Jak zaplanować-ciężkie PCBA złączy do montażu i testowania

Złącze-ciężkie PCBA nie jest trudne tylko dlatego, że ma wiele złączy.

Jest to trudne, ponieważ każde złącze jest zarówno interfejsem elektrycznym, jak i interfejsem mechanicznym.

Płyta może zawierać listwy zaciskowe, złącza-płytka-, złącza przewodów-do-płytki, porty RJ45, złącza USB, złącza D-sub, złącza koncentryczne, złącza IDC, przemysłowe złącza we/wy, złącza mezzanine, złącza płyty montażowej lub niestandardowe interfejsy kablowe. Niektóre mogą być montowane-na powierzchni. Niektóre mogą być-przez dziurę. Niektóre mogą wymagać wsparcia mechanicznego, lutowania selektywnego, lutowania ręcznego, wciskania-, kabli testowych, pasujących elementów lub wyrównania obudowy.

Kluczowym pytaniem jest nie tylko to, czy każde złącze da się przylutować do płytki PCB.

Lepsze pytanie brzmi: czy płytkę można zmontować, sprawdzić, przetestować, okablować, zainstalować i używać tak, aby złącza nie stały się słabym punktem?

Zespoły te należy zaplanować w oparciu o kontrolę interfejsu. Jeśli orientacja złącza, metoda lutowania, luz mechaniczny, zabezpieczenie przed naprężeniami, dostęp testowy i warunki połączenia nie zostaną określone wcześniej, płytka może przejść podstawową kontrolę montażu, ale nadal stwarzać problemy podczas testów funkcjonalnych, budowy pudełek, okablowania w terenie lub powtarzanej produkcji.

Łącznik to nie tylko element zamówienia.

To tutaj PCBA spotyka się ze światem zewnętrznym.

Nie należy narzucać ciężkiej płycie złącza- jednej domyślnej metody lutowania tylko dlatego, że fabryka już wcześniej stosowała tę metodę.

Typ złącza powinien sterować trasą procesu.

Orientacja i kierunek krycia wymagają czegoś więcej niż znaku sitodruku

Orientacja złączy wydaje się prosta, dopóki na płycie nie znajdzie się kilka-podobnie wyglądających złączy, lustrzanych portów, wtyczek z kluczem, złącz-kątowych lub zestawów kabli-dostosowanych do potrzeb klienta.

Złącze może pasować do zajmowanej powierzchni, a mimo to być skierowane w złym kierunku dla rzeczywistego produktu.

Dlatego orientację złącza należy potwierdzić nie tylko na schemacie. Rysunek złożeniowy, sitodruk, model 3D, rysunek obudowy, rysunek kabla i metoda testowania mogą mieć znaczenie.

Typowe zagrożenia związane z orientacją obejmują:

• złącza kątowe-skierowane w niewłaściwą stronę płytki;
• listwy zaciskowe obrócone w kierunku przeciwnym do kierunku okablowania obiektowego;
• złącza płytki-do-płytki niedopasowane do współpracującej płytki drukowanej;
• spolaryzowane złącza z niejasnym oznaczeniem pinu 1;
• wysokość złącza kolidująca z żebrami obudowy, panelami lub pokrywami;
• porty ustawione elektrycznie, ale zablokowane mechanicznie po ostatecznym montażu;
• kierunek wyjścia kabla zakłóca działanie pobliskich komponentów.

Im wcześniej te problemy zostaną sprawdzone, tym łatwiej je skorygować.

Gdy złącze zostanie przylutowane i kabel testowy nie będzie pasował, problem nie będzie już rysunkowy. Staje się przystankiem produkcyjnym.

Złącza SMT wymagają przeglądu przepływu i współpłaszczyznowości

Złącza SMT obsługują kompaktowe układy i zautomatyzowany montaż, ale nie wiążą się one automatycznie z niskim-ryzykiem.

Korpus złącza musi tolerować proces ponownego przepływu. Kołki muszą być wystarczająco płaskie, aby zapewnić niezawodne lutowanie. Szablon musi zapewniać odpowiednią objętość lutowia, nie powodując ryzyka mostkowania. Większe złącza SMT mogą również wymagać uwzględnienia naprężeń mechanicznych, ponieważ połączenia lutowane mogą przenosić zarówno obciążenie elektryczne, jak i fizyczne.

