Projekt PCB do montażu

Gotowa płytka PCB nie zawsze jest gotowa do montażu.-CAD

Większość problemów z układem nie ogłasza się głośno. Pojawiają się jako drobne szczegóły: złącze zbyt blisko wysokiego komponentu, podkładka testowa ukryta po montażu, odcisk skopiowany z biblioteki bez sprawdzania rzeczywistej części lub znacznik odniesienia umieszczony w miejscu, w którym maszyna nie może go czysto odczytać.

W CAD te szczegóły mogą wyglądać akceptowalnie. Na linii mogą spowolnić umieszczanie SMT, zablokować kontrolę, skomplikować przeróbki lub wymusić dodatkowe wyjaśnienia przed rozpoczęciem produkcji.

Taka jest rola projektowania PCB do montażu. Patrzy na układ PCB z punktu widzenia ludzi i sprzętu, który faktycznie musi zbudować płytkę.

Przydatny przegląd montażu PCB powinien odpowiedzieć na praktyczne pytania:

• Czy części SMT można rozmieszczać bez niepotrzebnych problemów z dostępem?
• Czy połączenia lutowane mogą być wykonane niezawodnie przy użyciu wybranych podkładek i śladów?
• Czy elementy-z otworami przelotowymi można wkładać i lutować bez konieczności zmiany układu?
• Czy AOI, inspekcja ręczna, ICT, FCT lub debugowanie mogą osiągnąć to, czego potrzebują?
• Czy płytkę można obsługiwać, panelować, testować i powtarzać bez pozostawiania zbytniej oceny linii produkcyjnej?

Jeśli odpowiedź nie jest jasna, projekt może nie być gotowy do wydania, nawet jeśli pliki wyglądają na kompletne.

DFA i DFM są powiązane, ale nie są takie same

 

Design for Assembly, często skracany do DFA, jest ściśle powiązany z DFM, ale te dwie recenzje nie są takie same.

DFM zadaje sobie pytanie, czy nieosłoniętą płytkę PCB można niezawodnie wyprodukować. Zwykle uwzględnia odstępy między miedziami, szerokość ścieżki, pierścień pierścieniowy, dane dotyczące wierceń, maskę lutowniczą,-stosowanie, bilans miedzi, wykorzystanie panelu i inne problemy związane z produkcją płytek PCB.

Projekt PCB do montażu zawiera pytanie, co dzieje się po przybyciu gołej płytki PCB i komponentów. Czy części można dokładnie rozmieścić? Czy połączenia lutowane mogą być wykonane niezawodnie? Czy AOI może zobaczyć obszary, które mają znaczenie? Czy sondy pomiarowe mogą dotrzeć do wymaganych punktów? Czy operator może sprawdzić lub poprawić tablicę bez walki z układem?

Płyta może przejść kontrolę-koncentrującą się na produkcji, a mimo to powodować problemy z montażem. Podkładkę można wyprodukować, ale nie jest ona idealna pod względem niezawodności połączenia lutowanego. Komponent może zmieścić się na płytce, ale nie pozostawia dostępu do kontroli lub przeróbek. Punkt testowy może istnieć, ale zostaje zablokowany po zainstalowaniu złączy lub osłon.

Dlatego DFA należy traktować jako sprawdzenie wydania układu przed produkcją, a nie jako ogólne hasło projektowe.

Gdy układ jest bliski wydania produkcyjnego, STHL może połączyć tę recenzję zMontaż PCBtak aby ryzyko montażu zostało uwzględnione zanim płytka dotrze do linii SMT.

Na co należy zwrócić uwagę?-Na co powinna zwrócić uwagę recenzja układu DFA na poziomie

Dobry projekt PCB do przeglądu montażu powinien znajdować się blisko płytki. Nie powinno stać się szerokim podsumowaniem produkcji. Najsilniejsze wnioski zwykle uzyskuje się po sprawdzeniu, jak rzeczywisty układ będzie się zachowywał podczas umieszczania, lutowania, kontroli, testowania i obsługi.

