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Dati PCB
Progettazione per la fabbricazione di schede PCB a foro passante
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Progettazione per la fabbricazione di schede PCB a foro passante

2022-07-27
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Author:pcb

Questo articolo approfondirà alcuni problemi del processo di produzione che devono essere presi in considerazione durante la progettazione del foro passante Scheda PCB e fornire un riferimento per i progettisti. La progettazione per fabbricabilità è un nuovo metodo di progettazione. Garantisce la qualità del processo produttivo e contribuisce a migliorare l'efficienza produttiva.


1 Introduzione

Per i progettisti di prodotti elettronici, in particolare i progettisti di circuiti stampati, la progettazione di fabbricabilità dei prodotti è un fattore che deve essere considerato. Se il design della scheda PCB non soddisfa i requisiti di progettazione di fabbricabilità, l'efficienza produttiva del prodotto sarà notevolmente ridotta e nei casi gravi, il prodotto progettato potrebbe non essere affatto fabbricato. La tecnologia a foro passante è ancora in uso oggi e DFM può svolgere un ruolo importante nel migliorare l'efficienza e l'affidabilità della produzione a foro passante. I metodi DFM possono aiutare i produttori di fori passanti a ridurre i difetti e rimanere competitivi. Questo articolo introduce alcuni metodi DFM relativi all'inserimento attraverso foro. Questi principi sono di natura generale, ma non necessariamente applicabili in tutte le situazioni. Tuttavia, i progettisti e gli ingegneri di schede PCB che lavorano con la tecnologia del foro passante hanno detto che era ancora utile.

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2. Tipizzazione e layout

Un layout corretto durante la fase di progettazione può salvare molti dei fastidi del processo di produzione.

1) L'uso di una grande scheda può risparmiare materiali, ma sarà difficile trasportare in produzione a causa della deformazione e del peso. Deve essere fissato con un dispositivo speciale, quindi cerca di evitare di utilizzare una superficie di bordo più grande di 23×30cm. È per controllare le dimensioni di tutte le schede entro due o tre, che aiuta a ridurre i tempi di inattività causati dalla regolazione delle guide di guida, riorganizzando la posizione del lettore di codici a barre, ecc. quando il prodotto viene cambiato e la piccola varietà di dimensioni della scheda può anche ridurre il picco d'onda Il numero di profili di temperatura della saldatura.

2) È un buon metodo di progettazione per includere diversi tipi di puzzle in una scheda, ma solo quelle schede che finiscono in un prodotto e hanno gli stessi requisiti di produzione possono essere progettate in questo modo.

3) Alcuni bordi dovrebbero essere forniti intorno alla scheda, specialmente quando ci sono componenti sul bordo della scheda, la maggior parte delle apparecchiature di assemblaggio automatico richiede almeno un'area di 5mm sul bordo della scheda.

4) Prova a fare il cablaggio sulla superficie superiore (superficie del componente) della scheda, la superficie inferiore (superficie di saldatura) del circuito stampato è facilmente danneggiata. Non instradare il cablaggio vicino al bordo della scheda, perché il processo di produzione è afferrato dal bordo della scheda e il cablaggio sul bordo può essere danneggiato dalle ganasce dell'apparecchiatura di saldatura ad onda o dal trasportatore del telaio.

5) Per i dispositivi con numero di pin più elevato come intestazioni o cavi piatti, i cuscinetti ovali dovrebbero essere utilizzati invece di rotondi per evitare il ponte della saldatura durante la saldatura ad onda .

6) Rendere la spaziatura dei fori di posizionamento e la distanza tra loro e i componenti il più grande possibile e standardizzare e ottimizzare la dimensione in base all'apparecchiatura di inserimento; Non galvanizzare i fori di posizionamento, a causa del diametro dei fori di galvanizzazione è difficile da controllare.

7) Prova a utilizzare il foro di posizionamento come foro di montaggio della scheda PCB nel prodotto finale, che può ridurre il processo di perforazione durante la produzione.

8) Un modello del circuito di prova può essere disposto sul lato di scarto del bordo per il controllo di processo, che può essere utilizzato per monitorare la resistenza dell'isolamento superficiale, la pulizia, la saldabilità, ecc. durante la fabbricazione.

9) Per le schede più grandi, un passaggio dovrebbe essere lasciato al centro per sostenere il circuito stampato nella posizione centrale durante la saldatura ad onda, per evitare che il bordo ceda e lo sputtering della saldatura e aiutare la superficie del bordo ad essere saldata in modo coerente.

