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Diseño de manufacturabilidad de PCB a través de agujeros
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Diseño de manufacturabilidad de PCB a través de agujeros

Diseño de manufacturabilidad de PCB a través de agujeros

2022-07-27
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Author:pcb

En el presente documento se detallan algunos problemas del proceso de fabricación que deben tenerse en cuenta al diseñar el orificio. PCB Board Y proporcionar referencias para los diseñadores. El diseño de manufacturabilidad es un nuevo método de diseño. Garantiza la calidad del proceso de producción y contribuye a mejorar la eficiencia de la producción..


1 Introducción

Para los diseñadores de productos electrónicos, especialmente los diseñadores de circuitos, el diseño de la manufacturabilidad del producto es un factor que debe tenerse en cuenta. Si el diseño de PCB no cumple con los requisitos de diseño de manufacturabilidad, la eficiencia de producción del producto se reducirá en gran medida, en circunstancias graves, el producto diseñado puede no ser capaz de fabricar en absoluto. DFM puede desempeñar un papel importante en la mejora de la eficiencia y fiabilidad de la fabricación a través del agujero. El enfoque DFM puede ayudar a los fabricantes de orificios a reducir los defectos y mantener la competitividad. Este artículo introduce algunos métodos DFM relacionados con la inserción a través del agujero. Estos principios son esencialmente generales, pero no necesariamente aplicables en todos los casos. Sin embargo, los diseñadores de PCB y los ingenieros que utilizan la tecnología a través de agujeros dicen que esto todavía ayuda.

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2. Tipografía y diseño

El diseño adecuado en la fase de diseño puede ahorrar muchos problemas en el proceso de fabricación.

El uso de placas grandes puede ahorrar materiales, pero debido a la deformación y el peso, es difícil de transportar en el proceso de producción. Debe fijarse con abrazaderas especiales, por lo que debe evitarse el uso de placas de más de 23 — 30 cm. Controla el tamaño de todas las placas de circuitos en dos o tres rangos, lo que ayuda a reducir el tiempo de inactividad causado por el ajuste de la Guía del carril, reorganizando la posición del lector de códigos de barras, etc. los pequeños cambios en el tamaño de las placas de circuitos también pueden reducir el número de picos de onda y curvas de temperatura de soldadura cuando se cambia el producto.

Es un buen método de diseño incluir diferentes tipos de rompecabezas en un tablero de circuitos, pero sólo un tablero de circuitos que finalmente está en un producto y tiene los mismos requisitos de producción puede ser diseñado de esta manera.

Debe haber algunos bordes alrededor de la placa de Circuito, especialmente cuando hay componentes en el borde de la placa de Circuito, la mayoría de los equipos de montaje automático requieren un área de al menos 5 mm en el borde de la placa de circuito.

En la medida de lo posible, el cableado en la superficie superior (superficie del componente) de la placa de Circuito, la superficie inferior de la placa de circuito (superficie de soldadura) es fácil de dañar. No coloque el cableado cerca del borde de la placa de Circuito, ya que el proceso de producción está atrapado en el borde de la placa de Circuito, el cableado en el borde puede ser dañado por el equipo de soldadura de pico o la mandíbula del transportador de marco.

En el caso de equipos con un mayor número de pines, como cables de cabeza o planos, se utilizarán almohadillas elípticas en lugar de redondas para evitar el puente de soldadura durante la soldadura de onda (figura 1).

Hacer que la distancia entre el agujero de localización y el componente sea lo más grande posible, y estandarizar y optimizar el tamaño de acuerdo con el equipo de inserción; No galvanizar el agujero de localización, ya que el diámetro del agujero de galvanoplastia es difícil de controlar.

En la medida de lo posible, los orificios de localización se utilizan como orificios de montaje de PCB en el producto final, lo que puede reducir los orificios de perforación en el proceso de producción.

El patrón del Circuito de prueba se puede organizar en el lado de desecho de la placa de circuito para el control del proceso, y se puede utilizar para monitorear la resistencia al aislamiento de la superficie, la limpieza, la soldabilidad, etc. en el proceso de fabricación.

