Kako pojednostaviti i poboljšati kvalitet PCBA?

1 - Upotreba hibridnih tehnika
Općenito pravilo je minimizirati upotrebu mješovitih tehnika montaže i ograničiti ih na specifične situacije. Na primjer, prednosti umetanja jedne komponente kroz rupu (PTH) gotovo nikada nisu nadoknađene dodatnim troškovima i vremenom potrebnim za montažu. Umjesto toga, korištenje više PTH komponenti ili njihovo potpuno eliminiranje iz dizajna je poželjnije i efikasnije. Ako je potrebna PTH tehnologija, preporučuje se postavljanje svih komponentnih spojeva na istu stranu štampanog kola, čime se smanjuje vrijeme potrebno za montažu.

2 – Veličina komponente
Tokom faze dizajna PCB-a, važno je odabrati ispravnu veličinu pakovanja za svaku komponentu. Općenito, trebali biste odabrati manji paket samo ako imate valjan razlog; u suprotnom, pređite na veći paket. U stvari, elektronski dizajneri često biraju komponente sa nepotrebno malim paketima, stvarajući moguće probleme tokom faze sklapanja i moguće modifikacije kola. Ovisno o obimu potrebnih promjena, u nekim slučajevima može biti zgodnije ponovo sastaviti cijelu ploču umjesto uklanjanja i lemljenja potrebnih komponenti.

3 – Prostor za komponente je zauzet
Otisak komponenti je još jedan važan aspekt montaže. Stoga, dizajneri PCB-a moraju osigurati da je svaki paket kreiran tačno prema uzorku zemljišta koji je naveden u tehničkom listu svake integrirane komponente. Glavni problem uzrokovan pogrešnim otiscima stopala je pojava takozvanog "efekta nadgrobnog spomenika", poznatog i kao efekat Menhetna ili efekat aligatora. Ovaj problem se javlja kada se integrisana komponenta neravnomerno zagreva tokom procesa lemljenja, što dovodi do toga da se integrisana komponenta zalepi za PCB samo na jednoj strani umesto na obe. Fenomen nadgrobnih spomenika uglavnom utiče na pasivne SMD komponente kao što su otpornici, kondenzatori i induktori. Razlog za njegovu pojavu je neravnomjerno zagrijavanje. Razlozi su sljedeći:

Dimenzije uzorka zemljišta povezane sa komponentom su netačne. Različite amplitude staza povezanih sa dva jastučića komponente Veoma široka širina staze, koja deluje kao hladnjak.

4 - Razmak između komponenti
Jedan od glavnih uzroka kvara PCB-a je nedovoljan prostor između komponenti što dovodi do pregrijavanja. Prostor je kritičan resurs, posebno u slučaju vrlo složenih kola koja moraju ispuniti vrlo izazovne zahtjeve. Postavljanje jedne komponente preblizu drugim komponentama može stvoriti različite vrste problema, čija ozbiljnost može zahtijevati promjene u dizajnu PCB-a ili proizvodnom procesu, gubeći vrijeme i povećavajući troškove.

Kada koristite automatizirane strojeve za sklapanje i testiranje, provjerite je li svaka komponenta dovoljno udaljena od mehaničkih dijelova, rubova ploče i svih ostalih komponenti. Komponente koje su preblizu jedna drugoj ili su pogrešno rotirane izvor su problema tokom talasnog lemljenja. Na primjer, ako viša komponenta prethodi komponenti niže visine duž putanje koju prati val, to može stvoriti efekat "sjene" koji slabi zavar. Integrisana kola rotirana okomito jedno na drugo imaće isti efekat.

5 – Ažurirana lista komponenti
Bill of parts (BOM) je kritičan faktor u fazama dizajna i montaže PCB-a. U stvari, ako BOM sadrži greške ili netačnosti, proizvođač može obustaviti fazu montaže dok se ovi problemi ne riješe. Jedan od načina da osigurate da je sastavnica uvijek ispravna i ažurirana je da izvršite detaljnu reviziju sastavnice svaki put kada se dizajn PCB-a ažurira. Na primjer, ako je nova komponenta dodana originalnom projektu, morate provjeriti da li je BOM ažuriran i konzistentan unosom ispravnog broja komponente, opisa i vrijednosti.

6 – Upotreba referentnih tačaka
Fiducialne tačke, poznate i kao oznake za uveravanje, su okrugli bakreni oblici koji se koriste kao orijentiri na mašinama za montažu. Fiducials omogućavaju ovim automatizovanim mašinama da prepoznaju orijentaciju ploče i pravilno sastave male komponente za površinsku montažu kao što su Quad Flat Pack (QFP), Ball Grid Array (BGA) ili Quad Flat No-Lead (QFN).

Fiducijalni pokazatelji su podijeljeni u dvije kategorije: globalni fiducijalni markeri i lokalni fiducijalni markeri. Globalne referentne oznake se postavljaju na ivice PCB-a, omogućavajući mašinama za odabir i postavljanje da otkriju orijentaciju ploče u XY ravni. Lokalne referentne oznake postavljene blizu uglova kvadratnih SMD komponenti koriste se od strane mašine za postavljanje za precizno pozicioniranje otiska komponente, čime se smanjuju relativne greške u pozicioniranju tokom montaže. Datumske točke igraju važnu ulogu kada projekt sadrži mnogo komponenti koje su blizu jedna drugoj. Slika 2 prikazuje sastavljenu Arduino Uno ploču sa dve globalne referentne tačke označene crvenom bojom.