Printplaten kunnen in alle soorten en maten zijn, wat verschillende uitdagingen voor bordontwerpers oplevert bij het samenstellen van de paneellay-out. Om het scala aan mogelijke problemen te illustreren, presenteren we 3 verschillende gevallen waarin slechte paneelproductie resulteerde in productieproblemen bij de assemblagefaciliteiten van Seeed en de daaropvolgende oplossingen.
Panelen in een ontwerp heeft meerdere voordelen en is in sommige gevallen verplicht voor geautomatiseerde assemblage. Het kan nodig zijn om meerdere kopieën van een klein bord aan te sluiten om een groter paneel te maken om te voldoen aan de minimale afmetingen van de apparatuur of om het hanteren te vergemakkelijken. Maar het vermindert ook de benodigde productiecycli, waardoor de assemblagetijd aanzienlijk wordt verkort.
Voor geautomatiseerde assemblage hebben de PCB-panelen gereedschapsmarges nodig, die dienen als de rails waarmee ze van machine naar machine op de transportbanden kunnen bewegen. Zonder deze rails zou het moeilijk zijn om de uitlijning van de planken te controleren en op hun plaats te houden. De marges zorgen er ook voor dat alle delen van het individuele bord aan beide zijden toegankelijk zijn tijdens de montage.
Afgezien van de grootte en geometrie van de afzonderlijke plaat, moet ook rekening worden gehouden met andere factoren, zoals de lay-out van componenten, paneelsterkte, depanelisatieprocedure en individuele PCB-functies. In ons eerste geval werd bijvoorbeeld geen rekening gehouden met de gedeeltelijke overlap van de audio-aansluiting en de micro-USB-aansluiting, waardoor het onmogelijk werd om ze allebei tegelijkertijd te monteren.
Om dit probleem te omzeilen, werd de audio-aansluiting weggelaten uit de eerste reflow-stap, werden de boards gedepaneliseerd en werd de audio-aansluiting handmatig gevuld. Hoewel de technici de deadline voor dit project konden halen, hadden de extra inspanningen in de ontwerpfase kunnen worden vermeden.
Gewoonlijk mogen overhangende componenten geen V-snede kruisen, omdat dit het depanelingblad zou belemmeren dat wordt gebruikt om de planken van de paneelpaalconstructie te splitsen. Maar voor dit specifieke ontwerp was er een extra complicatie doordat zowel de boven- als onderkant zijn bekleed met gouden contacten. Deze moeten ook een schone gerouteerde rand hebben om het inbrengen in een connector te vergemakkelijken. Daarom is het niet mogelijk om de planken eenvoudig te roteren en de v-score langs deze randen te laten knippen. Een beetje creativiteit en compromis was vereist, wat resulteerde in het onderstaande ontwerp:
Let op de strategisch geplaatste tabbladen die de planken uit elkaar houden terwijl u zoveel mogelijk paneelsterkte behoudt. Hoewel technici elk van deze tabbladen handmatig zouden moeten verwijderen, is dit veel sneller en minder arbeidsintensief dan de audio-aansluitingen één voor één te moeten solderen.
In een ander geval werden, om het paneel te maken, eenvoudig gereedschapsmarges toegevoegd aan de boven- en onderkant van deze grote zeshoekige planken. Tijdens de assemblage ontdekten de ingenieurs echter dat de positiehamer van de pick and place-machines de positie van het bord niet nauwkeurig kon registreren of de aanwezigheid van het bord helemaal niet registreerde.
Het ontbreken van PCB-materiaal aan de voorkant van het paneel betekende dat de stophamer een schuine rand zou raken, waardoor de panelen op iets verschillende punten in de rijrichting zouden stoppen. Deze variatie maakte het moeilijk voor de pick and place camera om de fiducials op het bord te lokaliseren en nauwkeurig te positioneren.
Op passende wijze werden er stukken overtollig materiaal bevestigd aan de voorkant van het paneel om een rechte loodrechte rand voor de hamer te bieden. Toekomstige paneelontwerpen vervangen het hoekmateriaal door ze te verbinden met geperforeerde lipjes.
In het derde en laatste geval werd een 3 × 4-paneel van Grove 2-kanaals SPDT-relaismodulekaarten gebouwd. Door de grote afmetingen en het gewicht van de relais zakte het paneel echter naar het midden toe. Tijdens reflow en selectief golfsolderen werden gewrichtsdefecten en board kromtrekken waargenomen.
In die tijd hielp het programma van de golfsoldeermachine om enkele van de problemen te verlichten, maar de kwaliteit mislukking was nog steeds hoog. Vervolgens moesten veel defecte stukken handmatig opnieuw worden bewerkt.
Bij toekomstige runs werd het paneel teruggebracht tot een 2 × 4-indeling, klein genoeg om het paneel zonder vervorming het gewicht van de relais te laten dragen.