Kluczowe obszary przeglądu obejmują:

• Projekt zespołu PCB i założenia układu
• Elementy przeglądu projektu PCB i przeglądu układu PCB
• Rozmieszczenie komponentów SMT
• Rozstaw komponentów SMT
• projekt PCB z-otworami przelotowymi
• projekt układu terenu
• Projekt śladu PCB
• Projekt podkładki PCB
• niezawodność połączenia lutowanego
• Projekt punktu testowego PCB
• Znaki referencyjne PCB
• dostęp do montażu, kontroli i przeróbek

Każdy obszar sam w sobie może wydawać się mały. Wspólnie decydują, czy układ jest łatwy w budowie, czy trudny do kontrolowania.

Rozmieszczenie komponentów, które operatorzy mogą faktycznie zbudować

 

Rozmieszczenie komponentów SMT nie polega tylko na umieszczeniu większej liczby części na mniejszej przestrzeni. Wpływa również na dostęp do miejsca umieszczenia, widoczność inspekcji, zachowanie podczas lutowania, dystrybucję ciepła i dostęp do poprawek.

Gęsty układ może wyglądać wydajnie, ale może stać się kruchy, jeśli na linii produkcyjnej nie ma miejsca na umieszczenie, sprawdzenie lub poprawienie płytki.

Podczas przeglądu układu PCB STHL może sprawdzić, czy:

• Układy scalone-o drobnym skoku mają wystarczający dostęp do otoczenia.
• Złącza są umieszczone z zachowaniem użytecznego luzu.
• Wysokie elementy nie utrudniają dostępu do kontroli i testów.
• Części wrażliwe na polaryzację-mają wyraźną orientację.
• Wrażliwe komponenty nie są umieszczane w miejscach, w których istnieje prawdopodobieństwo obsługi lub naprężeń mechanicznych.
• Duże części i małe elementy pasywne są rozmieszczone w sposób zapewniający stabilne umieszczenie.
• Narzędzia do przeróbek mogą dotrzeć do obszarów, które mogą wymagać późniejszej uwagi.

Typowy wniosek dotyczący produkcji jest prosty: część pasuje do płytki, ale otaczający ją obszar nie pasuje do procesu montażu.

Na tym polega różnica między układem kompaktowym a układem-przyjaznym montażowi.

Odstępy między komponentami SMT: Małe luki stają się prawdziwym ryzykiem produkcyjnym

Odstępy między komponentami SMT wpływają nie tylko na dostęp-i{1}}wybierania i umieszczania. Może mieć wpływ na mostkowanie lutu, widoczność AOI, trudność przeróbek i to, czy operator może bezpiecznie sprawdzić problematyczny obszar.

W prawdziwej wersji problemem jest nie tylko to, czy dwa komponenty naruszają zasady projektowe. Problemem jest to, czy odstępy nadal będą działać po przejściu płytki przez drukowanie pasty lutowniczej, umieszczanie, rozpływ, AOI, kontrolę ręczną i ewentualną naprawę.

Układ zasługuje na bliższą recenzję, gdy:

• Części-o drobnej podziałce znajdują się blisko wysokich elementów.
• Złącza blokują pobliskie złącza lutowane.
• Komponenty są umieszczone zbyt blisko krawędzi płyty.
• Punkty testowe są wciśnięte w obszary, do których sondy nie mogą dotrzeć.
• Elementy pasywne są ciasno upakowane wokół większych układów scalonych.
• Projekt nie pozostawia rozsądnej ścieżki do sprawdzenia lub-poprawki.

Jeśli dwa komponenty wyglądają akceptowalnie w 2D, ale kontrola blokuje w rzeczywistym złożeniu, układ nadal wymaga uwagi.

Odciski stóp, podkładki i wzory terenu muszą odpowiadać rzeczywistym częściom

 

Wiele problemów z montażem zaczyna się od obrysu, który „wygląda prawidłowo”, ale nie pasuje wystarczająco dobrze do rzeczywistego komponentu.

