PCBA'nın kalitesi nasıl basitleştirilir ve geliştirilir?

1 - Hibrit tekniklerin kullanımı
Genel kural, karma montaj tekniklerinin kullanımını en aza indirmek ve bunları belirli durumlarla sınırlamaktır. Örneğin, tek bir açık delikli (PTH) bileşen yerleştirmenin faydaları, montaj için gereken ek maliyet ve süre ile neredeyse hiçbir zaman telafi edilmez. Bunun yerine, birden fazla PTH bileşeninin kullanılması veya bunların tasarımdan tamamen çıkarılması tercih edilir ve daha verimlidir. PTH teknolojisi gerekiyorsa tüm bileşen yollarının baskılı devrenin aynı tarafına yerleştirilmesi önerilir, böylece montaj için gereken süre azaltılır.

2 – Bileşen boyutu
PCB tasarım aşamasında her bileşen için doğru paket boyutunun seçilmesi önemlidir. Genel olarak, yalnızca geçerli bir nedeniniz varsa daha küçük bir paket seçmelisiniz; aksi takdirde daha büyük bir pakete geçin. Aslında elektronik tasarımcıları sıklıkla gereksiz derecede küçük paketlere sahip bileşenleri seçiyor, bu da montaj aşamasında olası sorunlar ve olası devre değişiklikleri yaratıyor. Gerekli değişikliklerin kapsamına bağlı olarak, bazı durumlarda gerekli bileşenleri söküp lehimlemek yerine tüm kartı yeniden monte etmek daha uygun olabilir.

3 – Bileşen alanı işgal edildi
Bileşen ayak izi montajın bir diğer önemli yönüdür. Bu nedenle PCB tasarımcıları, her paketin, her bir entegre bileşenin veri sayfasında belirtilen arazi düzenine göre doğru bir şekilde oluşturulduğundan emin olmalıdır. Yanlış ayak izinin neden olduğu temel sorun, Manhattan etkisi veya timsah etkisi olarak da bilinen "mezar taşı etkisi" olarak adlandırılan olayın ortaya çıkmasıdır. Bu sorun, lehimleme işlemi sırasında entegre bileşen eşit olmayan ısı aldığında ortaya çıkar ve entegre bileşenin PCB'ye her iki taraf yerine yalnızca bir taraftan yapışmasına neden olur. Mezar taşı fenomeni esas olarak dirençler, kapasitörler ve indüktörler gibi pasif SMD bileşenlerini etkiler. Oluşmasının nedeni dengesiz ısınmadır. Sebepler aşağıdaki gibidir:

Bileşenle ilişkili arazi düzeni boyutları yanlış Bileşenin iki pedine bağlı izlerin farklı genlikleri Çok geniş iz genişliği, ısı emici görevi görüyor.

4 - Bileşenler arasındaki boşluk
PCB arızasının ana nedenlerinden biri, bileşenler arasında aşırı ısınmaya yol açan yetersiz boşluktur. Alan, özellikle çok zorlu gereksinimleri karşılaması gereken son derece karmaşık devreler söz konusu olduğunda kritik bir kaynaktır. Bir bileşenin diğer bileşenlere çok yakın yerleştirilmesi, ciddiyeti PCB tasarımında veya üretim sürecinde değişiklik gerektirebilecek, zaman kaybına ve maliyetlerin artmasına neden olabilecek farklı türde sorunlar yaratabilir.

Otomatik montaj ve test makinelerini kullanırken her bir bileşenin mekanik parçalardan, devre kartı kenarlarından ve diğer tüm bileşenlerden yeterince uzakta olduğundan emin olun. Dalga lehimleme sırasında sorunların kaynağı, birbirine çok yakın olan veya yanlış döndürülmüş bileşenlerdir. Örneğin, dalganın takip ettiği yol boyunca daha yüksek bir bileşen daha düşük yükseklikteki bir bileşenden önce gelirse, bu, kaynağı zayıflatan bir "gölge" etkisi yaratabilir. Birbirine dik olarak döndürülen entegre devreler de aynı etkiyi yaratacaktır.

5 – Bileşen listesi güncellendi
Parça listesi (BOM), PCB tasarımı ve montaj aşamalarında kritik bir faktördür. Aslında ürün ağacının hatalar veya yanlışlıklar içermesi durumunda üretici, bu sorunlar çözülene kadar montaj aşamasını askıya alabilir. Malzeme Listesinin her zaman doğru ve güncel olmasını sağlamanın bir yolu, PCB tasarımı her güncellendiğinde Malzeme Listesinin kapsamlı bir incelemesini yapmaktır. Örneğin, orijinal projeye yeni bir bileşen eklendiyse doğru bileşen numarasını, açıklamasını ve değerini girerek Malzeme Listesinin güncellendiğini ve tutarlı olduğunu doğrulamanız gerekir.

6 – Veri noktalarının kullanımı
Referans işaretleri olarak da bilinen referans noktaları, al ve yerleştir montaj makinelerinde yer işareti olarak kullanılan yuvarlak bakır şekillerdir. Referanslar, bu otomatik makinelerin kart yönünü tanımasına ve Dörtlü Düz Paket (QFP), Bilyalı Izgara Dizisi (BGA) veya Dörtlü Düz Kurşunsuz (QFN) gibi küçük aralıklı yüzeye montaj bileşenlerini doğru şekilde monte etmesine olanak tanır.

Referanslar iki kategoriye ayrılır: küresel referans işaretleri ve yerel referans işaretleri. PCB'nin kenarlarına genel referans işaretleri yerleştirilerek alma ve yerleştirme makinelerinin kartın XY düzlemindeki yönünü tespit etmesine olanak sağlanır. Kare SMD bileşenlerin köşelerinin yakınına yerleştirilen yerel referans işaretleri, yerleştirme makinesi tarafından bileşenin kapladığı alanı tam olarak konumlandırmak için kullanılır, böylece montaj sırasında göreceli konumlandırma hataları azalır. Bir proje birbirine yakın birçok bileşen içerdiğinde veri noktaları önemli bir rol oynar. Şekil 2, kırmızı renkle vurgulanmış iki genel referans noktasıyla birleştirilmiş Arduino Uno kartını göstermektedir.