Công nghệ PCB - Những vấn đề cần xem xét trong thiết kế PCB

Tôi đã gặp rất nhiều vấn đề liên quan đến thiết kế PCB, mật độ lắp ráp quá cao và các thành phần cao như tụ điện tantali, cuộn cảm chip và SOIC sân mịn, TSOP và các thiết bị khác phải được phân phối trên bề mặt hàn PCB. Trong trường hợp này, hàn ngược chỉ có thể được thực hiện bằng cách sử dụng dán in hai mặt, và lắp ráp chèn nên được phân phối càng tập trung càng tốt để phù hợp với hàn thủ công. Một khả năng khác là lắp ráp đục lỗ trên bề mặt lắp ráp nên được phân phối càng nhiều càng tốt trên một số đường thẳng chính. Để phù hợp với quá trình hàn sóng chọn lọc mới nhất, hàn thủ công có thể tránh được để tăng hiệu quả và đảm bảo chất lượng hàn. Phân phối điểm hàn rời rạc là điều cấm kỵ đối với hàn sóng chọn lọc, điều này sẽ làm tăng thời gian xử lý theo cấp số nhân.

Khi điều chỉnh vị trí của các phần tử trong tệp bảng in, phải chú ý đến sự tương ứng từng phần tử giữa các phần tử và biểu tượng màn hình. Nếu biểu tượng màn hình dây bên cạnh các bộ phận không được di chuyển tương ứng khi di chuyển chúng, điều này sẽ trở thành một mối nguy hiểm lớn về chất lượng trong sản xuất. Bởi vì trong sản xuất thực tế, biểu tượng màn hình dây là ngôn ngữ công nghiệp có thể hướng dẫn sản xuất.

1. PCB phải được trang bị các cạnh kẹp, dấu định vị và lỗ định vị quy trình cần thiết cho sản xuất tự động.

Hiện nay, lắp ráp điện tử là một trong những ngành có mức độ tự động hóa cao nhất. Thiết bị tự động hóa được sử dụng trong sản xuất yêu cầu truyền PCB tự động. Điều này đòi hỏi rằng theo hướng truyền của PCB (thường là hướng cạnh dài), cạnh kẹp rộng không được nhỏ hơn 3-5mm để tạo điều kiện truyền tự động, ngăn chặn các thành phần gần cạnh của bảng không thể được lắp ráp tự động do kẹp.

Vai trò của các dấu định vị là đối với các thiết bị lắp ráp định vị quang học được sử dụng rộng rãi hiện nay, PCB cần cung cấp ít nhất hai đến ba dấu định vị cho hệ thống nhận dạng quang học để định vị chính xác PCB và sửa lỗi xử lý PCB. Trong các điểm đánh dấu vị trí thường được sử dụng, cả hai điểm đánh dấu phải được phân phối trên đường chéo của PCB. Việc lựa chọn các điểm đánh dấu vị trí thường sử dụng đồ họa tiêu chuẩn, chẳng hạn như miếng đệm tròn rắn. Để dễ nhận biết, cần có một khu vực mở xung quanh dấu hiệu mà không có các tính năng mạch hoặc dấu hiệu khác. Kích thước tốt nhất là không nhỏ hơn đường kính của dấu hiệu. Dấu hiệu nên cách cạnh bảng 5 mm. Ở trên

Trong quá trình lắp ráp như sản xuất PCB, chèn bán tự động, thử nghiệm ICT, v.v., PCB cần cung cấp hai đến ba lỗ định vị ở các góc.

2. Sử dụng hợp lý các câu đố để nâng cao hiệu quả sản xuất và tính linh hoạt.

Có nhiều hạn chế khi lắp ráp PCB có hình dạng nhỏ hoặc bất thường. Do đó, phương pháp ghép một số PCB nhỏ thường được sử dụng để ghép một số PCB nhỏ thành PCB có kích thước phù hợp để lắp ráp. Nói chung, đối với bảng mạch in có kích thước một mặt nhỏ hơn 150 mm, phương pháp trên bo mạch có thể được xem xét. Thông qua hai, ba, bốn, vv, kích thước của PCB lớn có thể được lắp ráp vào phạm vi xử lý thích hợp, thường có chiều rộng 150mm~250mm và chiều dài 250mm~350mm. PCB là kích thước phù hợp hơn trong lắp ráp tự động.

Một cách khác để nối là lắp ráp PCB với SMD ở cả hai bên vào một bảng lớn. Mối nối này thường được gọi là mối nối âm dương. Nó thường được thiết kế để tiết kiệm chi phí của bảng web, tức là để vượt qua trò chơi ghép hình này ban đầu cần hai màn hình, nhưng bây giờ chỉ cần một màn hình. Ngoài ra, lập trình PCB bằng cách sử dụng âm dương chính tả cũng hiệu quả hơn khi các kỹ thuật viên viết các chương trình vận hành cho các bản vá lỗi.

Khi kết nối các tấm con, kết nối giữa chúng có thể là rãnh chữ V được chạm khắc hai mặt, rãnh dài và lỗ tròn, nhưng phải được thiết kế để làm cho đường phân cách càng nhiều càng tốt trên một đường thẳng để tạo điều kiện cho việc phân tách cuối cùng. Đồng thời, nên xem xét rằng các cạnh tách không nên quá gần với dấu vết PCB, vì vậy nó có thể dễ dàng làm hỏng PCB khi chia bảng.

