PCBAの品質を簡素化および改善する方法は?

1-ハイブリッド技術の使用
一般的なルールは、混合アセンブリ技術の使用を最小限に抑え、それらを特定の状況に制限することです。たとえば、単一のスルーホール(PTH)コンポーネントを挿入する利点は、アセンブリに必要な追加費用と時間によってほとんど補償されることはありません。代わりに、複数のPTHコンポーネントを使用するか、設計から完全に排除することが好ましく、より効率的です。 PTHテクノロジーが必要な場合は、すべてのコンポーネントVIAを印刷回路の同じ側に配置して、アセンブリに必要な時間を短縮することをお勧めします。

2 - コンポーネントサイズ
PCB設計段階では、各コンポーネントの正しいパッケージサイズを選択することが重要です。一般に、正当な理由がある場合にのみ、小さなパッケージを選択する必要があります。それ以外の場合は、より大きなパッケージに移動します。実際、電子設計者は、多くの場合、不必要に小さなパッケージを持つコンポーネントを選択し、アセンブリフェーズおよび可能な回路の変更中に可能な問題を引き起こします。必要な変更の範囲に応じて、場合によっては、必要なコンポーネントを削除およびはんだ付けするのではなく、ボード全体を再組み立てる方が便利な場合があります。

3 - 占有されているコンポーネントスペース
コンポーネントフットプリントは、アセンブリのもう1つの重要な側面です。したがって、PCB設計者は、各統合コンポーネントのデータシートで指定された土地パターンに従って、各パッケージが正確に作成されることを確認する必要があります。誤ったフットプリントによって引き起こされる主な問題は、マンハッタン効果またはワニ効果としても知られるいわゆる「墓石効果」の発生です。この問題は、統合されたコンポーネントがはんだ付けプロセス中に不均一な熱を受信し、統合されたコンポーネントが両方ではなく片側のみのPCBに固執すると発生します。墓石現象は、主に抵抗器、コンデンサ、インダクタなどの受動的なSMD成分に影響します。その発生の理由は、不均一な加熱です。理由は次のとおりです。

コンポーネントに関連付けられた土地パターンの寸法は、ヒートシンクとして機能するコンポーネントの2つのパッドに接続されたトラックの2つのパッドに接続されたトラックの異なる振幅です。

4-コンポーネント間の間隔
PCB障害の主な原因の1つは、過熱につながるコンポーネント間のスペースが不十分です。特に非常に困難な要件を満たす必要がある非常に複雑な回路の場合、スペースは重要なリソースです。 1つのコンポーネントを他のコンポーネントに近すぎると、さまざまな種類の問題が発生する可能性があります。その重大度は、PCB設計または製造プロセスの変更、時間の浪費、コストの増加を必要とする場合があります。

自動化されたアセンブリおよびテストマシンを使用する場合、各コンポーネントが機械部品、回路基板のエッジ、その他すべてのコンポーネントから十分離れていることを確認してください。近すぎる、または誤って回転しているコンポーネントは、波のはんだ付け中の問題の原因です。たとえば、より高いコンポーネントがパスに沿って波に沿って低い高さのコンポーネントに先行する場合、これにより溶接を弱める「影」効果が生じる可能性があります。互いに垂直に回転した統合された回路は同じ効果をもたらします。

5 - コンポーネントリストが更新されました
部品手形(BOM)は、PCBの設計およびアセンブリ段階の重要な要因です。実際、BOMにエラーまたは不正確さが含まれている場合、製造業者はこれらの問題が解決するまでアセンブリフェーズを一時停止する場合があります。 BOMが常に正しく、最新の状態であることを確認する1つの方法は、PCB設計が更新されるたびにBOMの徹底的なレビューを実施することです。たとえば、新しいコンポーネントが元のプロジェクトに追加された場合、正しいコンポーネント番号、説明、および値を入力することにより、BOMが更新され、一貫性があることを確認する必要があります。

6 - データムポイントの使用
法律上のマークとも呼ばれる金融ポイントは、ピックアンドプレイスアセンブリマシンのランドマークとして使用される丸い銅の形です。 Fiducialにより、これらの自動化されたマシンがボードの方向を認識し、クアッドフラットパック(QFP)、ボールグリッドアレイ(BGA)、クアッドフラットNO-LEAD(QFN)などの小さなピッチサーフェスマウントコンポーネントを正しく組み立てることができます。

基準は、グローバルな基準マーカーとローカルなファイディアマーカーの2つのカテゴリに分けられます。 PCBの端にグローバルな基準マークが配置されているため、XYプレーンのボードの向きを検出できるマシンと配置マシンが可能になります。正方形のSMDコンポーネントの角の近くに配置されたローカルな基準マークは、配置機がコンポーネントのフットプリントを正確に配置するために使用され、アセンブリ中の相対的な位置決め誤差を減らします。データムポイントには、プロジェクトに互いに近い多くのコンポーネントが含まれている場合、重要な役割を果たします。図2は、赤で強調表示されている2つのグローバル参照ポイントを備えた組み立てられたArduino UNOボードを示しています。