Les plaques de circuit imprès poden tenir totes les formes i mides, cosa que presenta diversos reptes per als dissenyadors de la placa a l’hora de construir la disposició del plafó. Per il·lustrar el ventall de problemes possibles, presentem tres casos diferents en què una panorització deficient va suposar dificultats de producció a les instal·lacions de muntatge de Seeed i les solucions posteriors.
El panell d’un disseny té múltiples avantatges i en alguns casos és obligatori per al muntatge automatitzat. La connexió de diverses còpies d'un petit tauler per fer un panell més gran pot ser necessària per satisfer els requisits de mida mínima de l'equip o facilitar la manipulació. Però també redueix els cicles de producció necessaris, reduint considerablement el temps de muntatge.
Per als muntatges automatitzats, els panells de PCB requereixen marges d’eines, que serveixen de rails que els permeten viatjar en els transportadors de màquina a màquina. Sense aquests rails, seria difícil controlar l'alineació de les juntes i mantenir-les al seu lloc. Els marges també garanteixen que totes les parts del tauler individual siguin accessibles a banda i banda durant el muntatge.
A part de la mida i la geometria de la placa individual, també s’han de tenir en compte altres factors com ara la disposició dels components, la resistència del panell, el procediment de despanelització i les funcions del PCB. En el nostre primer cas, per exemple, no es va tenir en compte la superposició parcial de la presa d’àudio i del connector micro-USB, cosa que va fer impossible tenir-los muntats alhora.
Per evitar aquest problema, la presa d'àudio es va ometre des del primer pas de reflow, les plaques es van despanelitzar i després es va omplir la presa d'àudio manualment. Si bé els tècnics van poder complir el termini previst per a aquest projecte, es podria haver evitat l'esforç addicional en la fase de disseny.
Normalment, el canvi de components no hauria de creuar un tall en v ja que això obstruiria la fulla de desgreixament usada per dividir les juntes del muntatge del pal del panell. Però per a aquest disseny particular, hi havia una complicació afegida en què els costats tant superior com inferior estan folrats de contactes daurats. També han de tenir una vora d'encaminament neta per ajudar a la inserció en un connector. Per tant, no és possible fer girar les juntes simplement i tenir la puntuació v tallada al llarg d’aquestes arestes. Es va requerir una mica de creativitat i compromís, que es tradueix en el disseny següent:
Observeu les pestanyes situades estratègicament que mantenen les taules separades i manteniu la màxima resistència possible del panell. Tot i que els tècnics haurien d’eliminar cadascuna d’aquestes pestanyes manualment, aquesta és molt més ràpida i amb menys esforç laboral que haver de soldar els presa d’àudio un per un.
En un altre cas, per fer el tauler, simplement es van afegir marges d’eines als costats superior i inferior d’aquests grans taulers hexagonals. No obstant això, durant el muntatge, els enginyers van descobrir que el martell de posició de les màquines de recollida i col·locació no podia registrar la posició del tauler amb precisió o no va poder registrar la presència de la junta.
La manca de material PCB a la vora frontal del panell va fer que el martell de parada afectés un cantó en angle, i així es detingués els panells en punts lleugerament diferents al llarg del sentit de la marxa. Aquesta variació feia difícil que la càmera de recollida i col·locació localitzés els fiducials a la pissarra i la posicionés amb precisió.
De manera adequada per fabricar, es van enganxar peces d’excés de material a l’extrem frontal del panell per proporcionar un cant perpendicular recte per al martell. Els futurs dissenys del panell van substituir el material de la cantonada connectant-los mitjançant pestanyes perforades.
En el tercer i últim cas, es va construir un plafó 3 × 4 de plaques de mòdul de relé SPDT de 2 canals de Grove. Tot i això, la gran mida i pes dels relés van fer que el panell s’enfonsés i es doblegués cap al centre. Durant la soldadura d'ona de reflux i selectiva, es van observar defectes de les juntes i les molèsties de deformació del tauler.
En aquell moment, modificar el programa de soldadores d'ona va contribuir a alleujar alguns dels problemes, però la taxa de fallada de qualitat continuava sent alta. Posteriorment, es van haver de tornar a treballar manualment moltes peces defectuoses.
En les pròximes execucions, el plafó es va reduir a una disposició 2 × 4, prou petita perquè el panell suportés el pes dels relés sense deformació.