Projekt obrysu PCB, projekt podkładki PCB i projekt układu uziemienia bezpośrednio wpływają na możliwość lutowania,-samonastawność, ryzyko mostkowania, ryzyko nagrobka, zachowanie odsłoniętych-padów, wytrzymałość złącza i niezawodność połączenia lutowanego.

Przegląd DFA powinien sprawdzić, czy ślad jest odpowiedni dla dokładnego numeru części producenta, a nie tylko dla ogólnej nazwy opakowania.

Typowe pytania kontrolne obejmują:

• Czy wymiary PCB odpowiadają rzeczywistemu arkuszowi danych komponentów?
• Czy podkładki nadają się do wybranego sposobu montażu?
• Czy maska ​​lutownicza i otwory na pastę prawdopodobnie zapewnią stabilne lutowanie?
• Czy jest wystarczający margines wokół-drobnych elementów, QFN, BGA lub odsłoniętych-podzespołów padów?
• Czy podkładki złączy są przeznaczone zarówno do lutowania, jak i do użytku mechanicznego?
• Czy geometria podkładki może zwiększać mostkowanie, niewystarczającą ilość lutu lub słabe połączenia?
• Czy podkładki termiczne i duże obszary miedzi mogą mieć wpływ na równowagę lutowania?

Ślad biblioteki jest punktem wyjścia, a nie dowodem, że układ jest gotowy do montażu.

Ma to szczególne znaczenie w przypadku stosowania zatwierdzonych zamienników. Dwie części mogą mieć taki sam ogólny typ opakowania, ale nadal wymagają innej uwagi w zakresie rozmiaru podkładki, prześwitu korpusu, wysokości lub sposobu lutowania.

Niezawodność połączenia lutowanego zaczyna się przed rozpływem

Niezawodność połączeń lutowanych jest często omawiana jako kwestia jakości produkcji, ale wybory projektowe mogą mieć na nią wpływ przed montażem pierwszej płytki.

Nawet przy kontrolowanym drukowaniu, umieszczaniu i rozpływie pasty lutowniczej, zły układ może nadal sprawić, że stabilne lutowanie będzie trudniejsze, niż jest to konieczne.

Czynniki-związane z projektem, które mogą mieć wpływ na niezawodność połączenia lutowanego, obejmują:

• Rozmiar i kształt podkładki
• Dokładność śladu
• Otwór maski lutowniczej
• Wklej projekt otwarcia
• Rozstaw komponentów
• Równowaga termiczna wokół podkładek
• Naprężenie złącza
• Duże obszary miedziane połączone z małymi podkładkami
• Dostęp do poprawek po montażu

Na przykład złącze często używane w produkcie końcowym może wymagać czegoś więcej niż tylko poprawności elektrycznej. Konstrukcja podkładki, jej rozmieszczenie, podparcie mechaniczne i prześwit wokół powinny również umożliwiać wielokrotne użytkowanie fizyczne.

Gdy jakość lutowania w zbyt dużym stopniu zależy od regulacji-po stronie linii, projekt może wymagać od produkcji rozwiązania problemu z układem.

{0}}Projekt PCB z otworami przelotowymi nadal ma znaczenie w zespołach mieszanych

 

Wiele kart przemysłowych, zasilających, sterujących, interfejsowych i komunikacyjnych nie jest wykonanych-tylko w technologii SMT. Mogą obejmować złącza, zaciski, przekaźniki, przełączniki, transformatory, złącza i inne-elementy z otworami przelotowymi.

W wyszukiwarce kupujący mogą opisać to jako projekt PCB z otworami przelotowymi. W produkcji prawdziwym pytaniem jest, czy-części z otworami przelotowymi można wkładać, lutować, sprawdzać i podpierać bez zakłócania reszty zespołu.

Przegląd-dogłębny może obejmować:

• Rozmiar otworu i dopasowanie przewodu
• Rozmiar podkładki i przydatność pierścienia pierścieniowego
• Umiejscowienie złącza i terminala
• Dostęp do ręcznego wstawiania
• Prześwit do lutowania na fali lub lutowania selektywnego
• W razie potrzeby dostęp do lutowania ręcznego
• Mieszana sekwencja montażu SMT i-otworów przelotowych
• Naprężenia mechaniczne wokół ciężkich lub często używanych elementów
• Możliwość kontroli wzrokowej po lutowaniu

Części-z otworami przelotowymi często przenoszą obciążenia mechaniczne. Złącze, listwa zaciskowa lub element zasilający mogą przejść kontrolę elektryczną, ale nadal stwarzać problemy związane z montażem lub niezawodnością, jeśli układ nie uwzględnia sposobu użytkowania części.