10) La testabilità del letto degli aghi dovrebbe essere considerata nella progettazione del layout. I pad piatti (senza cavi) possono essere utilizzati per una migliore connessione con i pin durante i test online in modo che tutti i nodi del circuito possano essere testati.


3. Posizionamento e posizionamento dei componenti

1) Disporre i componenti in righe e colonne secondo una posizione del modello di griglia, tutti i componenti assiali dovrebbero essere paralleli tra loro, in modo che la macchina di inserimento assiale non abbia bisogno di ruotare la scheda PCB durante l'inserimento a causa di rotazione e movimento inutili diminuirà notevolmente la velocità dell'inserto.

2) Elementi simili dovrebbero essere disposti allo stesso modo sulla scheda. Ad esempio, fare in modo che i poli negativi di tutti i condensatori radiali siano rivolti verso il lato destro della scheda, fare in modo che tutti i segni di tacca del pacchetto dual in linea siano rivolti nella stessa direzione, ecc., che possono accelerare la velocità di inserimento e rendere più facile trovare gli errori. Come mostrato nella Figura 3, poiché la scheda A adotta questo metodo, il condensatore inverso può essere facilmente trovato, mentre la ricerca della scheda B richiede più tempo. In realtà, un'azienda può standardizzare l'orientamento di tutti i componenti dei circuiti stampati che produce, alcuni layout di schede potrebbero non necessariamente consentire questo, ma dovrebbe essere uno sforzo.

3) Allineare l'orientamento dei componenti duali del pacchetto in linea, dei connettori e di altri componenti ad alto numero di pin con la direzione della saldatura ad onda, che può ridurre i ponti di saldatura tra i perni dei componenti.

4) Fare pieno uso della stampa serigrafica per contrassegnare il bordo, come disegnare un telaio per attaccare i codici a barre, stampare una freccia per indicare la direzione della saldatura ad onda del bordo, e utilizzare linee tratteggiate per tracciare il contorno dei componenti sulla superficie inferiore (in modo che il bordo deve solo essere serigrafato), ecc.

5) Disegnare il riferimento del componente e l'indicazione di polarità e ancora visibile dopo l'inserimento del componente è utile durante l'ispezione e la risoluzione dei problemi ed è anche un buon lavoro di manutenzione.

6) La distanza tra i componenti e il bordo della scheda dovrebbe essere di almeno 1,5 mm (3mm), il che renderà il circuito stampato più facile da trasmettere e saldare d'onda e il danno ai componenti periferici sarà minore.

7) Quando la distanza tra i componenti sopra la superficie della scheda deve superare 2mm (quali diodi emettitori di luce, resistenze ad alta potenza, ecc.), i distanziatori dovrebbero essere aggiunti sotto di loro. Senza distanziatori, questi elementi sarebbero "schiacciati" durante il trasporto e sarebbero suscettibili a urti e urti durante l'uso.

8) Evitare di posizionare i componenti su entrambi i lati del PCB, in quanto questo aumenterà notevolmente il lavoro di assemblaggio e il tempo. Se i componenti devono essere posizionati sulla superficie inferiore, devono essere fisicamente vicini tra loro per consentire la mascheratura e la rimozione del nastro adesivo della maschera di saldatura.

9) Prova a distribuire i componenti uniformemente sul PCB per ridurre la deformazione e aiutare a distribuire il calore uniformemente durante la saldatura ad onda.


4. Inserimento macchina

1) I cuscinetti per tutti i componenti sul bordo dovrebbero essere standard e le distanze di separazione standard del settore dovrebbero essere utilizzate.

2) I componenti selezionati devono essere adatti per l'inserimento della macchina. Tenete a mente le condizioni e le specifiche dell'attrezzatura nella vostra fabbrica e considerare la forma di imballaggio dei componenti in anticipo per adattarsi meglio alla macchina. Per componenti di forma strana, l'imballaggio può essere un problema più grande.

3) Se possibile, utilizzare il tipo assiale dell'elemento radiale il più possibile, perché il costo di inserimento dell'elemento assiale è relativamente basso e se lo spazio è molto prezioso, può anche essere preferito l'elemento radiale.

4) Se ci sono solo un piccolo numero di elementi assiali sulla scheda, dovrebbero essere tutti convertiti in tipi radiali, e viceversa, in modo che un processo di inserimento possa essere completamente eliminato.

5) Quando si dispone la superficie del bordo, la direzione di flessione dei perni e la gamma raggiunta dai componenti della macchina di inserimento automatico dovrebbero essere considerati dal punto di vista della spaziatura elettrica e, allo stesso tempo, dovrebbe essere garantito che la direzione di flessione dei perni non porti a ponti di stagno.


