Как да опростим и подобрим качеството на PCBA?

1 - Използване на хибридни техники
Общото правило е да се сведе до минимум използването на смесени техники за сглобяване и да се ограничи до конкретни ситуации. Например, ползите от вмъкването на компонент с един проходен отвор (PTH) почти никога не се компенсират от допълнителните разходи и време, необходими за сглобяване. Вместо това използването на множество PTH компоненти или пълното им премахване от дизайна е за предпочитане и по-ефективно. Ако се изисква PTH технология, се препоръчва да поставите всички компонентни отвори от една и съща страна на печатната схема, като по този начин се намали времето, необходимо за сглобяване.

2 – Размер на компонента
По време на етапа на проектиране на печатни платки е важно да изберете правилния размер на опаковката за всеки компонент. По принцип трябва да изберете по-малък пакет само ако имате основателна причина; в противен случай преминете към по-голям пакет. Всъщност, електронните дизайнери често избират компоненти с ненужно малки пакети, създавайки възможни проблеми по време на фазата на сглобяване и възможни модификации на веригата. В зависимост от степента на необходимите промени, в някои случаи може да е по-удобно да сглобите отново цялата платка, вместо да премахвате и запоявате необходимите компоненти.

3 – Заето място за компоненти
Отпечатъкът на компонентите е друг важен аспект на сглобяването. Поради това проектантите на печатни платки трябва да гарантират, че всеки пакет е създаден точно в съответствие с модела на земята, посочен в информационния лист на всеки интегриран компонент. Основният проблем, причинен от неправилните отпечатъци, е появата на така наречения „ефект на надгробния камък“, известен още като ефекта на Манхатън или ефекта на алигатора. Този проблем възниква, когато интегрираният компонент получава неравномерна топлина по време на процеса на запояване, което води до залепване на интегрирания компонент към печатната платка само от едната страна, вместо от двете. Феноменът на надгробната плоча засяга главно пасивни SMD компоненти като резистори, кондензатори и индуктори. Причината за възникването му е неравномерното нагряване. Причините са следните:

Размерите на шарката на земята, свързани с компонента, са неправилни Различни амплитуди на пистите, свързани към двете подложки на компонента Много широка ширина на пистата, действаща като радиатор.

4 - Разстояние между компонентите
Една от основните причини за повреда на PCB е недостатъчното пространство между компонентите, водещо до прегряване. Пространството е критичен ресурс, особено в случай на много сложни вериги, които трябва да отговарят на много предизвикателни изисквания. Поставянето на един компонент твърде близо до други компоненти може да създаде различни видове проблеми, чиято сериозност може да изисква промени в дизайна на печатната платка или производствения процес, загуба на време и увеличаване на разходите.

Когато използвате автоматизирани машини за сглобяване и тестване, уверете се, че всеки компонент е достатъчно далеч от механичните части, ръбовете на печатната платка и всички други компоненти. Компоненти, които са твърде близо един до друг или са завъртяни неправилно, са източник на проблеми по време на вълново запояване. Например, ако по-висок компонент предшества компонент с по-ниска височина по протежение на пътя, следван от вълната, това може да създаде ефект на "сянка", който отслабва заваръчния шев. Интегралните схеми, завъртяни перпендикулярно една на друга, ще имат същия ефект.

5 – Актуализиран списък с компоненти
Списъкът на частите (BOM) е критичен фактор в етапите на проектиране и сглобяване на печатни платки. Всъщност, ако спецификацията съдържа грешки или неточности, производителят може да спре фазата на сглобяване, докато тези проблеми не бъдат разрешени. Един от начините да се гарантира, че спецификацията е винаги правилна и актуална, е да се извършва задълбочен преглед на спецификацията всеки път, когато дизайнът на печатната платка се актуализира. Например, ако нов компонент е добавен към оригиналния проект, трябва да проверите дали BOM е актуализиран и последователен, като въведете правилния номер, описание и стойност на компонента.

6 – Използване на опорни точки
Референтните точки, известни също като референтни маркировки, са кръгли медни форми, използвани като ориентири на машини за сглобяване с монтиране и поставяне. Fiducials позволяват на тези автоматизирани машини да разпознават ориентацията на дъската и правилно да сглобяват компоненти за повърхностен монтаж с малка стъпка, като например Quad Flat Pack (QFP), Ball Grid Array (BGA) или Quad Flat No-Lead (QFN).

Фидуциалите са разделени на две категории: глобални фидуциални маркери и локални фидуциални маркери. Глобалните референтни знаци се поставят по краищата на печатната платка, което позволява на машините за избор и поставяне да открият ориентацията на дъската в равнината XY. Местните опорни маркировки, поставени близо до ъглите на квадратни SMD компоненти, се използват от машината за поставяне за прецизно позициониране на отпечатъка на компонента, като по този начин се намаляват относителните грешки при позициониране по време на монтажа. Базовите точки играят важна роля, когато даден проект съдържа много компоненти, които са близо един до друг. Фигура 2 показва сглобената платка Arduino Uno с двете глобални референтни точки, подчертани в червено.