En el caso de las placas de circuito más grandes, se debe dejar un canal en el Centro para apoyar la placa de circuito en la posición central durante la soldadura de cresta, prevenir la caída de la placa de circuito y el chorro de soldadura, y ayudar a la superficie de la placa de circuito a soldar uniformemente.

La comprobabilidad de la cama de la aguja debe tenerse en cuenta en el diseño de la disposición. Durante las pruebas en línea, las almohadillas planas (sin plomo) se pueden utilizar para conectar mejor los pines para que todos los nodos del circuito puedan ser probados.


3. Localización y colocación de componentes

Todos los elementos axiales deben ser paralelos entre sí, de acuerdo con la posición del patrón de cuadrícula en filas y columnas, de manera que la máquina de inserción axial no necesite girar la placa de PCB durante la inserción, ya que la rotación y el movimiento innecesarios reducirán en gran medida la velocidad del insertor.

Los elementos similares se colocarán en el tablero de la misma manera. Por ejemplo, hacer que los polos negativos de todos los condensadores radiales estén orientados hacia el lado derecho de la placa de Circuito, hacer que todas las marcas de muesca de los paquetes de doble fila en línea estén orientadas en la misma dirección, etc., acelerando así la velocidad de inserción y facilitando la detección de errores. Como se muestra en la figura 3, debido a que el tablero a utiliza este método, el condensador inverso se puede encontrar fácilmente, y la búsqueda del tablero B toma más tiempo. De hecho, una empresa puede estandarizar la dirección de todos los componentes de PCB que fabrica, y algunos diseños de PCB pueden no estar necesariamente permitidos, pero esto debe ser un esfuerzo.

Alinear la dirección de los paquetes de doble línea, conectores y otros componentes de alto número de pines con la dirección de la soldadura de pico, reduciendo así el puente de soldadura entre los pines de los componentes.

Hacer pleno uso de la serigrafía para marcar la placa de Circuito, como dibujar el marco para pegar el Código de barras, imprimir flechas para indicar la dirección de la soldadura de la cresta de onda de la placa de Circuito, y utilizar líneas punteadas para rastrear el contorno del elemento en la superficie inferior (por lo que la placa de circuito sólo necesita serigrafía), etc.

Trazar la referencia del componente y la indicación de polaridad, que todavía es visible después de la inserción del componente, es útil para la inspección y la solución de problemas, y también es un buen trabajo de mantenimiento.

La distancia entre el elemento y el borde de la placa de circuito debe ser de al menos 1,5 mm (3 mm), lo que facilitará la transmisión y ondulación de la soldadura de la placa de circuito y reducirá el daño a los componentes periféricos.

Cuando la distancia entre los componentes por encima de la superficie de la placa sea superior a 2 mm (por ejemplo, diodos emisores de luz, resistencias de alta potencia, etc.), se a ñadirá una Junta debajo de ellos. Sin shims, estos elementos se "aprietan" durante el transporte y son susceptibles al impacto y al impacto durante el uso.

Evite colocar componentes a ambos lados del PCB, ya que esto aumentará en gran medida el trabajo de montaje y el tiempo. Si los componentes deben colocarse en la superficie inferior, deben estar físicamente estrechamente unidos para enmascarar y pelar la cinta de soldadura.

Los componentes se distribuyen uniformemente en el PCB para reducir la deformación y ayudar a distribuir el calor uniformemente durante la soldadura de onda.


4. Inserción de la máquina

Las almohadillas de todos los componentes de la placa de circuito serán estándar y se utilizarán intervalos estándar de la industria.

Los componentes seleccionados serán adecuados para la inserción de la máquina. Por favor, recuerde las condiciones y especificaciones del equipo de la fábrica y considere la forma de embalaje de los componentes con antelación para que coincida mejor con la máquina. El embalaje puede ser un problem a más grande para componentes con formas extrañas.

Si es posible, utilice el tipo axial del elemento radial en la medida de lo posible, ya que el costo de inserción del elemento axial es relativamente bajo y el elemento radial también puede ser preferido si el espacio es muy valioso.

Si sólo hay un pequeño número de elementos axiales en el tablero, todos deben ser convertidos al tipo radial y vice versa para eliminar completamente el proceso de inserción.

