Com simplificar i millorar la qualitat del PCBA?

1 - Ús de tècniques híbrides
La norma general és minimitzar l'ús de tècniques de muntatge mixtes i limitar-les a situacions concretes. Per exemple, els avantatges d'inserir un component d'un forat de pas (PTH) gairebé mai no es compensa amb el cost i el temps addicionals necessaris per al muntatge. En canvi, és preferible i més eficient utilitzar diversos components PTH o eliminar-los completament del disseny. Si es requereix tecnologia PTH, es recomana col·locar totes les vies de components al mateix costat del circuit imprès, reduint així el temps necessari per al muntatge.

2 – Mida dels components
Durant l'etapa de disseny de PCB, és important seleccionar la mida de paquet correcta per a cada component. En general, només hauríeu de triar un paquet més petit si teniu un motiu vàlid; en cas contrari, passa a un paquet més gran. De fet, els dissenyadors electrònics solen seleccionar components amb paquets innecessàriament petits, creant possibles problemes durant la fase de muntatge i possibles modificacions del circuit. Depenent de l'abast dels canvis necessaris, en alguns casos pot ser més convenient tornar a muntar la placa sencera en lloc de treure i soldar els components necessaris.

3 – Espai de components ocupat
La petjada dels components és un altre aspecte important del muntatge. Per tant, els dissenyadors de PCB han d'assegurar-se que cada paquet es crea amb precisió d'acord amb el patró de terra especificat a la fitxa de dades de cada component integrat. El principal problema provocat per les petjades incorrectes és l'aparició de l'anomenat "efecte làpida", també conegut com a efecte Manhattan o efecte caiman. Aquest problema es produeix quan el component integrat rep una calor desigual durant el procés de soldadura, fent que el component integrat s'enganxi a la PCB només per un costat en lloc de tots dos. El fenomen de la làpida afecta principalment components SMD passius com ara resistències, condensadors i inductors. El motiu de la seva aparició és l'escalfament desigual. Els motius són els següents:

Les dimensions del patró terrestre associades al component són incorrectes. Diferents amplituds de les pistes connectades als dos coixinets del component. Amplada de la pista molt àmplia, que actua com a dissipador de calor.

4 - Espaiat entre components
Una de les causes principals de la fallada del PCB és l'espai insuficient entre els components que provoca un sobreescalfament. L'espai és un recurs crític, especialment en el cas de circuits altament complexos que han de complir uns requisits molt exigents. Col·locar un component massa a prop d'altres components pot crear diferents tipus de problemes, la gravetat dels quals pot requerir canvis en el disseny o el procés de fabricació de la PCB, perdent temps i augmentant els costos.

Quan utilitzeu màquines de muntatge i prova automatitzades, assegureu-vos que cada component estigui prou lluny de les peces mecàniques, les vores de la placa de circuits i la resta de components. Els components que estan massa junts o giren incorrectament són la font de problemes durant la soldadura per ones. Per exemple, si un component més alt precedeix un component d'alçada inferior al llarg del camí que segueix l'ona, això pot crear un efecte "ombra" que debilita la soldadura. Els circuits integrats girats perpendicularment entre si tindran el mateix efecte.

5 – S'ha actualitzat la llista de components
La llista de peces (BOM) és un factor crític en les etapes de disseny i muntatge de PCB. De fet, si la BOM conté errors o inexactituds, el fabricant pot suspendre la fase de muntatge fins que es resolguin aquests problemes. Una manera d'assegurar-se que la BOM sempre sigui correcta i actualitzada és fer una revisió exhaustiva de la BOM cada vegada que s'actualitzi el disseny de la PCB. Per exemple, si s'ha afegit un component nou al projecte original, heu de verificar que la LDM estigui actualitzada i coherent introduint el número de component, la descripció i el valor correctes.

6 – Ús de punts de referència
Els punts fiducials, també coneguts com a marques fiducials, són formes rodones de coure que s'utilitzen com a punts de referència a les màquines de muntatge pick-and-place. Fiducials permet que aquestes màquines automatitzades reconeguin l'orientació de la placa i muntin correctament components de muntatge en superfície de pas petit com ara Quad Flat Pack (QFP), Ball Grid Array (BGA) o Quad Flat No-Lead (QFN).

Els fiducials es divideixen en dues categories: marcadors fiducials globals i marcadors fiducials locals. Les marques fiducials globals es col·loquen a les vores de la PCB, la qual cosa permet que les màquines de recollida i col·loqui detectin l'orientació de la placa en el pla XY. Les marques fiducials locals col·locades a prop de les cantonades dels components quadrats SMD són utilitzades per la màquina de col·locació per col·locar amb precisió la petjada del component, reduint així els errors de posicionament relatius durant el muntatge. Els punts de referència tenen un paper important quan un projecte conté molts components que estan a prop els uns dels altres. La figura 2 mostra la placa Arduino Uno muntada amb els dos punts de referència globals destacats en vermell.