W przypadku złączy SMT przegląd procesu powinien uwzględniać:

• materiał korpusu złącza i przydatność rozpływu;
• konstrukcja padu i objętość pasty lutowniczej;
• dokładność rozmieszczenia i osadzenie;
• współpłaszczyznowość długich rzędów łączników;
• drobne-ryzyko pomostowe;
• widoczność filetu lutowniczego;
• czy pobliskie wysokie części blokują AOI;
• czy złącze będzie obciążone podczas łączenia.

Złącze może wyglądać na prawidłowo umieszczone z góry, a pod jednym rzędem pinów nadal mogą występować słabe luty.

Dlatego kontrola złączy SMT nie powinna polegać wyłącznie na szybkim oględzinach.

Złącza Press-Fit to procesy mechaniczne, a nie tylko części nielutowane

Złącza wciskane-eliminują etap lutowania, ale wprowadzają inny rodzaj kontroli procesu.

Zależą one od zależności między geometrią styku złącza, jakością-powłoki przelotowej, grubością płytki, kierunkiem wstawiania, siłą i oprzyrządowaniem podporowym.

Jeśli płytka nie będzie prawidłowo podparta podczas wkładania, płytka PCB może się wygiąć. Jeśli złącze nie jest prawidłowo ustawione, kołki mogą odkształcić lub uszkodzić platerowane otwory. Jeśli tolerancja otworu nie jest odpowiednia, styk może być zawodny lub proces wstawiania może powodować nadmierne naprężenia płyty.

Recenzja prasowa- powinna uwzględniać:

• wymagania producenta złącza;
• tolerancja otworu platerowanego;
• grubość deski i stos-;
• kierunek wstawiania;
• wsparcie płytki pod obrysem złącza;
• wyrównanie złącza przed włożeniem;
• inspekcja-po włożeniu;
• czy sąsiednie złącza lutowane SMT są chronione przed wyginaniem się płyty.

Złącze wciskane może nie wymagać lutowania, ale nie jest wolne od-procesu.

Przed potraktowaniem płyty jako gotowej należy sprawdzić dopasowanie mechaniczne

W przypadku-ciężkich PCBA złączy dopasowanie mechaniczne może być równie ważne jak ciągłość elektryczna.

Złącze może przejść kontrolę lutowania, a później nadal nie zostać uznane, ponieważ nie pasuje do obudowy, kabla, otworu w panelu, płytki współpracującej lub uchwytu testowego.

Jest to powszechne w:

• przemysłowe karty we/wy;
• bramki PCBA;
• tablice sterujące mocą;
• karty interfejsów wyświetlaczy;
• moduły komunikacyjne;
• wbudowane karty kontrolerów;
• zespoły płyty montażowej lub antresoli;
• zespoły do ​​budowy pudełek.

Przydatna recenzja złącza powinna uwzględniać:

• wysokość złącza;
• złącze odsunięte od krawędzi płytki;
• kierunek krycia;
• luz zatrzasku lub zamka;
• przestrzeń zgięcia kabla;
• otwór w obudowie lub panelu;
• tolerancja płyty krycia;
• miejsce na śrubę, wspornik lub element dystansowy;
• pobliskie wysokie elementy;
• dostęp serwisowy po instalacji.

Złącze-ciężkie PCBA nie powinno być zatwierdzane tylko dlatego, że sama płytka PCB wygląda prawidłowo.

Należy to porównać z częściami, z którymi faktycznie będzie się spotykać.

Nie każda ciężka płyta złącza- wymaga każdego etapu kontroli.

Ale plan inspekcji powinien odpowiedzieć na jedno proste pytanie: co będzie później trudniejsze do zobaczenia?

Kontrola końcowa jest przydatna, ale nie zawsze może przywrócić dostęp utracony wcześniej na trasie.

Testowanie funkcjonalne powinno wykonywać interfejs łącznika

Ciężka płytka PCB-złącza nie zawsze może zostać prawidłowo przetestowana wyłącznie w punktach testowych.

Niektóre funkcje nabierają znaczenia dopiero wtedy, gdy złącze jest połączone z właściwym kablem, obciążeniem, kartą rozszerzeń, osprzętem lub sprzętem zewnętrznym.