Els tres casos diferents mostren la gran varietat de problemes possibles derivats dels llocs menys esperats que van més enllà del disseny de fabricació de PCB. Des de la disposició dels components, la capacitat dels equips fins a la física del panell carregat, el dissenyador ha d'entendre i considerar no només programari i maquinari, sinó també fabricació i muntatge. A l'última part, ens agrada anomenar Design for Assembly (experiència per a l'assemblatge): experiència que agrupa fabricants àgils com Seeed.
Llavors, com poden els dissenyadors evitar errors costosos? Tot i que no hi ha un conjunt de directrius aïllats, és útil tenir en compte alguns punts seleccionats quan es consideri un disseny del panell.
Forma de tauler: Per regla general, els panells han de ser rectangulars i simètrics, tant com sigui possible. En cas contrari, el desequilibri i la dissimetria poden introduir zones de debilitat al panell i causar estrès o concentració en zones febles.
Mida del tauler: per mida, es recomana que s’adopti una mida del panell superior a 50 x 50mm i inferior a 280 x 280 mm. Les mides mínimes i màximes varien de màquina a màquina, però el manteniment de les dimensions d’aquest rang garanteix la compatibilitat amb la majoria de les línies de muntatge i només fa que les juntes siguin més fàcils de manejar durant la producció. Quan els components són particularment pesats o les connexions entre plaques són febles, els panells més petits són millors.
Marges d'eines: Es recomana una amplada del marge d'eines d'almenys 5 mm en almenys dos costats oposats (preferiblement pels costats més llargs) per a una manipulació més fàcil i una major resistència del panell. Normalment, els fiduciaris del panell s’afegeixen a tres cantons del quadre als marges d’eines per al registre de la màquina.
Col·locació del component: no s’han d’afegir retalls en V i forats / pestanyes de timbre propers als components. L’estrès aplicat a les juntes durant el desbastament pot fracturar fàcilment el component o l’articulació de soldadura. Els components especialment fràgils com els condensadors ceràmics, a menys de 5 mm de la vora del tauler, han de tenir especial cura. Es pot introduir una ranura de fresat al costat del component si s'utilitzen talls de v per evitar punts de gran tensió.
El mètode de desbastat: el mètode adoptat per desmarcar els taulers després de l’assemblea també juga un paper fonamental en les decisions inicials de disseny. Talls de V? Pestanyes i forats de segells? Manualment? Automatitzat? Si es fa servir, per exemple, una màquina de desengranatge, les taules han d’estar separades i disposades de manera que la fulla pugui passar fàcilment sense xocar amb obstacles. Els panells també s’han de dissenyar per tal de desmuntar el panell fàcilment després del muntatge.
Si no es pot desenganxar a mà, no s’han d’afegir talls en v i forats / llengüetes a prop dels components, ja que la tensió aplicada a les juntes durant la flexió pot fracturar fàcilment el component o l’articulació de soldadura. Els components especialment fràgils, com els condensadors ceràmics, haurien d’estar com a mínim a 5 mm de distància de la tallada en v o de la llengüeta.
Consideracions de fabricació de PCB: Un exemple notable: per fer forats castrats o forats mig placat, els forats han de trobar-se a les vores exteriors del plafó (per a processos de xapat), o bé encaminar-los (per fer forats mig encaminats). Això sovint significa que aquestes vores estan reservades i no poden tenir retalls en v o pestanyes a través d'elles, per tant pot influir fortament en el disseny del panell. Hi ha qui pot dir que no es pot panelitzar un tauler quadrat amb forats de mitja cara als quatre costats, però una mica de creativitat suggereix el contrari.
Article i imatge d'Internet, si hi ha alguna infracció, ens contacten per suprimir.
NeoDen proporciona solucions completes de línia de muntatge smt, incloent forn de reflux SMT, màquina soldadora d'ona, màquina de recollida i col·locació, impressora de pasta de soldador, carregadora de PCB, descàrrega de PCB, muntadora de xip, màquina SMT AOI, màquina SMT SPI, màquina SM-X, Equips de línia de muntatge SMT, equips de producció de PCB peces de recanvi smt, etc, qualsevol tipus de màquines SMT que necessiteu, poseu-vos en contacte amb nosaltres per obtenir més informació:
Hangzhou NeoDen Technology Co, Ltd
Web: www.neodentech.com
Correu electrònic: info@neodentech.com