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Blog de PCB - Diseño de manufacturabilidad del circuito a través del agujero

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Diseño de manufacturabilidad del circuito a través del agujero

2022-07-27
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Author:pcb

Este artículo explicará algunos problemas del proceso de fabricación que deben tenerse en cuenta al diseñar el agujero. Tablero de PCB Referencia para diseñadores. El diseño de manufacturabilidad es un nuevo método de diseño. Garantiza la calidad del proceso de producción y ayuda a mejorar la eficiencia de la producción..


1 Introducción

Para los diseñadores de productos electrónicos, especialmente los diseñadores de placas de circuito, el diseño de manufacturabilidad del producto es un factor que debe tenerse en cuenta. Si el diseño de la placa de PCB no cumple con los requisitos de diseño de manufacturabilidad, la eficiencia de producción del producto se reducirá considerablemente, y en casos graves, el producto diseñado puede no ser fabricado en absoluto. La tecnología a través del agujero todavía se utiliza hoy en día, y DFM puede desempeñar un papel importante en la mejora de la eficiencia y fiabilidad de la fabricación a través del agujero. El método DFM puede ayudar a los fabricantes de agujeros a reducir defectos y mantenerse competitivos. Este artículo presenta algunos métodos DFM relacionados con la inserción de agujeros a través. Estos principios son generales, pero no necesariamente se aplican a todos los casos. Sin embargo, los diseñadores de placas de PCB e ingenieros que utilizan la tecnología de agujeros dijeron que esto todavía ayuda.

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2. composición tipográfica y diseño

El diseño razonable de la etapa de diseño puede ahorrar muchos problemas en el proceso de fabricación.

1) el uso de placas grandes puede ahorrar materiales, pero debido a la deformación y el peso, es difícil de transportar en la producción. Necesita ser fijado con un accesorio especial, por lo que trate de evitar el uso de placas de más de 23 pulgadas. Se trata de controlar el tamaño de todas las placas dentro de dos o tres, lo que ayuda a acortar el tiempo de parada causado por el ajuste de la guía al cambiar el producto, reordenar la posición del lector de código de barras, etc., mientras que pequeños cambios en el tamaño de las placas también pueden reducir la cantidad de picos de onda En la distribución de la temperatura de soldadura.

2) incluir diferentes tipos de rompecabezas en una sola placa es un buen método de diseño, pero solo aquellos que finalmente forman un producto y tienen los mismos requisitos de producción pueden diseñarse de esta manera.

3) se deben proporcionar algunos marcos 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 áreas de al menos 5 mm en el borde de la placa de circuito.

4) trate de cableado en la superficie superior (superficie del componente) de la placa de circuito, y la superficie inferior (superficie de soldadura) de la placa de circuito se puede dañar fácilmente. No se acerque al cableado del borde de la placa de circuito, ya que el proceso de producción está atrapado en el borde de la placa de circuito, y el cableado en el borde puede ser dañado por la mordaza del equipo de soldadura de pico o el transportador del marco.

5) en el caso de los equipos con un mayor número de pines, como enchufes o cables planos, se utilizarán almohadillas elípticas en lugar de redondas para evitar puentes de soldadura durante la soldadura de picos (figura 1).

6) hacer que la distancia entre los agujeros de posicionamiento y su distancia con los componentes sea lo más grande posible, y estandarizar y optimizar las dimensiones de acuerdo con el equipo de inserción; No chapade los agujeros de posicionamiento, porque el diámetro de los agujeros de chapado es difícil de controlar.

7) en el producto final, trate de utilizar el agujero de posicionamiento como el agujero de instalación de la placa de pcb, lo que puede reducir el proceso de perforación durante la producción.

8) el patrón del Circuito de prueba se puede colocar en el lado de chatarra de la placa de circuito para el control del proceso, que se puede utilizar para monitorear la resistencia al aislamiento superficial, la limpieza, la soldabilidad, etc. durante el proceso de fabricación.

9) para las placas de circuito más grandes, durante el proceso de soldadura por pico, se debe dejar un canal en el Centro para apoyar la posición central de la placa de circuito, evitar que la placa de circuito caiga y salpique la soldadura, y ayudar a que la superficie de la placa de circuito siempre se solda.

