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PCB插槽 元器件在pcb上插装的原则

时间:2022-04-29 10:44:37 来源:PCBA 点击:0

PCB插槽 元器件在pcb上插装的原则

对于电子产品设计师,特别是线路板设计者来说,产品的制造性(工艺性)是必须考虑的要素,如果线路板设计不符合制造性(工艺性)的要求,产品的生产性会大幅下降,严重的情况下,设计的产品可能无法生产。

现在的用户要求产品价格更低,质量更高,交货期更短。有同时满足这三个目标的工具。这也被称为可制造性设计、DFM。和其他行业一样,DFM在印刷电路板组装PCBA中也同样适用,非常重要。

图1:具有高销数的元件应使用椭圆形焊盘,以在峰值焊接时不产生锡桥。

DFM和?《加工与制造工程师手册》(Tool and Manufacturing Engineers Handbook)的作者William H.Cubberry和Raman Bakerjinan对此作了如下说明。DFM主要研究产品自身的物理设计与制造系统的各部分之间的相互关系,将其用于产品设计,使制造系统整体融合,进行整体的优化。DFM可以降低产品的开发周期和成本,使生产更加顺利。rdquo;

众所周知,设计阶段确定了一个产品的80%的制造成本,同样,因为许多质量特性在设计时也被固定,所以在设计过程中考虑制造要素是很重要的,这些应该被设计者知道。为了提高效率,各公司必须独自设置DFM,进行分类和维护。DFM文件是随着环境条件的变化而变化的动态文件,由核心委员会管理,委员会成员至少需要包括设计、制造、市场、财务等部门的人员。

贯通孔插入技术现在还在使用中,DFM在提高通孔插入制造的效率和可靠性上可以起到很大的作用,DFM方法有助于减少通孔插入制造商的缺陷并保持竞争力。在本文中,这些原则基本上是普遍的,但不一定适用于任何情况,但是将介绍与贯通孔插入技术相关联的PCB设计者和工程师的一些用于插入通孔的DFM方法。

读者也可以将这些原则用作DFM文件的框架,并在其中添加自己的具体设备配置和冗余请求。这些原则有助于工程师以更专业的态度来决定,并尽快成熟。

以下各项原则将根据时间表进行编号和分类,以便于查询。

布局和版式

如果在设计阶段适当地进行布局的话,可以避免很多制造过程的麻烦。

1.可以用大板节省材料,但由于翘曲和重量的原因难以在生产过程中输送,需要用特殊治具固定,因此应尽量避免大于23times的使用。30cm的板面。所有金属板的尺寸最好控制在2、3种。由此,缩短了产品更换时因导轨的调整、位置的重新配置条形码阅读器等造成的停止时间,板面尺寸的种类少,能够减少峰焊接温度曲线的数量。

2.1一个板包含不同种类的贴片是一种好的设计方法,但最终可以实现一个产品,只有对相同生产过程有要求的板可以这样设计。

图2:如果元件的排列不是0度或90度,则难以插入机器。

3.应该在板的周围设置几个框,特别是在板的边缘有要素的情况下,很多自动组装装置需要在板的边缘上至少留有6mm的区域。

4.尽可能在板的上面(元件面)布线,线路板底面(焊接面)容易损坏。请不要在板缘附近接线。生产过程中,因为是通过板的一端把持的,所以一端的线路会损坏波峰焊设备的指甲和框传送带。

5.针数高的部件,例如端子台或平板电缆,必须使用椭圆形的垫而不是圆形,在峰值焊接时不产生锡桥(图1)。

6.尽量增大定位孔的间隔和元件的距离,根据插入装置对其尺寸进行尺度淮化,进行优化。请不要在定位孔上镀金。因为电镀孔的直径很难控制。

7.定位孔也尽量使用PCB作为最终产品的粘结孔,可以减少制造时的钻孔工序。

8.测试电路模式(例如,IPC?B25梳状图案)可以放置在板的废边缘上进行工艺控制,使用该图案,在制造过程中可以监视表面绝缘阻抗、清洁度和焊接性等。

9.对于大的板,为了在峰值焊接时在中心位置支撑线路板,在中心留有通路,防止板的下垂和焊接,帮助板面焊接的一致性。

10.在布局设计中,考虑到针床的可测量性问题,可以使用平面焊接盘(无引线),在在线测试时更好地连接针脚,使所有的电路节点都能够测试。

构成部件的定位和配置

11.根据一个网格图案的位置以行和列的形式配置元素,所有轴向元素应该彼此平行,这样轴方向插入机在插入时不需要旋转PCB。因为不必要的旋转和行动会大大降低插入机的速度。如图2所示的45度角元件实际上不能由机器插入。

12.类似的部件应当以相同的方式在板上排出。例如,可以加快插入速度,从而容易发现错误,例如将所有径向电容的负极朝向板材的右侧,将所有两列直插封装((DIP)的切口标记朝向相同方向。如图3所示,A板采用了该方法,所以能够容易地发现逆电容器,B板的检索需要很多时间。实际上,一个公司制造的所有线路板元件的方向都可以进行比例尺淮化处理,一部分板的布局不一定允许,但是这应该是努力的方向。