Na przykład:

• wyjście przekaźnikowe może wymagać stanu obciążenia;
• listwa zaciskowa może wymagać potwierdzenia polaryzacji okablowania;
• port komunikacyjny może wymagać testu interfejsu na żywo;
• złącze-płytka-może wymagać odpowiedniej płytki lub adaptera;
• złącze zasilania może wymagać weryfikacji-ścieżki prądu;
• złącze USB, Ethernet, RF lub złącze wyświetlacza może wymagać potwierdzenia sygnału lub łącza;
• wiązka przewodów może wymagać potwierdzenia ciągłości, polaryzacji i poprowadzenia.

W tym miejscu intensywne testowanie{{0}złączy różni się od podstawowej kontroli instalacji elektrycznej.

Plan testów powinien określać nie tylko sprawdzany sygnał, ale także sposób podłączenia złącza.

W przypadku próbki inżynieryjnej dopuszczalny może być luźny-kabel trzymany w dłoni. Powtarzalność może nie być wystarczająca do testów produkcyjnych. W przypadku powtarzalnych kompilacji mogą być potrzebne adaptery testowe, osprzęt współpracujący, zdefiniowane kable lub-testy funkcjonalne oparte na osprzęcie.

Płyta może przejść szybki test-włączenia i nadal mieć interfejs, który nigdy nie był prawidłowo używany.

Osprzęt testowy musi kontrolować kontakt bez zginania płyty

Intensywne testowanie-złączy często zwiększa siłę mechaniczną płytki PCBA.

Sworznie Pogo, kable współpracujące, adaptery pętli zwrotnej,-oprawy płytki córki i zaczepy złączy mogą popychać, ciągnąć lub skręcać płytkę, jeśli urządzenie jest źle zaprojektowane.

Urządzenie powinno zapewniać powtarzalność testów bez powodowania nowych uszkodzeń.

Praktyczny przegląd urządzeń powinien uwzględniać:

• wspornik płyty pod obszarami złączy;
• równomierny rozkład ciśnienia;
• wyrównanie z osiami łączników;
• unikanie obciążenia bocznego-;
• ochrona pobliskich wysokich elementów;
• powtarzalna głębokość krycia;
• zdefiniowana pozycja kabla lub adaptera;
• łatwa obsługa przez operatora;
• bezpieczne usunięcie po badaniu.

Celem przyrządu testowego jest nie tylko nawiązanie kontaktu elektrycznego.

To nawiązywanie tego samego kontaktu w ten sam sposób, deska za deską.

Odciążenie naprężeń i prowadzenie kabli nie powinny czekać do momentu zbudowania skrzynki

Niektóre problemy ze złączem nie są widoczne na poziomie płytki.

Pojawiają się po zainstalowaniu płytki w produkcie.

Kabel może być prawidłowo podłączony do stołu warsztatowego, ale po zamknięciu obudowy może ciągnąć się za złączem. Wiązka przewodów może przechodzić przez ciągłość, ale przebiegać przez źródło ciepła. Złącze skierowane-z boku może wyglądać dobrze, dopóki ostatni panel nie zablokuje występu blokującego. Listwy zaciskowej można używać na otwartej przestrzeni, ale dostęp do niej wewnątrz szafy jest utrudniony.

W przypadku-ciężkich PCBA złączy podczas planowania montażu należy uwzględnić kolejny etap integracji.

Może to obejmować:

• kierunek wyjścia kabla;
• blokowanie dostępu do złącza;
• minimalna przestrzeń zgięcia;
• metoda odciążenia;
• prowadzenie wiązek przewodów;
• dostęp do usługi;
• prześwit panelu lub obudowy;
• powłoka chroniąca-obszary;
• widoczność etykiety w pobliżu portów;
• czy montaż końcowy ukrywa punkty kontrolne.

Jeśli płytka stanie się później częścią zestawu pudełkowego lub zestawu systemowego, planowanie złączy nie powinno kończyć się na lutowaniu-na poziomie płytki.

Prawdziwa praca złącza rozpoczyna się po opuszczeniu przez płytkę linii SMT.

Zasady przeróbek mają znaczenie, ponieważ złącza można łatwo uszkodzić dwukrotnie

Przeróbka złącza może być ryzykowna.

