Kuinka yksinkertaistaa ja parantaa PCBA:n laatua?

1 - Hybriditekniikoiden käyttö
Yleissääntönä on minimoida sekakokoonpanotekniikoiden käyttö ja rajoittaa ne tiettyihin tilanteisiin. Esimerkiksi yksittäisen läpimenevän reiän (PTH) komponentin lisäämisen etuja ei lähes koskaan kompensoi kokoonpanon vaatimalla lisäkustannuksilla ja -ajalla. Sen sijaan useiden PTH-komponenttien käyttäminen tai niiden poistaminen kokonaan suunnittelusta on parempi ja tehokkaampi. Jos PTH-tekniikkaa tarvitaan, on suositeltavaa sijoittaa kaikki komponenttien läpiviennit painetun piirin samalle puolelle, mikä vähentää kokoonpanoon tarvittavaa aikaa.

2 – Komponentin koko
Piirilevyn suunnitteluvaiheessa on tärkeää valita oikea pakkauskoko jokaiselle komponentille. Yleensä sinun tulee valita pienempi paketti vain, jos sinulla on pätevä syy; muussa tapauksessa siirry isompaan pakettiin. Itse asiassa elektroniikkasuunnittelijat valitsevat usein komponentteja tarpeettoman pienillä pakkauksilla, mikä aiheuttaa mahdollisia ongelmia kokoonpanovaiheessa ja mahdollisia piirimuutoksia. Riippuen tarvittavien muutosten laajuudesta, joissakin tapauksissa voi olla helpompaa koota koko levy uudelleen sen sijaan, että irrotat ja juottaisivat tarvittavat komponentit.

3 – Komponenttitila varattu
Komponenttien jalanjälki on toinen tärkeä osa kokoonpanoa. Siksi piirilevysuunnittelijoiden on varmistettava, että jokainen paketti luodaan tarkasti kunkin integroidun komponentin tietolomakkeessa määritellyn maakuvion mukaisesti. Suurin virheellisten jalanjälkien aiheuttama ongelma on niin sanotun "hautakiviefektin", joka tunnetaan myös nimellä Manhattan-ilmiö tai alligaattoriefekti, esiintyminen. Tämä ongelma ilmenee, kun integroitu komponentti vastaanottaa epätasaista lämpöä juotosprosessin aikana, jolloin integroitu komponentti tarttuu piirilevyyn vain toiselta puolelta molempien sijaan. Hautakiviilmiö vaikuttaa pääasiassa passiivisiin SMD-komponentteihin, kuten vastuksiin, kondensaattoreihin ja induktoreihin. Syynä sen esiintymiseen on epätasainen lämmitys. Syyt ovat seuraavat:

Komponenttiin liittyvät maakuvion mitat ovat virheellisiä Komponentin kahteen tyynyyn kytkettyjen raitojen eri amplitudit Erittäin leveä raideleveys, joka toimii jäähdytyselementtinä.

4 - Komponenttien välinen etäisyys
Yksi tärkeimmistä piirilevyn vikojen syistä on riittämätön tila komponenttien välillä, mikä johtaa ylikuumenemiseen. Avaruus on kriittinen resurssi, etenkin kun kyseessä ovat erittäin monimutkaiset piirit, joiden on täytettävä erittäin haastavat vaatimukset. Yhden komponentin sijoittaminen liian lähelle muita komponentteja voi aiheuttaa erilaisia ​​ongelmia, joiden vakavuus voi edellyttää muutoksia piirilevyn suunnitteluun tai valmistusprosessiin, ajanhukkaa ja kustannusten nousua.

Kun käytät automaattisia kokoonpano- ja testauskoneita, varmista, että jokainen komponentti on riittävän kaukana mekaanisista osista, piirilevyn reunoista ja kaikista muista komponenteista. Liian lähellä toisiaan olevat tai väärin kierretyt osat aiheuttavat ongelmia aaltojuottamisen aikana. Jos esimerkiksi korkeampi komponentti edeltää matalamman korkeuden komponenttia pitkin aallon reittiä, tämä voi luoda "varjon" vaikutuksen, joka heikentää hitsiä. Integroiduilla piireillä, jotka on kierretty kohtisuoraan toisiinsa nähden, on sama vaikutus.

5 – Komponenttiluettelo päivitetty
Osaluettelo (BOM) on kriittinen tekijä piirilevyn suunnittelu- ja kokoonpanovaiheessa. Itse asiassa, jos tuoteluettelo sisältää virheitä tai epätarkkuuksia, valmistaja voi keskeyttää kokoonpanovaiheen, kunnes nämä ongelmat on ratkaistu. Yksi tapa varmistaa, että tuoteluettelo on aina oikea ja ajan tasalla, on suorittaa tuoteluettelon perusteellinen tarkistus aina, kun piirilevyn suunnittelu päivitetään. Jos esimerkiksi uusi komponentti lisättiin alkuperäiseen projektiin, sinun on varmistettava, että tuoteluettelo on päivitetty ja johdonmukainen antamalla oikea komponentin numero, kuvaus ja arvo.

6 – Peruspisteiden käyttö
Vertailupisteet, jotka tunnetaan myös vertailumerkeinä, ovat pyöreitä kuparimuotoja, joita käytetään maamerkeinä poiminta- ja paikkakokoonpanokoneissa. Fiduciaalien avulla nämä automatisoidut koneet tunnistavat levyn suunnan ja kokoavat oikein pienijakoisia pinta-asennusosia, kuten Quad Flat Pack (QFP), Ball Grid Array (BGA) tai Quad Flat No-Lead (QFN).

Fiduciaalit jaetaan kahteen luokkaan: globaaleihin fiducial markkereihin ja paikallisiin fiducial markkereihin. Piirilevyn reunoihin on sijoitettu globaaleja vertailumerkkejä, joiden avulla poiminta- ja sijoituskoneet voivat havaita levyn suunnan XY-tasossa. Paikallisia vertailumerkkejä, jotka on sijoitettu lähelle neliömäisten SMD-komponenttien kulmia, sijoituskone käyttää komponentin jalanjäljen tarkkaan sijoittamiseen, mikä vähentää suhteellisia asemointivirheitä kokoonpanon aikana. Peruspisteillä on tärkeä rooli, kun projekti sisältää useita komponentteja, jotka ovat lähellä toisiaan. Kuvassa 2 on koottu Arduino Uno -levy, jossa kaksi globaalia vertailupistettä on korostettu punaisella.