13.通过在封装元件、连接器和其他高引脚元件的排列方向上垂直于过峰值焊接的方向插入,可以减少元件引脚之间的锡桥。

图3:当所有径向容量的负极朝向一方时,容易发现错误(A),相反困难(B)。

14.充分利用丝印,例如绘制用于粘贴条形码的边框,印刷箭头表示板的峰值焊接的方向,用虚线描绘底面元件的轮廓(板可以这样一次丝印)。

15.绘制构成部件参照子CRD及极性表示,插入构成部件后也可显示,有助于检查及排除故障,也有助于维护。

16.零件必须距离板缘至少1.5mm(优选为3mm)。由此,线路板的输送及峰值焊接变得更容易,对周边部件的损伤变小。

17.在元件需要比板面高的距离超过2mm的情况下(例如发光二极体、大功率电阻器等),在其下面加上草图。如果没有间隔,则这些元件在传送时被ldquo。压碎,使用中容易受到振动和冲击的影响。

18.组装的工夫和时间会大幅增加,PCB请不要在双面配置部件。在需要将零件放在底面的情况下,为了一次完成焊接防止带的屏蔽和剥离作业,应物理上尽量靠近。

19.将元件尽可能均匀地分布在PCB上,以减少弯曲,有助于使峰值焊接时的热分布均匀。

机器插件

20.所有板上元素的垫应该是标淮,应该使用行业标淮的间隔距离。

21.所选择的零件应适合插入机器,必须牢牢记住自己工厂内设备的条件和规格,事先考虑零部件的包装形式,以便更好地与机器合作。对于异形元件,封装可能是一个大问题。

22.如果可能,则由于轴向元件的插入成本相对较低,所以如果空间非常宝贵,则可以优先选择径向元件,因此尽量使用该轴向型。

23.当板面只有少量的轴向元件时,可以将它们全部转换为径向型,相反,可以完全省略插入工序。

24.在配置板面时,必须从最小电间隔的观点考虑销的折弯方向和自动插入机元件到达的范围,并且确保在销的折弯方向上不产生锡桥。

电线和连接器

25.不直接连接电线或电缆PCB,使用连接器。当导线必须直接焊接在板上时,导线的末端必须用一条导线将板的端子端接。从线路板连接的电线必须集中在有板的区域。因此,可以组合它们以不影响其他元件。

26.使用不同颜色的导线,防止在组装过程中发生错误,各公司可以采用自己的颜色方案,例如所有产品的数据线的高位用蓝色,低位用黄色等。

27.连接器需要较大的焊盘以提供更好的机械连接,并且高针数连接器的引线必须被倒角以更容易插入。

28.除了延长装配时间之外,这种额外的机械连接避免了仅在需要DIP现场交换以维护的情况下使用两列直插封装套接字,从而降低了长期使用可靠性。现在DIP的品质大幅度提高,不需要经常更换。

29.在板面上刻判别方向的记号,以防止连接器附着时发生错误。连接器的焊接点集中在机械应力,所以建议使用按键或坐标等钳子工具。

整个系统

30.为了实现最佳布局并容易实施本文描述的DFM原则,必须在设计印刷电路板之前选择部件。

31.避免使用需要机械压力的零元件,如引脚、铆接等。除了粘合速度慢之外,这些元件有破损的可能性线路板,维护性也低。

32.为了尽量减少板上使用的部件种类,采用以下方法。

使用排放阻力代替单电阻。

使用6针连接器代替2个3针连接器。

两个构成部件的值相似,但公差不同时,在两个位置使用公差低的部件。

用同样的螺丝固定板上的各种散热片。

33.最好设计可配置在现场的通用板。例如,打开开关将国内使用的板变更为出口型号,或使用跳跃线将一个型号变更为其他型号。

一般的必要条件

34.线路板进行涂覆时,不需要涂覆的部分在工程设计时会显示在图上,设计时必须考虑涂布对线间容量的影响。

35.在贯通孔的情况下,为了保证焊接效果最佳,应将针孔和孔径的间隙从0.25mm到0.70mm。大的孔径有利于机器的插入,为了得到良好的毛细效果,需要小的孔径,所以两者之间需要平衡。

36.应选择按照工业标淮预处理的因素。元件淮备是生产过程中效率最低的一部分,不仅增加了附加工序(相应地带来静电损伤的风险,延长交货期),错误的机会也增加了。

37.线路板为了不使焊接面上引线的长度超过1.5mm,在购入的众多手工作业中插入部件来规定规格,可以减少部件淮备和钉修理的工作量,板也可以更好地通过波峰焊设备。

38.避免使用剪辑将小帧和散热器接合在一起。因为这样的速度慢,需要工具,所以必须尽量利用套管、塑料的铆接、双面热带或焊接点机械连接。

本文的结论

对于使用贯通孔插入技术线路板进行组装的制造商来说,DFM是非常有用的工具,能够大幅度节约费用,减少麻烦。DFM)通过使用方法,可以减少工程变更,将来可以给设计带来让步,这些优点非常直接。希望本文介绍这些原则有助于通孔线路板设计工程师和上层管理者更明确地理解制造状况,促进相互间更好的交流。

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