Jak zjednodušit a zlepšit kvalitu PCBA?

1 - Použití hybridních technik
Obecným pravidlem je minimalizovat použití smíšených montážních technik a omezit je na konkrétní situace. Například výhody vložení součásti s jedním průchozím otvorem (PTH) téměř nikdy nejsou kompenzovány dodatečnými náklady a časem potřebným pro montáž. Místo toho je výhodnější a efektivnější použití více komponent PTH nebo jejich úplné odstranění z návrhu. Pokud je vyžadována technologie PTH, doporučuje se umístit všechny prokovy součástek na stejnou stranu tištěného spoje, čímž se zkrátí čas potřebný k montáži.

2 – Velikost součásti
Během fáze návrhu PCB je důležité vybrat správnou velikost pouzdra pro každou součást. Obecně platí, že menší balíček byste měli volit pouze tehdy, máte-li pádný důvod; v opačném případě přejděte na větší balíček. Ve skutečnosti konstruktéři elektroniky často vybírají součástky se zbytečně malými obaly, což způsobuje možné problémy ve fázi montáže a případných úprav obvodů. V závislosti na rozsahu požadovaných změn může být v některých případech výhodnější znovu sestavit celou desku, než odstranit a připájet požadované součástky.

3 – Místo obsazeno součástí
Půdorys součásti je dalším důležitým aspektem montáže. Proto musí návrháři desek plošných spojů zajistit, aby každý obal byl vytvořen přesně podle vzoru země specifikovaného v datovém listu každé integrované součásti. Hlavním problémem způsobeným nesprávnými stopami je výskyt tzv. „efektu náhrobku“, známého také jako Manhattanův efekt nebo efekt aligátora. K tomuto problému dochází, když se integrovaná součástka během procesu pájení zahřeje nerovnoměrně, což způsobí, že se integrovaná součástka přilepí k desce plošných spojů pouze na jedné straně místo na obou. Fenomén náhrobních kamenů postihuje především pasivní SMD součástky, jako jsou rezistory, kondenzátory a induktory. Důvodem jeho výskytu je nerovnoměrné vytápění. Důvody jsou následující:

Rozměry zemního vzoru spojené s komponentou jsou nesprávné Různé amplitudy drah připojených ke dvěma podložkám komponenty Velmi široká šířka dráhy, fungující jako chladič.

4 - Vzdálenost mezi součástmi
Jednou z hlavních příčin selhání desky plošných spojů je nedostatečný prostor mezi součástkami vedoucí k přehřívání. Prostor je kritickým zdrojem, zejména v případě vysoce složitých obvodů, které musí splňovat velmi náročné požadavky. Umístění jedné součásti příliš blízko k ostatním součástem může způsobit různé typy problémů, jejichž závažnost může vyžadovat změny v návrhu desky plošných spojů nebo výrobního procesu, ztrátu času a zvýšení nákladů.

Při použití automatizovaných montážních a testovacích strojů se ujistěte, že každá součást je dostatečně daleko od mechanických částí, okrajů desek plošných spojů a všech ostatních součástí. Součásti, které jsou příliš blízko u sebe nebo se špatně otáčejí, jsou zdrojem problémů při pájení vlnou. Pokud například vyšší komponenta předchází komponentu s nižší výškou podél cesty, po které následuje vlna, může to vytvořit efekt „stín“, který oslabí svar. Stejný efekt budou mít integrované obvody natočené navzájem kolmo.

5 – Aktualizován seznam součástí
Rozpiska dílů (BOM) je kritickým faktorem ve fázi návrhu a montáže DPS. Ve skutečnosti, pokud kusovník obsahuje chyby nebo nepřesnosti, může výrobce pozastavit montážní fázi, dokud nebudou tyto problémy vyřešeny. Jedním ze způsobů, jak zajistit, aby byl kusovník vždy správný a aktuální, je provést důkladnou kontrolu kusovníku pokaždé, když je návrh desky plošných spojů aktualizován. Pokud byla například do původního projektu přidána nová součást, musíte ověřit, zda je kusovník aktualizován a konzistentní, zadáním správného čísla součásti, popisu a hodnoty.

6 – Použití referenčních bodů
Základní body, také známé jako základní značky, jsou kulaté měděné tvary používané jako orientační body na montážních strojích typu pick-and-place. Fiducial umožňují těmto automatizovaným strojům rozpoznat orientaci desky a správně sestavit komponenty pro povrchovou montáž s malou roztečí, jako je Quad Flat Pack (QFP), Ball Grid Array (BGA) nebo Quad Flat No-Lead (QFN).

Fiducials se dělí do dvou kategorií: globální fiduciální markery a lokální fiduciální markery. Globální základní značky jsou umístěny na okrajích desky plošných spojů, což umožňuje strojům s výběrem a umístěním detekovat orientaci desky v rovině XY. Lokální výchozí značky umístěné v blízkosti rohů čtvercových SMD součástek používá osazovací stroj k přesnému umístění stopy součásti, čímž se snižují relativní chyby umístění během montáže. Referenční body hrají důležitou roli, když projekt obsahuje mnoho komponent, které jsou blízko u sebe. Obrázek 2 ukazuje sestavenou desku Arduino Uno se dvěma globálními referenčními body zvýrazněnými červeně.