Cum să simplificați și să îmbunătățiți calitatea PCBA?

1 - Utilizarea tehnicilor hibride
Regula generală este de a minimiza utilizarea tehnicilor de asamblare mixte și de a le limita la situații specifice. De exemplu, beneficiile inserării unei singure componente cu orificiu traversant (PTH) nu sunt aproape niciodată compensate de costul suplimentar și timpul necesar pentru asamblare. În schimb, utilizarea mai multor componente PTH sau eliminarea lor completă din proiectare este de preferat și mai eficientă. Dacă este necesară tehnologia PTH, se recomandă amplasarea tuturor canalelor componente pe aceeași parte a circuitului imprimat, reducând astfel timpul necesar pentru asamblare.

2 – Dimensiunea componentelor
În timpul etapei de proiectare a PCB-ului, este important să selectați dimensiunea corectă a pachetului pentru fiecare componentă. În general, ar trebui să alegeți un pachet mai mic doar dacă aveți un motiv întemeiat; în caz contrar, treceți la un pachet mai mare. De fapt, designerii electronici selectează adesea componente cu pachete inutil de mici, creând posibile probleme în timpul fazei de asamblare și posibile modificări ale circuitului. În funcție de amploarea modificărilor necesare, în unele cazuri poate fi mai convenabil să reasamblați întreaga placă decât să îndepărtați și să lipiți componentele necesare.

3 – Spațiul componentelor ocupat
Amprenta componentelor este un alt aspect important al asamblarii. Prin urmare, proiectanții PCB trebuie să se asigure că fiecare pachet este creat cu acuratețe conform modelului de teren specificat în fișa tehnică a fiecărei componente integrate. Principala problemă cauzată de urmele incorecte este apariția așa-numitului „efect de piatră funerară”, cunoscut și sub denumirea de efectul Manhattan sau efectul de aligator. Această problemă apare atunci când componenta integrată primește căldură neuniformă în timpul procesului de lipire, ceea ce face ca componenta integrată să se lipească de PCB doar pe o parte în loc de ambele. Fenomenul piatră funerară afectează în principal componentele SMD pasive, cum ar fi rezistențele, condensatorii și inductorii. Motivul apariției sale este încălzirea neuniformă. Motivele sunt următoarele:

Dimensiunile modelului de teren asociate cu componenta sunt incorecte Amplitudini diferite ale pistelor conectate la cele două pad-uri ale componentei Lățime de cale foarte mare, acționând ca un radiator.

4 - Distanța dintre componente
Una dintre principalele cauze ale defectării PCB-ului este spațiul insuficient între componente, ceea ce duce la supraîncălzire. Spațiul este o resursă critică, mai ales în cazul circuitelor foarte complexe care trebuie să îndeplinească cerințe foarte dificile. Plasarea unei componente prea aproape de alte componente poate crea diferite tipuri de probleme, a căror gravitate poate necesita modificări la proiectarea PCB-ului sau procesul de fabricație, pierderea de timp și creșterea costurilor.

Când utilizați mașini automate de asamblare și testare, asigurați-vă că fiecare componentă este suficient de departe de părțile mecanice, marginile plăcii de circuite și toate celelalte componente. Componentele care sunt prea apropiate sau rotite incorect sunt sursa problemelor în timpul lipirii prin val. De exemplu, dacă o componentă mai înaltă precede o componentă de înălțime mai mică de-a lungul traseului urmat de val, acest lucru poate crea un efect de „umbră” care slăbește sudura. Circuitele integrate rotite perpendicular unul pe celălalt vor avea același efect.

5 – Lista de componente actualizată
Lista de piese (BOM) este un factor critic în etapele de proiectare și asamblare PCB. De fapt, dacă BOM conține erori sau inexactități, producătorul poate suspenda faza de asamblare până când aceste probleme sunt rezolvate. O modalitate de a vă asigura că BOM este întotdeauna corectă și actualizată este de a efectua o revizuire amănunțită a BOM de fiecare dată când designul PCB este actualizat. De exemplu, dacă o componentă nouă a fost adăugată la proiectul original, trebuie să verificați dacă BOM-ul este actualizat și consecvent introducând numărul corect al componentei, descrierea și valoarea.

6 – Utilizarea punctelor de referință
Punctele de încredere, cunoscute și sub denumirea de semne de referință, sunt forme rotunde de cupru folosite ca repere pe mașinile de asamblare cu pile și plasare. Fiducials le permit acestor mașini automate să recunoască orientarea plăcii și să asambleze corect componentele de montare pe suprafață cu pas mici, cum ar fi Quad Flat Pack (QFP), Ball Grid Array (BGA) sau Quad Flat No-Lead (QFN).

Datele fiduciare sunt împărțite în două categorii: markeri fiduciari globali și markeri fiduciari locali. Semnele de referință globale sunt plasate pe marginile PCB, permițând mașinilor de preluare și plasare să detecteze orientarea plăcii în planul XY. Semnele de referință locale plasate lângă colțurile componentelor SMD pătrate sunt utilizate de mașina de plasare pentru a poziționa cu precizie amprenta componentei, reducând astfel erorile relative de poziționare în timpul asamblării. Punctele de referință joacă un rol important atunci când un proiect conține multe componente care sunt aproape unele de altele. Figura 2 arată placa Arduino Uno asamblată cu cele două puncte de referință globale evidențiate în roșu.