Kā vienkāršot un uzlabot PCBA kvalitāti?

1. Hibrīda tehnikas izmantošana
Vispārējais noteikums ir līdz minimumam samazināt jauktu montāžas metožu izmantošanu un ierobežot tās konkrētās situācijās. Piemēram, priekšrocības, ko sniedz viena caururbuma (PTH) komponenta ievietošana, gandrīz nekad netiek kompensētas ar papildu izmaksām un montāžai nepieciešamo laiku. Tā vietā ir vēlams un efektīvāk izmantot vairākus PTH komponentus vai tos pilnībā izslēgt no konstrukcijas. Ja nepieciešama PTH tehnoloģija, ieteicams visus komponentu caurumus novietot vienā iespiedshēmas pusē, tādējādi samazinot montāžai nepieciešamo laiku.

2 – komponentu izmērs
PCB projektēšanas posmā ir svarīgi izvēlēties pareizo iepakojuma izmēru katram komponentam. Parasti jums vajadzētu izvēlēties mazāku paketi tikai tad, ja jums ir pamatots iemesls; pretējā gadījumā pārejiet uz lielāku iepakojumu. Faktiski elektronikas dizaineri bieži izvēlas komponentus ar nevajadzīgi maziem iepakojumiem, radot iespējamas problēmas montāžas posmā un iespējamās ķēdes modifikācijas. Atkarībā no nepieciešamo izmaiņu apjoma dažos gadījumos var būt ērtāk salikt visu plati, nevis noņemt un pielodēt nepieciešamās sastāvdaļas.

3 – Komponentu vieta aizņemta
Sastāvdaļas nospiedums ir vēl viens svarīgs montāžas aspekts. Tāpēc PCB projektētājiem ir jānodrošina, lai katrs iepakojums tiktu izveidots precīzi saskaņā ar zemes modeli, kas norādīts katra integrētā komponenta datu lapā. Galvenā problēma, ko izraisa nepareizu pēdu nospiedumi, ir tā sauktā "kapakmens efekts", kas pazīstams arī kā Manhetenas efekts vai aligatora efekts. Šī problēma rodas, ja integrētā sastāvdaļa lodēšanas procesā saņem nevienmērīgu siltumu, kā rezultātā integrētais komponents pielīp pie PCB tikai vienā pusē, nevis abās pusēs. Kapu pieminekļu parādība galvenokārt ietekmē pasīvos SMD komponentus, piemēram, rezistorus, kondensatorus un indukcijas. Tās rašanās iemesls ir nevienmērīga apkure. Iemesli ir šādi:

Ar komponentu saistītie zemes raksta izmēri ir nepareizi. Dažādas sliežu amplitūdas, kas savienotas ar diviem komponenta spilventiņiem. Ļoti plašs sliežu platums, kas darbojas kā siltuma izlietne.

4 - atstatums starp sastāvdaļām
Viens no galvenajiem PCB atteices cēloņiem ir nepietiekama vieta starp komponentiem, kas izraisa pārkaršanu. Kosmoss ir kritisks resurss, jo īpaši ļoti sarežģītu shēmu gadījumā, kurām jāatbilst ļoti sarežģītām prasībām. Viena komponenta novietošana pārāk tuvu citām sastāvdaļām var radīt dažāda veida problēmas, kuru nopietnības dēļ var būt nepieciešamas izmaiņas PCB konstrukcijā vai ražošanas procesā, liekot tērēt laiku un palielināt izmaksas.

Izmantojot automatizētas montāžas un pārbaudes iekārtas, pārliecinieties, vai katrs komponents atrodas pietiekami tālu no mehāniskajām daļām, shēmas plates malām un visiem citiem komponentiem. Sastāvdaļas, kas atrodas pārāk tuvu viena otrai vai ir nepareizi pagrieztas, rada problēmas viļņu lodēšanas laikā. Piemēram, ja augstāks komponents atrodas pirms zemāka augstuma komponenta gar ceļu, kam seko vilnis, tas var radīt "ēnas" efektu, kas vājina metinājumu. Integrētajām shēmām, kas pagrieztas perpendikulāri viena otrai, būs tāds pats efekts.

5 — komponentu saraksts ir atjaunināts
Detaļu rēķins (BOM) ir kritisks faktors PCB projektēšanas un montāžas posmos. Faktiski, ja MK ir kļūdas vai neprecizitātes, ražotājs var apturēt montāžas posmu, līdz šīs problēmas tiek atrisinātas. Viens no veidiem, kā nodrošināt, ka MK vienmēr ir pareiza un atjaunināta, ir rūpīgi pārskatīt MK katru reizi, kad tiek atjaunināts PCB dizains. Piemēram, ja sākotnējam projektam tika pievienots jauns komponents, jums ir jāpārliecinās, vai MK ir atjaunināts un konsekvents, ievadot pareizo komponenta numuru, aprakstu un vērtību.

6 – Atsauces punktu izmantošana
Atskaites punkti, kas pazīstami arī kā atskaites zīmes, ir apaļas vara formas, ko izmanto kā orientierus savākšanas un novietošanas mašīnās. Fiducials ļauj šīm automatizētajām iekārtām atpazīt dēļa orientāciju un pareizi salikt maza slīpuma virsmas montāžas komponentus, piemēram, Quad Flat Pack (QFP), Ball Grid Array (BGA) vai Quad Flat No-Lead (QFN).

Fiduciālie ir sadalīti divās kategorijās: globālie fiduciālie marķieri un vietējie fiduciālie marķieri. Uz PCB malām ir novietotas globālās atskaites zīmes, kas ļauj atlasīt un novietot mašīnas, lai noteiktu plāksnes orientāciju XY plaknē. Vietējās atskaites zīmes, kas novietotas netālu no kvadrātveida SMD komponentu stūriem, novietošanas iekārta izmanto, lai precīzi novietotu komponenta nospiedumu, tādējādi samazinot relatīvās pozicionēšanas kļūdas montāžas laikā. Datu punktiem ir svarīga loma, ja projektā ir daudz komponentu, kas atrodas tuvu viens otram. 2. attēlā parādīta samontētā Arduino Uno plate ar diviem globālajiem atskaites punktiem, kas iezīmēti sarkanā krāsā.