De drie verschillende gevallen laten het enorme aantal mogelijke problemen zien dat voortkomt uit de minst verwachte plaatsen die verder gaan dan PCB Design for Manufacture. Van de lay-out van componenten, de mogelijkheden van apparatuur tot de fysica van het geladen paneel, de ontwerper moet niet alleen software en hardware begrijpen, maar ook fabricage en assemblage. Het laatste deel noemen we Design for Assembly - expertise die wordt gebundeld door Agile-fabrikanten zoals Seeed.
Dus hoe kunnen ontwerpers dergelijke kostbare fouten voorkomen? Hoewel er geen onfeilbare set richtlijnen zijn, is het handig om een paar selectiepunten in gedachten te houden bij het overwegen van een paneelontwerp.
Bordvorm: Over het algemeen moeten panelen zoveel mogelijk rechthoekig en symmetrisch zijn. Anders kunnen de onbalans en dissymmetrie gebieden van zwakte in het paneel introduceren en kromtrekken veroorzaken of stress concentreren in zwakke gebieden.
Bordgrootte: Voor de grootte wordt aanbevolen een paneelmaat groter dan 50 x 50 mm en minder dan 280 x 280 mm te gebruiken. Minimale en maximale afmetingen variëren van machine tot machine, maar het handhaven van de afmetingen binnen dit bereik zorgt voor compatibiliteit met de meeste assemblagelijnen en maakt de planken gewoon gemakkelijker te hanteren tijdens productie. Waar componenten bijzonder zwaar zijn of verbindingen tussen kaarten zwak zijn, zijn kleinere panelen beter.
Gereedschapsmarges: een gereedschapsmargebreedte van ten minste 5 mm aan ten minste twee tegenoverliggende zijden (bij voorkeur langs de langste zijden) wordt aanbevolen voor eenvoudiger gebruik en grotere paneelsterkte. Gewoonlijk worden paneelfiducials toegevoegd aan drie hoeken van het paneel op de gereedschapsmarges voor machineregistratie.
Plaatsing van componenten: V-sneden en stempelgaten / -lipjes mogen niet in de buurt van componenten worden toegevoegd. De spanning die tijdens het depanelen op de platen wordt uitgeoefend, kan het onderdeel of de soldeerverbinding gemakkelijk breken. Vooral breekbare componenten zoals keramische condensatoren, binnen 5 mm van de rand van het bord, moeten extra voorzichtig zijn. Een freessleuf kan direct naast het onderdeel worden aangebracht als u v-sneden gebruikt om punten met hoge spanning te voorkomen.
De depaneling-methode: de methode die wordt toegepast om de platen na montage te splitsen, speelt ook een belangrijke rol bij vroege ontwerpbeslissingen. V-cuts? Tabs en stempelgaten? Handmatig? Geautomatiseerd? Als u bijvoorbeeld een depaneling-machine gebruikt, moeten de planken op afstand van elkaar worden geplaatst en zodanig worden geplaatst dat het mes gemakkelijk kan passeren zonder obstakels te raken. Panelen moeten ook worden ontworpen om het paneel na demontage gemakkelijk te kunnen demonteren.
Als met de hand ontmantelen, mogen v-sneden en stempelgaten / -lipjes niet dicht bij componenten worden toegevoegd, omdat de spanning die tijdens het buigen op de planken wordt uitgeoefend, het component of de soldeerverbinding gemakkelijk kan breken. Vooral breekbare componenten zoals keramische condensatoren moeten minimaal 5 mm verwijderd zijn van de v-snede of lip.
Overwegingen bij de fabricage van PCB's: Een opmerkelijk voorbeeld: om kogelgaten of halfgaten met gaten te maken, moeten de gaten zich aan de buitenranden van het paneel bevinden (voor dompelprocessen) of worden gerouteerd (voor gerouteerde halve gaten). Dit betekent vaak dat deze randen gereserveerd zijn en geen v-sneden of tabs erover kunnen hebben, dus het ontwerp van het paneel kan sterk worden beïnvloed. Sommige mensen zeggen misschien dat een vierkant bord met gecastreerde halve gaten aan alle vier de zijden niet in panelen kan worden geplaatst, maar een beetje creativiteit suggereert anders.
Artikel en foto van internet, als een inbreuk pls contact met ons op om te verwijderen.
NeoDen biedt een volledige smt-assemblagelijnoplossingen, waaronder SMT-reflow-oven, golfsoldeermachine, pick and place-machine, soldeerpastaprinter, PCB-lader, PCB-ontlader, chip mounter, SMT AOI-machine, SMT SPI-machine, SMT X-Ray-machine, SMT-assemblagelijnapparatuur, PCB-productieapparatuur smt-reserveonderdelen enz. SMT-machines die u nodig heeft, neem contact met ons op voor meer informatie:
Hangzhou NeoDen Technology Co., Ltd.
Web: www.neodentech.com
E-mail: info@neodentech.com