10) en el diseño del diseño se debe considerar la testabilidad de la cama de aguja. Durante las pruebas en línea, se puede utilizar una almohadilla plana (sin alambre) para conectarse mejor con el pin, lo que permite probar todos los nodos del circuito.


3. posicionamiento y colocación de componentes

1) organizar los componentes en filas y columnas de acuerdo con la posición del patrón de la cuadrícula, y todos los componentes axiales deben ser paralelos entre sí, de modo que la máquina de inserción axial no necesite girar la placa de PCB al insertar, ya que la rotación y el movimiento innecesarios reducirán considerablemente la velocidad del insertor.

2) elementos similares deben colocarse en la placa de circuito de la misma manera. Por ejemplo, orientar el negativo de todos los condensadores radiales hacia el lado derecho de la placa de circuito, hacer que todas las marcas de ranura del paquete de doble fila en línea estén en la misma dirección, etc., lo que permite acelerar la inserción y facilitar la detección de errores. Como se muestra en la figura 3, debido a que la placa a utiliza este método, es fácil encontrar el capacitor inverso, mientras que la búsqueda de la placa B requiere más tiempo. De hecho, una empresa puede estandarizar la dirección de todos los componentes de placas de circuito que fabrica, y es posible que algunos diseños de placas de circuito no lo permitan necesariamente, pero esto debería ser un esfuerzo.

3) alinear la dirección de los componentes de encapsulamiento en línea de doble fila, conectores y otros componentes de alto número de pines con la dirección de la soldadura de pico, lo que puede reducir el puente de soldadura entre los pines de los componentes.

4) aprovechar al máximo la serigrafía para marcar la placa de circuito, como dibujar un marco para pegar el Código de barras, imprimir una flecha para indicar la dirección de soldadura del pico de la placa de circuito y usar líneas punteadas para dibujar el contorno del componente en la parte inferior (de modo que la placa de circuito solo necesita serigrafía), etc.

5) dibuja la referencia del componente y la indicación de la polaridad, y sigue siendo visible después de la inserción del componente, lo que ayuda a la inspección y resolución de problemas, y también es un buen trabajo de mantenimiento.

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

7) cuando la distancia entre los componentes por encima de la superficie de la placa necesite superar los 2 mm (como diodos emisores de luz, resistencias de alta potencia, etc.), se deben agregar juntas debajo de ellos. Si no hay juntas, estos elementos se "exprimirán" durante el transporte y se verán afectados y impactados durante su uso.

8) evitar colocar los componentes a ambos lados del pcb, ya que esto aumentará considerablemente la mano de obra y el tiempo de montaje. Si los componentes deben colocarse en la parte inferior, deben acercarse físicamente para permitir el blindaje y la desprendimiento de la banda de blindaje de soldadura.

9) trate de distribuir los componentes de manera uniforme en el PCB para reducir la deformación y ayudar a distribuir el calor de manera uniforme durante la soldadura de picos.


4. inserción de la máquina

1) las almohadillas de todos los componentes de la placa serán estándar y se utilizarán intervalos estándar de la industria.

2) los componentes seleccionados deben ser adecuados para la inserción de la máquina. Recuerde las condiciones y especificaciones del equipo de la fábrica y considere con antelación la forma de embalaje del componente para que coincida mejor con la máquina. Para las piezas en forma especial, el embalaje puede ser un problema mayor.

3) si es posible, utilice el tipo de eje del elemento radial en la medida de lo posible, ya que el costo de inserción del elemento axial es relativamente bajo y si el espacio es muy valioso, también se puede preferir el elemento radial.

4) si solo hay una pequeña cantidad de elementos axiales en la placa de circuito, todos ellos deben convertirse en elementos radiales y viceversa para eliminar por completo el proceso de inserción.

5) al colocar la superficie de la placa, se debe considerar la dirección de flexión del pin y el alcance alcanzado por los componentes de la máquina de inserción automática desde el punto de vista de la distancia eléctrica, al tiempo que se debe garantizar que la flexión del pin no conduzca al puente de Estaño.