Dobry projekt zespołu PCB powinien uwzględniać-komponenty z otworami przelotowymi zarówno jako elementy elektryczne, jak i mechaniczne.

Punkty testowe powinny być osiągalne po montażu

Projekt punktu testowego PCB jest jednym z elementów, które najłatwiej odłożyć na później i jednym z najbardziej bolesnych do naprawienia z opóźnieniem.

Punkt testowy nie jest przydatny tylko dlatego, że istnieje w układzie. Musi być osiągalny po zainstalowaniu komponentów. Musi to mieć również sens dla planowanej metody badawczej.

W zależności od projektu dostęp testowy może obejmować technologie ICT, latającą sondę, programowanie, testy funkcjonalne, debugowanie lub-osprzęt testowy specyficzny dla klienta.

Przydatne pytania przeglądowe punktów testowych obejmują:

• Czy ważne sieci są dostępne dla zamierzonego procesu testowego?
• Czy sondy mogą dotrzeć do punktów testowych po montażu?
• Czy punkty testowe są zablokowane przez złącza, wysokie części, osłony, kable lub elementy montażowe?
• Czy jest wystarczająco dużo odstępu, aby można było zastosować urządzenie?
• Czy punkty testowe są rozmieszczone konsekwentnie w celu testowania produkcji?
• Czy debugowanie będzie praktyczne, jeśli pierwsza kompilacja zakończy się niepowodzeniem?
• Czy punkty związane z programowaniem lub uruchamianiem są dostępne w razie potrzeby?

Układ, którego nie można skutecznie przetestować, może nadal nadawać się do zbudowania, ale nie jest-przyjazny dla środowiska produkcyjnego.

Gdy ważny jest dostęp testowy, należy połączyć przegląd DFATestowanie i kontrolawymagania przed wydaniem wersji produkcyjnej.

Znaki odniesienia muszą działać w przypadku maszyn, a nie tylko pojawiać się w CAD

 

Znaki odniesienia PCB pomagają drukarkom pasty lutowniczej, wybieraniu-i-umieszczaniu maszyn, a systemy AOI wyrównują płytkę lub panel podczas zautomatyzowanej produkcji. W pliku może znajdować się element odniesienia, który jest ukryty, zatłoczony, zakryty lub umieszczony w pobliżu mylących elementów wizualnych, ale nadal nie jest pomocny dla maszyny.

W przypadku projektowania PCB do montażu przegląd referencyjny może obejmować:

• Czy globalne punkty referencyjne są dostępne do wyrównania płytki.
• Określa, czy w pobliżu komponentów-o drobnej podziałce lub elementów BGA potrzebne są lokalne punkty odniesienia.
• Czy punkty odniesienia są wolne od maski lutowniczej, sitodruku i pobliskich elementów miedzianych.
• Czy tablica lub panel ma wystarczającą liczbę punktów uznania.
• Czy umiejscowienie odniesienia obsługuje powtarzalne wyrównanie SMT i AOI.
• Określa, czy do produkcji macierzy potrzebne są elementy referencyjne na poziomie panelu-.

Znak referencyjny powinien mieć na celu uznanie, a nie dekorację.

Jest to szczególnie ważne w przypadku gęstych układów SMT, małych płytek,-komponentów o drobnym rozstawie, pakietów BGA i kompilacji panelowych.

Panelizacja, wypustki łamane i obsługa płyty

Projekt PCB do montażu powinien również uwzględniać sposób obsługi płytki na linii.

Nawet jeśli układ pojedynczej-płytki wygląda dobrze, produkcja może wymagać panelizacji, szyn, wyłamywanych zakładek, otworów na narzędzia lub określonego odstępu do obsługi. Jeśli te szczegóły zostaną zignorowane, proces montażu może stać się mniej stabilny.

