Hvernig á að einfalda og bæta gæði PCBA?

1 - Notkun blendingatækni
Almenna reglan er að lágmarka notkun blandaðri samsetningartækni og takmarka hana við sérstakar aðstæður. Sem dæmi má nefna að ávinningurinn af því að setja inn einn íhlut í gegnum gat (PTH) er nánast aldrei bættur upp með viðbótarkostnaði og tíma sem þarf til samsetningar. Þess í stað er æskilegt og skilvirkara að nota marga PTH íhluti eða útrýma þeim algjörlega úr hönnuninni. Ef þörf er á PTH tækni er mælt með því að setja allar íhluta gegnumrásir á sömu hlið prentuðu hringrásarinnar og draga þannig úr tíma sem þarf til samsetningar.

2 - Íhlutastærð
Á PCB hönnunarstigi er mikilvægt að velja rétta pakkningastærð fyrir hvern íhlut. Almennt séð ættirðu aðeins að velja minni pakka ef þú hefur gilda ástæðu; annars skaltu fara í stærri pakka. Reyndar velja rafrænir hönnuðir oft íhluti með óþarflega litlum pakkningum, sem skapar hugsanleg vandamál á samsetningarstigi og hugsanlegar breytingar á hringrás. Það fer eftir umfangi þeirra breytinga sem krafist er, í sumum tilfellum getur verið þægilegra að setja allt borðið aftur saman frekar en að fjarlægja og lóða nauðsynlega íhluti.

3 – Íhlutapláss upptekið
Fótspor íhluta er annar mikilvægur þáttur samsetningar. Þess vegna verða PCB hönnuðir að tryggja að hver pakki sé búinn til nákvæmlega í samræmi við landmynstrið sem tilgreint er í gagnablaði hvers samþættrar íhluta. Helsta vandamálið sem stafar af röngum fótsporum er tilkoma svokallaðra „tombstone effects“, einnig þekkt sem Manhattan-áhrifin eða krókóáhrifin. Þetta vandamál kemur upp þegar samþætti íhluturinn fær ójafnan hita meðan á lóðaferlinu stendur, sem veldur því að samþætti íhluturinn festist við PCB á aðeins annarri hliðinni í stað beggja. Tombstone fyrirbærið hefur aðallega áhrif á óvirka SMD íhluti eins og viðnám, þétta og inductors. Ástæðan fyrir því að það gerist er ójöfn hitun. Ástæðurnar eru eftirfarandi:

Stærð landmynsturs sem tengist íhlut eru röng. Mismunandi amplitudes laganna sem eru tengdir tveimur púðum íhlutans Mjög breið sporbreidd, virkar sem hitaupprennsli.

4 - Bil á milli íhluta
Ein helsta orsök PCB bilunar er ófullnægjandi bil á milli íhluta sem leiðir til ofhitnunar. Rýmið er mikilvæg auðlind, sérstaklega ef um er að ræða mjög flóknar rafrásir sem verða að uppfylla mjög krefjandi kröfur. Ef einn íhlutur er settur of nálægt öðrum íhlutum getur það skapað mismunandi gerðir af vandamálum, þar sem alvarleiki þeirra getur krafist breytinga á PCB hönnun eða framleiðsluferli, sóun á tíma og aukinn kostnað.

Þegar sjálfvirkar samsetningar- og prófunarvélar eru notaðar skaltu ganga úr skugga um að hver íhlutur sé nógu langt frá vélrænum hlutum, brúnum hringrásarborðs og öllum öðrum íhlutum. Íhlutir sem eru of nálægt saman eða snúnir rangt eru uppspretta vandamála við bylgjulóðun. Til dæmis, ef hærri hluti kemur á undan lægri hæðarhluta meðfram brautinni sem bylgjan fylgir eftir, getur það skapað "skugga" áhrif sem veikja suðuna. Samþættar hringrásir sem snúast hornrétt hver á aðra munu hafa sömu áhrif.

5 – Íhlutalisti uppfærður
Hlutaskráin (BOM) er mikilvægur þáttur í PCB hönnun og samsetningu stigum. Reyndar, ef uppskriftin inniheldur villur eða ónákvæmni, getur framleiðandinn frestað samsetningarfasanum þar til þessi mál eru leyst. Ein leið til að tryggja að uppskriftin sé alltaf rétt og uppfærð er að fara ítarlega yfir uppskriftina í hvert sinn sem PCB hönnunin er uppfærð. Til dæmis, ef nýjum íhlut var bætt við upprunalega verkefnið, þarftu að staðfesta að uppskriftin sé uppfærð og í samræmi með því að slá inn rétt íhlutanúmer, lýsingu og gildi.

6 – Notkun viðmiðunarpunkta
Tryggingapunktar, einnig þekktir sem trúarmerki, eru kringlótt koparform sem notuð eru sem kennileiti á samsetningarvélum til að velja og setja. Fiducials gera þessum sjálfvirku vélum kleift að bera kennsl á brettastefnu og setja saman íhluti fyrir yfirborðsfestingar með litlum hæðum eins og Quad Flat Pack (QFP), Ball Grid Array (BGA) eða Quad Flat No-Lead (QFN).

Trúnaðarmönnum er skipt í tvo flokka: alþjóðlegt trúnaðarmerki og staðbundið trúmerki. Alþjóðleg trúnaðarmerki eru sett á brúnir PCB, sem gerir vélum kleift að velja og staðsetja að greina stefnu borðsins í XY planinu. Staðbundin trúnaðarmerki sem eru sett nálægt hornum ferkantaðra SMD íhluta eru notuð af staðsetningarvélinni til að staðsetja fótspor íhlutans nákvæmlega og draga þannig úr hlutfallslegum staðsetningarvillum við samsetningu. Datumpunktar gegna mikilvægu hlutverki þegar verkefni inniheldur marga hluti sem eru nálægt hver öðrum. Mynd 2 sýnir samansetta Arduino Uno borðið með tveimur alþjóðlegum viðmiðunarpunktum auðkenndum með rauðu.