Como simplificar e melhorar a qualidade do PCBA?

1 – Utilização de técnicas híbridas
A regra geral é minimizar o uso de técnicas de montagem mista e limitá-las a situações específicas. Por exemplo, os benefícios da inserção de um único componente de furo passante (PTH) quase nunca são compensados ​​pelo custo e tempo adicionais necessários para a montagem. Em vez disso, é preferível e mais eficiente usar vários componentes PTH ou eliminá-los totalmente do projeto. Caso seja necessária a tecnologia PTH, recomenda-se colocar todas as vias dos componentes no mesmo lado do circuito impresso, reduzindo assim o tempo necessário para montagem.

2 – Tamanho do componente
Durante a fase de projeto da PCB, é importante selecionar o tamanho correto do pacote para cada componente. Em geral, você só deve escolher um pacote menor se tiver um motivo válido; caso contrário, mude para um pacote maior. Na verdade, os projetistas eletrônicos muitas vezes selecionam componentes com embalagens desnecessariamente pequenas, criando possíveis problemas durante a fase de montagem e possíveis modificações no circuito. Dependendo da extensão das alterações necessárias, em alguns casos pode ser mais conveniente remontar a placa inteira em vez de remover e soldar os componentes necessários.

3 – Espaço de componentes ocupado
A pegada do componente é outro aspecto importante da montagem. Portanto, os projetistas de PCB devem garantir que cada pacote seja criado com precisão de acordo com o padrão de terreno especificado na folha de dados de cada componente integrado. O principal problema causado pelas pegadas incorretas é a ocorrência do chamado “efeito lápide”, também conhecido como efeito Manhattan ou efeito jacaré. Esse problema ocorre quando o componente integrado recebe calor irregular durante o processo de soldagem, fazendo com que o componente integrado grude na PCB apenas em um lado, em vez de em ambos. O fenômeno da lápide afeta principalmente componentes SMD passivos, como resistores, capacitores e indutores. A razão de sua ocorrência é o aquecimento desigual. As razões são as seguintes:

As dimensões do padrão de terreno associadas ao componente estão incorretas Amplitudes diferentes dos trilhos conectados às duas almofadas do componente Largura do trilho muito ampla, atuando como dissipador de calor.

4 – Espaçamento entre componentes
Uma das principais causas de falha da PCB é o espaço insuficiente entre os componentes, levando ao superaquecimento. O espaço é um recurso crítico, especialmente no caso de circuitos altamente complexos que devem atender a requisitos muito desafiadores. Colocar um componente muito próximo de outros componentes pode criar diversos tipos de problemas, cuja gravidade pode exigir alterações no projeto da PCB ou no processo de fabricação, desperdiçando tempo e aumentando custos.

Ao usar máquinas automatizadas de montagem e teste, certifique-se de que cada componente esteja suficientemente longe de peças mecânicas, bordas de placas de circuito e todos os outros componentes. Componentes muito próximos ou girados incorretamente são a fonte de problemas durante a soldagem por onda. Por exemplo, se um componente mais alto precede um componente de altura mais baixa ao longo do caminho seguido pela onda, isto pode criar um efeito de “sombra” que enfraquece a solda. Circuitos integrados girados perpendicularmente entre si terão o mesmo efeito.

5 – Lista de componentes atualizada
A lista de peças (BOM) é um fator crítico nas etapas de projeto e montagem da PCB. Na verdade, se a lista técnica contiver erros ou imprecisões, o fabricante poderá suspender a fase de montagem até que esses problemas sejam resolvidos. Uma maneira de garantir que a lista técnica esteja sempre correta e atualizada é realizar uma revisão completa da lista técnica sempre que o design da PCB for atualizado. Por exemplo, se um novo componente foi adicionado ao projeto original, você precisa verificar se a lista técnica está atualizada e consistente inserindo o número, a descrição e o valor corretos do componente.

6 – Uso de pontos de referência
Os pontos fiduciais, também conhecidos como marcas fiduciais, são formas redondas de cobre usadas como pontos de referência em máquinas de montagem pick-and-place. Os Fiducials permitem que essas máquinas automatizadas reconheçam a orientação da placa e montem corretamente componentes de montagem em superfície de pequeno passo, como Quad Flat Pack (QFP), Ball Grid Array (BGA) ou Quad Flat No-Lead (QFN).

Os fiduciais são divididos em duas categorias: marcadores fiduciais globais e marcadores fiduciais locais. Marcas fiduciais globais são colocadas nas bordas da PCB, permitindo que máquinas de seleção e colocação detectem a orientação da placa no plano XY. Marcas de referência locais colocadas perto dos cantos dos componentes SMD quadrados são usadas pela máquina de posicionamento para posicionar com precisão a área ocupada pelo componente, reduzindo assim erros de posicionamento relativos durante a montagem. Os pontos de referência desempenham um papel importante quando um projeto contém muitos componentes próximos uns dos outros. A Figura 2 mostra a placa Arduino Uno montada com os dois pontos de referência globais destacados em vermelho.