Punkty przeglądu mogą obejmować:

• Czy rozmiar płytki jest odpowiedni do obsługi linii.
• Czy potrzebne są szyny panelowe.
• Czy odrywające się zaczepy lub ukąszenia myszy mogą mieć wpływ na pobliskie komponenty.
• Niezależnie od tego, czy potrzebne są otwory narzędziowe do mocowania lub kontroli procesu.
• Czy komponenty krawędziowe znajdują się zbyt blisko obszarów depanelizacji.
• Czy płytkę można podeprzeć podczas montażu i testowania.
• Czy złącza lub wysokie części mogą kolidować z nośnikami lub mocowaniami.

Płyta, którą można łatwo poprowadzić elektrycznie, może nadal być niewygodna w transporcie w trakcie produkcji.

Dlatego też przegląd montażu PCB powinien uwzględniać obsługę i dostęp do procesu, a nie tylko układ elektryczny.

Typowe ustalenia DFA przed produkcją

 

Wartość przeglądu DFA nie polega na sporządzeniu długiego raportu teoretycznego. Wartość polega na wychwytywaniu problemów praktycznych, zanim staną się opóźnieniami w produkcji.

Typowe ustalenia mogą obejmować:

• Pliki BOM, CPL i Gerber opisują nieco inne kompilacje.
• Wymiary komponentu nie odpowiadają rzeczywistej części producenta.
• Odstępy między komponentami SMT są zbyt małe, aby można je było sprawdzić lub przerobić.
• Złącze blokuje dostęp do pobliskich połączeń lutowanych.
• Punkt testowy jest obecny, ale nieosiągalny po montażu.
• Znak odniesienia znajduje się zbyt blisko innych elementów wizualnych.
• Oznaczenie biegunowości jest niejasne po zamontowaniu części.
• Elementy-przelotowe są umieszczone w sposób utrudniający lutowanie.
• Duży komponent powoduje naprężenia mechaniczne, ale brakuje mu obsługi układu.
• Konstrukcja podkładki może zwiększać mostkowanie lutowane lub słabe połączenia lutowane.
• Odrywane wypustki lub krawędzie płyt mogą kolidować z pobliskimi elementami.
• Układ można zmontować raz, ale może nie być powtarzalny bez specjalnej obsługi.

Nie każde odkrycie oznacza konieczność przeprojektowania płytki PCB. Niektóre problemy można rozwiązać za pomocą notatek procesowych, planowania osprzętu, instrukcji montażu lub dostosowań-zatwierdzonych przez klienta.

Ważne jest, aby podjąć te decyzje przed rozpoczęciem produkcji.

Kiedy układ wymaga potwierdzenia przez klienta

Recenzja DFA powinna uwzględniać własność projektu. STHL może sprawdzić ryzyko związane z układem i zasugerować-zmiany przyjazne dla produkcji, ale krytyczne decyzje projektowe powinny zostać potwierdzone przez klienta.

Potwierdzenie klienta jest szczególnie ważne, gdy sugestia może mieć wpływ na:

• Wydajność elektryczna
• Obwody związane z bezpieczeństwem
• RF lub zachowanie przy-szybkiej prędkości
• Projekt termiczny
• Pasowanie mechaniczne
• Zatwierdzone komponenty
• Wymagania regulacyjne lub dotyczące zgodności
• Zastosowania medyczne, motoryzacyjne lub przemysłowe
• Forma, dopasowanie i funkcja produktu końcowego

Na przykład przesunięcie złącza może poprawić dostęp do zespołu, ale może również wpłynąć na wyrównanie obudowy. Zmiana podstawy może poprawić lutowanie, ale nadal musi pasować do zatwierdzonego komponentu. Dodanie punktów testowych może pomóc w testowaniu produkcyjnym, ale integralność przestrzeni i sygnału nadal wymaga sprawdzenia przez klienta.

To jest granica: DFA może zidentyfikować ryzyko związane z montażem, ale nie powinna po cichu przepisywać projektu produktu klienta.