Złącze może mieć wiele styków, dużą masę termiczną, plastikową obudowę, pobliskie części SMT lub blokady mechaniczne, które utrudniają demontaż i wymianę. Próba przeróbki może rozwiązać jeden problem i spowodować inny: podniesione podkładki, przegrzany plastik, uszkodzone pokrycie, słabe połączenia lutowane lub naprężenia w pobliskich elementach.

Nie oznacza to, że przeróbka złącza nigdy nie powinna mieć miejsca.

Oznacza to, że należy to kontrolować.

Przed rozpoczęciem produkcji zespół EMS i kupujący powinni wyjaśnić:

• które defekty złączy można naprawić w ramach standardowego procesu;
• które wady wymagają przeglądu technicznego;
• czy dozwolona jest wymiana złącza;
• czy pobliskie komponenty wymagają ochrony podczas przeróbek;
• jaka kontrola jest wymagana po przeróbce;
• czy po przeróbce złącza należy powtórzyć FCT;
• czy należy rejestrować historię przeróbek.

Nie należy zwalniać-złącza ciężkiej deski tylko dlatego, że usunięto widoczną usterkę.

Należy je zwolnić, ponieważ złącze nadal łączy się prawidłowo, testuje prawidłowo i pozostaje akceptowalne po przeróbce.

Co nabywcy OEM powinni wyjaśnić przed rozpoczęciem-ciężkiego montażu złącza

Kupujący OEM mogą pomóc partnerowi EMS w zaplanowaniu-montażu ciężkiej płytki drukowanej złącza, przekazując wcześniej informacje-na temat złącza.

Przydatne dane wejściowe obejmują:

Partner EMS może dokładniej zaplanować montaż i testowanie, gdy widoczne jest rzeczywiste zastosowanie złącza.

Bez tych informacji fabryka może nadal produkować płytkę.

Ale może to być planowanie na podstawie zajmowanego miejsca, a nie interfejsu.

Przed pierwszym łącznikiem-Rozpoczęcie intensywnej kompilacji

Dla nabywców OEM{0}}ciężkie PCBA złączy są łatwiejsze do zbudowania i przetestowania, gdy wymagania dotyczące złączy zostaną omówione przed rozpoczęciem produkcji, a nie po tym, jak pierwsza partia ujawni problemy z wyrównaniem, dostępem lub-łączeniem kabli.

STHL wspiera projekty OEM poprzezMontaż PCBITestowanie i kontrola, w tym montaż SMT, montaż-przez otwory, montaż w technologii mieszanej, planowanie inspekcji-złączy i dyskusje na temat testów funkcjonalnych. W tego typu projektach praca praktyczna często nie polega na dodawaniu większej liczby kroków, a bardziej na potwierdzeniu właściwej orientacji, trasy lutowania, konieczności mocowania, dostępu do połączeń, punktu kontroli i warunków testowania przed rozpoczęciem kompilacji.

Celem nie jest uczynienie procesu na poziomie zarządu-cięższym, niż jest to konieczne.

Celem jest uczynienie interfejsów złączy na tyle przejrzystymi, aby montaż, testowanie, końcowa integracja i powtarzalna produkcja odbywały się w oparciu o te same założenia.

Przygotowujesz-ciężki projekt złącza PCBA z pytaniami dotyczącymi montażu lub testowania? Prześlij swoje pliki za pośrednictwemPoproś o wycenęlub e-mailinfo@pcba-china.com.

Wniosek

Złącza-ciężkie PCBA należy planować jako zespoły interfejsów, a nie tylko jako płytki lutowane.

Zespół EMS musi zrozumieć, w jaki sposób każde złącze jest umieszczane, lutowane, sprawdzane, testowane, łączone, wspierane i zabezpieczane przed sfinalizowaniem trasy budowy.

Złącze może być elektrycznie prawidłowe, ale nadal stwarzać ryzyko produkcyjne, jeśli jego orientacja, wyrównanie, podparcie mechaniczne, dostęp testowy lub ścieżka kabla są niejasne.

Dla nabywców OEM praktyczna lekcja jest prosta: planowanie złączy powinno łączyć montaż na poziomie płytki- z rzeczywistymi warunkami łączenia i testowania.

Płytka może zawierać wiele złączy, ale proces nie powinien mieć wielu założeń.