Ngoài ra còn có một câu đố rất kinh tế, không đề cập đến các câu đố PCB, nhưng mô hình lưới của các khuôn mẫu. Với việc áp dụng máy in dán hàn hoàn toàn tự động, các máy in tiên tiến hơn hiện nay như DEK265 đã cho phép mở mô hình lưới PCB hai mặt trên lưới thép kích thước 790 * 790mm có thể được sử dụng cho nhiều mẫu. In các sản phẩm riêng lẻ là một phương pháp tiết kiệm chi phí tuyệt vời, đặc biệt phù hợp với các nhà sản xuất có sản phẩm nhỏ và đa dạng.

3. Cân nhắc thiết kế khả năng kiểm tra

Thiết kế khả năng kiểm tra của SMT chủ yếu tập trung vào tình trạng hiện tại của các thiết bị ICT. Các vấn đề thử nghiệm trong sản xuất sản phẩm sau này được xem xét trong thiết kế của mạch và bảng mạch in gắn trên bề mặt SMB. Để cải thiện thiết kế khả năng kiểm tra, hai khía cạnh của thiết kế quy trình và thiết kế điện nên được xem xét.

4. Yêu cầu thiết kế quy trình

Độ chính xác của vị trí, quy trình sản xuất chất nền, kích thước chất nền và loại đầu dò là tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến độ tin cậy của việc phát hiện.

(1) Định vị lỗ chính xác. Đặt lỗ định vị chính xác trên bề mặt. Lỗi của lỗ định vị phải trong vòng ± 0,05mm. Ít nhất hai lỗ định vị nên được thiết lập với khoảng cách tốt hơn. Sử dụng lỗ định vị không kim loại để giảm độ dày của lớp phủ hàn và không thể đáp ứng các yêu cầu dung sai. Nếu chất nền được sản xuất như một khối và sau đó được kiểm tra riêng lẻ, lỗ định vị phải được cung cấp trên bo mạch chủ và trên mỗi chất nền riêng biệt.

(2) Đường kính của điểm kiểm tra không nhỏ hơn 0,4mm, khoảng cách giữa các điểm kiểm tra liền kề tốt nhất là trên 2,54mm, không nhỏ hơn 1,27mm.

(3) Không đặt các bộ phận có chiều cao vượt quá * mm trên bề mặt thử nghiệm. Quá nhiều thành phần có thể dẫn đến tiếp xúc kém giữa đầu dò kẹp thử nghiệm trực tuyến và điểm thử nghiệm.

(4) Điểm kiểm tra tốt nhất nên được đặt cách thành phần 1.0mm để không gây ra thiệt hại sốc cho đầu dò và thành phần. Không có thành phần hoặc điểm kiểm tra trong phạm vi 3,2mm xung quanh vòng lỗ định vị.

(5) Điểm kiểm tra không thể được đặt trong vòng 5 mm cạnh PCB. Không gian 5mm được sử dụng để đảm bảo kẹp của kẹp. Thông thường, cùng một mặt quy trình là cần thiết trong thiết bị sản xuất băng tải và thiết bị SMT.

(6) Tốt nhất là mạ thiếc hoặc sử dụng vật liệu dẫn điện kim loại mềm, dễ xuyên thủng và không oxy hóa ở tất cả các điểm phát hiện để đảm bảo tiếp xúc đáng tin cậy và kéo dài tuổi thọ của đầu dò.

(7) Điểm kiểm tra không thể được bao phủ bởi thông lượng hàn hoặc mực văn bản, nếu không nó sẽ làm giảm diện tích tiếp xúc của điểm kiểm tra và giảm độ tin cậy của thử nghiệm.

5. Yêu cầu thiết kế điện

(1) Yêu cầu điểm kiểm tra SMC/SMD trên bề mặt phần tử phải được hướng dẫn đến bề mặt hàn càng nhiều càng tốt thông qua các lỗ. Đường kính qua lỗ phải lớn hơn 1mm. Bằng cách này, các bài kiểm tra trực tuyến có thể được kiểm tra với một máy kim một mặt, do đó giảm chi phí kiểm tra trực tuyến.

(2) Mỗi nút điện phải có một điểm kiểm tra, mỗi IC phải có điểm kiểm tra nguồn và mặt đất và càng gần cụm này càng tốt, tốt nhất là trong vòng 2,54mm từ IC.

(3) Chiều rộng có thể được mở rộng đến 40 mils khi các điểm kiểm tra được đặt trên dấu vết của mạch.

(4) Các điểm kiểm tra được phân bố đều trên bảng in. Nếu đầu dò được tập trung ở một khu vực nhất định, áp suất cao hơn có thể làm biến dạng tấm được kiểm tra hoặc giường kim, điều này sẽ khiến một số đầu dò không thể chạm vào điểm kiểm tra.

(5) Dây nguồn trên bảng mạch PCB nên được đặt điểm ngắt thử nghiệm ở các khu vực khác nhau để tìm điểm hỏng nhanh hơn và chính xác hơn khi tụ điện tách nguồn hoặc các bộ phận khác trên bảng mạch ngắn mạch. Khi thiết kế breakpoint, cần xem xét khôi phục test.