5. cables y conectores

1) no conecte el cable o cable directamente al pcb, sino use el conector. Si el cable debe soldarse directamente a la placa de circuito, el extremo del cable debe conectarse al terminal de la placa de circuito con el extremo del cable. Los cables que salen de la placa de circuito deben concentrarse en una zona de la placa de circuito para que puedan anidarse para evitar afectar a otros componentes.

2) utilizar cables de diferentes colores para evitar errores durante el montaje. Cada empresa puede adoptar su propio conjunto de esquemas de color, como los altos de todas las líneas de datos del producto se expresan en azul, los bajos en amarillo, etc.

3) el conector debe tener una almohadilla más grande para proporcionar una mejor conexión mecánica, y el cable del conector de alto número de pines debe ser redondeado para facilitar la inserción.

4) evitar el uso de enchufes encapsulados en línea de doble línea, que además de prolongar el tiempo de montaje, esta conexión mecánica adicional reducirá la fiabilidad a largo plazo y los enchufes solo se utilizarán cuando las razones de mantenimiento requieran un reemplazo de campo dip. La calidad del DIP ha avanzado mucho hoy en día y no necesita ser reemplazada con frecuencia.

5) se debe grabar una marca en la dirección de identificación en la placa de circuito para evitar errores al instalar el conector. Los puntos de soldadura del conector son lugares donde se concentra la tensión mecánica, por lo que se recomienda el uso de algunas herramientas de fijación, como teclas y hebillas.


6. todo el sistema

1) antes de diseñar una placa de circuito impreso, se deben seleccionar los componentes, lo que permite el diseño y ayuda a implementar los principios DFM descritos en este artículo.

2) evite usar algunas piezas que requieren presión de la máquina, como clavos de alambre, remachados, etc. además de la instalación lenta, estas piezas pueden dañar la placa de circuito y los costos de mantenimiento son Bajos.

3) minimizar los tipos de componentes utilizados en la placa de circuito utilizando los siguientes métodos: reemplazar una resistencia individual por una resistencia de línea; Reemplazar dos conectores de tres Pines con conectores de seis pines; Si los valores de los dos componentes son similares, pero las tolerancia son diferentes, se utilizan componentes con menor tolerancia en dos posiciones; Utilice los mismos tornillos para sujetar varios radiadores en la placa.

4) diseñado como una placa universal que se puede configurar en el sitio. Por ejemplo, instalar un interruptor, cambiar la placa de circuito utilizada en China por el modelo de exportación, o usar un saltador para cambiar un modelo por otro.


7. requisitos generales

1) al aplicar un recubrimiento conformal en la placa de circuito, el diseño de ingeniería debe marcar las Partes que no requieren recubrimiento en el dibujo, y el diseño debe considerar el impacto del recubrimiento en la capacidad entre los cables.

2) para los orificios a través, para garantizar el efecto de soldadura, el hueco entre el perno y el agujero debe estar entre 0,25 mm y 0,70 mm. Los poros más grandes favorecen la inserción de la máquina, mientras que los más pequeños requieren un buen efecto capilar, por lo que es necesario lograr un equilibrio entre los dos.

3) se seleccionarán los componentes que hayan sido pretratados de acuerdo con las normas del Sector. La preparación de componentes es una parte efectiva del proceso de producción y, además de agregar pasos adicionales (con el riesgo correspondiente de daños electrostáticos y largos ciclos de entrega), también aumenta las posibilidades de error.

4) se deben establecer especificaciones para la mayoría de los componentes de inserción manual comprados, de modo que la longitud del alambre en la superficie de soldadura de la placa de circuito no supere los 1,5 mm, lo que puede reducir la carga de trabajo de preparación del componente y poda del pin, y se puede pulir mejor la placa de circuito a través del equipo de soldadura de picos.

5) Avoid using snaps to install smaller mounts and radiators, Porque es muy lento y requiere herramientas, Debería intentar usar mangas, Remache de conexión rápida de plástico, Cinta adhesiva de doble cara, O utilizar puntos de soldadura para conexiones mecánicas Tablero de PCB.