peraturan desain yang tidak dibenarkan oleh mesin atau bahkan pengumpul hibrid. Oleh itu, jika rancangan (biasanya rancangan batch kecil) melanggar peraturan rancangan untuk mencapai kesempatan, maka penywelding manual adalah cara untuk pergi.

Name

Sisanya pasar dipenuhi oleh kaedah pemasangan hibrid, di mana teknik meletakkan komponen pada kad dan menyelesaikan proses penywelding menggunakan oven IR atau penywelder gelombang.

Komponen hibrid biasanya menggunakan templat dan pasta solder untuk mencipta PCBS yang dikelilingi solder, di mana teknik kumpulan hanya meletakkan bahagian pada cap kaki yang ditentukan dan kemudian meletakkan kad penuh dalam oven untuk menyelesaikan proses reflow/weld. Jika ralat seperti angkat menegak berlaku semasa penyelamatan oven, campuran mesti tinggalkan ruang yang cukup antara bahagian untuk meletakkannya secara manual dan mengubah kerja kad penyelamatan. Teknik kawalan kualiti mungkin juga sebahagian dari garis produksi.

Tempatkan komponen dalam rekaan PCB padatan tinggi

Perlukan untuk membuat PCBS densiti tinggi mencipta godaan baru yang tidak hadir dalam rancangan ringan. Apabila terlibat dalam aktiviti desain densiti tinggi, penting untuk ingat bahawa walaupun dalam sistem densiti tinggi, kaedah desain lama mesti diikuti.

Salah satu praktek biasa yang para desainer menolak mengikuti adalah membuang kod rujukan, yang membawa kepada meningkat ketepatan yang signifikan. Namun, pemasang masih memerlukan maklumat ini untuk mengumpulkan kad. Pembuangan indikator-indikator ini bermakna bahawa jurutera sekarang bertanggungjawab untuk mencipta dokumentasi tambahan untuk membantu dan memimpin teknik pemasangan semasa proses pemasangan PCB.

Ingat - PCB, seperti skema atau program, boleh mengambil banyak usaha untuk melalui proses pembangunan sebelum ia menjadi kenyataan, jadi setiap langkah mesti termasuk dokumentasi yang cukup untuk membolehkan orang lain untuk berinteraksi dengan ciptaan anda. Selalu memikirkan bagaimana pilihan desain anda akan didapati oleh orang yang berinteraksi dengan desain anda selepas anda.

Kita semua percaya bahawa orang berikutnya mungkin tidak membayar harga yang tinggi untuk gadget anda. Seseorang dalam pasukan desain dan pemasangan mungkin perlu menukar PCB and a ke sistem elektronik yang berfungsi sepenuhnya untuk membuat impian anda menjadi kenyataan.