Al organizar la superficie de la placa, la dirección de flexión del pin y el alcance de los componentes de la máquina de inserción automática se considerarán desde el punto de vista de la distancia eléctrica, y la dirección de flexión del pin no causará el puente de estaño.


5. Cables y conectores

No conecte cables o cables directamente al PCB, sino utilice conectores. Si los cables deben soldarse directamente a la placa de Circuito, se utilizarán cables para terminar los cables a los terminales de la placa de circuito. Los cables que salen de la placa de circuito deben concentrarse en áreas específicas de la placa de circuito para que puedan anidarse juntos para evitar afectar a otros componentes.

Utilice cables de diferentes colores para evitar errores durante el montaje. Cada empresa puede utilizar su propio conjunto de esquemas de color, como todas las líneas de datos de productos de alto en azul, bajo en amarillo, etc.

Los conectores deben tener almohadillas más grandes para proporcionar una mejor conexión mecánica, y los cables de los conectores de alto número de pin deben ser biselados para facilitar la inserción.

Evite el uso de enchufes de embalaje en línea de doble fila. Además de prolongar el tiempo de montaje, esta conexión mecánica adicional reducirá la fiabilidad a largo plazo. Los enchufes sólo se utilizarán cuando el campo DIP necesite ser reemplazado por razones de mantenimiento. La calidad del DIP ha progresado mucho hoy en día y no necesita ser reemplazada con frecuencia.

La marca utilizada para identificar la dirección debe estar grabada en el tablero de circuitos para evitar errores en la instalación del conector. Las juntas de soldadura del conector son lugares donde se concentra el estrés mecánico, por lo que se recomiendan herramientas de sujeción como llaves y clips.


6. Todo el sistema

Antes de diseñar una placa de circuito impreso, los componentes deben seleccionarse para que puedan ser dispuestos y ayudar a implementar los principios DFM descritos en este artículo.

Evite el uso de piezas que requieren presión de la máquina, como clavijas de alambre, remaches, etc. además de la instalación lenta, estas piezas también pueden dañar el tablero de circuitos, y el costo de mantenimiento es bajo.

Minimizar los tipos de componentes utilizados en el tablero de circuitos mediante la sustitución de resistencias de línea por resistencias individuales; Reemplazar dos conectores de tres Pines con conectores de seis Pines; Si los valores de los dos componentes son similares pero las tolerancias son diferentes, se utilizarán los componentes con tolerancias más bajas en ambas posiciones; Utilice los mismos tornillos para asegurar los radiadores a la placa de circuito.

Diseñado como una placa universal configurable en el sitio. Por ejemplo, instale un interruptor, cambie la placa de circuito utilizada en China por un modelo de exportación, o use un saltador para cambiar un modelo por otro.


7. Requisitos generales

Cuando se aplique el recubrimiento conformal en el tablero de circuitos, la parte que no necesite recubrimiento se marcará en el dibujo durante el diseño de ingeniería, y se tendrá en cuenta el efecto del recubrimiento en la Capacitancia entre líneas.

En el caso de los orificios a través, para garantizar la eficacia de la soldadura, la distancia entre el perno y el diámetro del agujero debe estar entre 0,25 mm y 0,70 mm. El diámetro más grande es propicio para la inserción de la máquina, mientras que el diámetro más pequeño requiere un buen efecto capilar, por lo que es necesario mantener el equilibrio entre los dos.

Se seleccionarán los componentes pretratados de acuerdo con las normas de la industria. La preparación de componentes es una de las partes más eficaces del proceso de producción y aumenta las posibilidades de error, además de añadir pasos adicionales (con el riesgo correspondiente de daños electrostáticos y plazos de entrega más largos).

La mayoría de los componentes de inserción manual comprados deben ser dimensionados de tal manera que la longitud del plomo en la superficie de soldadura de la placa de circuito no supere 1,5 mm, lo que puede reducir la carga de trabajo de preparación de componentes y poda de alfileres, y la placa de circuito puede ser mejor puesta a tierra a través del equipo de soldadura de onda.

5) Avoid using snaps to install smaller mounts and radiators, Porque es lento y necesita herramientas., Las mangas deben utilizarse en la medida de lo posible., Remache de unión rápida de plástico, Cinta adhesiva de doble cara, O conexiones mecánicas con juntas de soldadura PCB Board.