5. Fili e connettori

1) Non collegare cavi o cavi direttamente al PCB, ma utilizzare connettori. Se il filo deve essere saldato direttamente alla scheda, l'estremità del cavo deve essere terminata con un filo al terminale della scheda. I fili che escono dal circuito stampato dovrebbero essere concentrati in una certa area della scheda in modo che possano essere annidati insieme per evitare di influenzare altri componenti.

2) Utilizzare fili di colori diversi per prevenire errori nel processo di assemblaggio. Ogni azienda può adottare il proprio insieme di schemi di colore, come ad esempio i bit alti di tutte le linee di dati di prodotto sono rappresentati dal blu e i bit bassi sono rappresentati dal giallo, ecc.

3) I connettori dovrebbero avere pad più grandi per fornire una migliore connessione meccanica e i cavi dei connettori ad alto numero di pin dovrebbero essere smussati per un inserimento più facile.

4) Evitare l'uso di prese doppie in linea del pacchetto, che oltre ad estendere il tempo di montaggio, questa connessione meccanica aggiuntiva ridurrà l'affidabilità a lungo termine e le prese vengono utilizzate solo quando la sostituzione del campo DIP è necessaria per motivi di manutenzione. La qualità dei DIP ha fatto molta strada oggi e non richiede frequenti sostituzioni.

5) I segni per identificare la direzione devono essere incisi sulla scheda per evitare errori durante l'installazione del connettore. I giunti di saldatura dei connettori sono luoghi in cui le sollecitazioni meccaniche sono concentrate, quindi si consiglia di utilizzare alcuni strumenti di bloccaggio, come chiavi e bottoni.


6. Tutto il sistema

1) I componenti devono essere selezionati prima di progettare un circuito stampato, che consente il layout e aiuta a implementare i principi DFM descritti in questo articolo.

2) Evitare di utilizzare alcune parti che richiedono la pressione della macchina, come perni di filo, rivetti, ecc Oltre a installazione lenta, queste parti possono danneggiare il circuito stampato e sono anche bassa manutenzione.

3) Utilizzare i seguenti metodi per ridurre al minimo i tipi di componenti utilizzati sulla scheda: sostituire una singola resistenza con una resistenza di fila; sostituire due connettori a tre pin con un connettore a sei pin; se i valori dei due componenti sono simili, ma le tolleranze sono diverse, quindi utilizzare quello con la tolleranza inferiore in entrambe le posizioni; Utilizzare le stesse viti per fissare i vari dissipatori di calore sulla scheda.

4) Progettato come una scheda di uso generale che può essere configurato sul campo. Come installare un interruttore per cambiare la scheda utilizzata in Cina al modello di esportazione, o utilizzare jumper per cambiare un modello a un altro.


7. Requisiti generali

1) Quando il rivestimento conforme viene applicato al circuito stampato, la parte che non ha bisogno di rivestimento dovrebbe essere contrassegnata sul disegno durante la progettazione ingegneristica e l'influenza del rivestimento sulla capacità tra i fili dovrebbe essere considerata durante la progettazione.

2) Per i fori passanti, al fine di garantire l'effetto di saldatura, lo spazio tra il perno e l'apertura dovrebbe essere compreso tra 0.25mm e 0.70mm. Una dimensione dei pori più grande è utile per l'inserimento della macchina, mentre la dimensione dei pori più piccoli è necessaria per un buon effetto capillare, quindi è necessario trovare un equilibrio tra i due.

3) I componenti che sono stati pretrattati secondo gli standard industriali dovrebbero essere selezionati. La preparazione dei componenti è una delle parti efficienti del processo produttivo, e oltre ad aggiungere ulteriori passaggi (con un corrispondente rischio di danni elettrostatici e tempi di consegna più lunghi), aumenta anche la possibilità di errore.

4) Le specifiche dovrebbero essere impostate per la maggior parte dei componenti inseriti a mano acquistati in modo che la lunghezza del piombo sulla superficie di saldatura del circuito stampato non superi 1,5 mm, il che può ridurre il carico di lavoro della preparazione dei componenti e del taglio del perno e la scheda può essere meglio messa a terra attraverso l'apparecchiatura di saldatura a onda.

5) Avoid using snaps to install smaller mounts and radiators, come questo è molto lento e richiede strumenti, e dovrebbe cercare di usare le maniche, rivetti rapidi in plastica, nastri biadesivi, o utilizzare giunti di saldatura per collegamenti meccanici su Scheda PCB.