Co wysłać w celu uzyskania przydatnej recenzji DFA

Kompletny pakiet plików sprawia, że ​​recenzja jest bardziej użyteczna i ogranicza konieczność powtarzania-i{1}}wstecz. Nie każdy projekt potrzebuje każdego pliku od pierwszego dnia, ale brakujące lub niespójne pliki zwykle prowadzą do możliwych do uniknięcia wyjaśnień przed wydaniem zestawu.

Do przeglądu projektu PCB do montażu klienci mogą przygotować:

• Pliki Gerbera
• BOM z numerami części producenta
• CPL / wybierz-i-umieść plik
• Rysunki montażowe
• Plik układu PCB, jeśli jest dostępny
• Plik schematu, jeśli ma to zastosowanie
• Arkusze danych komponentów krytycznych
• Wymagania testowe
• Ograniczenia mechaniczne lub obudowy, jeśli mają zastosowanie
• Uwagi dotyczące komponentów-dostarczanych lub kontrolowanych przez klienta

Najważniejszą kwestią jest konsekwencja. Jeśli BOM, CPL, Gerber i rysunek złożeniowy nie są zgodne, przegląd powinien zostać zatrzymany i wyjaśniony proces kompilacji, zanim układ zostanie przekazany do produkcji.

Jak STHL wykorzystuje projekt PCB do montażu

STHL wykorzystuje projekt PCB do montażu jako-przegląd inżynieryjny przedprodukcyjny projektów PCBA. Celem nie jest zastąpienie zespołu projektowego klienta. Celem jest pomoc w zidentyfikowaniu problemów na poziomie-układu, które mogą mieć wpływ na montaż, lutowanie, kontrolę, testowanie lub powtarzalność.

Dla zespołów OEM jest to szczególnie przydatne, gdy:

• Nowy projekt PCB przechodzi do wersji prototypowej.
• Istniejący układ jest przygotowywany do powtórnej produkcji.
• Na płycie znajduje się gęste rozmieszczenie SMT lub-drobne komponenty.
• Projekt łączy części SMT i{0}}przelotowe.
• Złącza, zaciski lub interfejsy mechaniczne wpływają na montaż.
• Produkt wymaga testów funkcjonalnych lub dostępu do osprzętu.
• W poprzedniej kompilacji występowały problemy z lutowaniem, inspekcją lub dostępem testowym-.

Recenzja pomaga przekształcić plik projektu w układ-bardziej dostosowany do produkcji, zanim projekt dotrze do linii produkcyjnej.

Wniosek

Projekt PCB do montażu najlepiej sprawdza się jako szczegółowy przegląd wydania układu przed produkcją PCBA.

Celem jest wychwytywanie decyzji dotyczących układu, które mogą powodować rzeczywiste problemy z montażem: małe odstępy między komponentami SMT, niedopasowane ślady, słaba konstrukcja podkładki, zablokowane punkty testowe, nieczytelne punkty odniesienia, utrudniony dostęp-przez otwory, słaba widoczność podczas kontroli lub problemy z obsługą podczas produkcji.

Niektóre ustalenia mogą wymagać jedynie notatek procesowych lub wyjaśnień dotyczących montażu. Inne mogą wymagać potwierdzenia przez klienta przed wydaniem układu. Tak czy inaczej, przegląd pomaga zmniejszyć możliwe do uniknięcia tarcia pomiędzy plikami projektowymi a linią montażową.

W przypadku projektu PCB do przeglądu montażu lub wsparcia produkcyjnego PCBA możesz to zrobićwyślij szczegóły swojego projektulub skontaktuj się ze STHL pod adreseminfo@pcba-china.com.

Popularne Tagi: projekty PCB do montażu, Chiny projekty PCB dla producentów montażu, dostawców, fabryki, schemat obwodu drukowanego, projekt elastycznego pcb, Projektowanie obwodów o wysokiej prędkości, Projektowanie płytek PCB o dużej prędkości, Projekt schematu PCB, Sztywna konstrukcja obwodów elastycznych