可靠的元件放置注意事項

2021-04-27

可靠的元件放置注意事項

印刷電路板技術(shù)永無(wú)休止。目前，工程團隊正在研究使用更細間距的器件來(lái)提高電路密度的方法。在將這些組件放置在PCB上時(shí)，誤差幅度會(huì )隨著(zhù)引腳間距而縮小。讓我們看一下如何在裝配線(xiàn)上啟用這些零件。

批量生產(chǎn)PCB組件的第一步是準備電路板以容納組件。在開(kāi)始組裝過(guò)程之前，可以在烤箱中將板脫水。即使將它們裝在裝有一小袋干燥劑的密封容器中，水仍然一次只能進(jìn)入一個(gè)海綿狀介電材料分子中。預烘烤它們會(huì )釋放出可能會(huì )影響回流焊接的蒸汽。

最佳選擇：表面貼裝元件的純粹混合

理想情況下，就引腳間距和其他物理方面而言，板上的所有零件都將使用相同類(lèi)型的技術(shù)，并且大致屬于同一類(lèi)組件。較高和較高的組件以及較小和較輕的組件不是很好的組合。高個(gè)子會(huì )在周?chē)荒敲礋岬牡胤疆a(chǎn)生陰影。
大多數組件數據表都包含一些焊接說(shuō)明?？赡軙?huì )在顆粒的粒度范圍內指定建議的糊劑類(lèi)型?？赡軙?huì )有一個(gè)顯示熱曲線(xiàn)的曲線(xiàn)圖給出最佳結果。首先是預熱上升到接近回流溫度，然后是到達焊接溫度的峰值，然后是冷卻期。覆蓋特定板上元件的所有熱曲線(xiàn)將顯示與建議的工藝窗口相似但不完全匹配的結果。

您的裝配廠(chǎng)對產(chǎn)量有很好的吸引力。對于他們來(lái)說(shuō)，完美的電路板具有相同方向的所有組件。它們都將被表面安裝，并且都在電路板的同一側。避免使用帶有隱藏引線(xiàn)的組件，或留出額外的空間作為返修噴嘴與木板表面完全接觸的“圍場(chǎng)”。如果他們不必拆焊一堆無(wú)源元件，但是其中一些確實(shí)希望靠近特定的引腳，則效率會(huì )更高。

使用細間距元件的注意事項

如果使用了細間距設備，它還將具有一對局部基準標記，以允許拾放頭記錄其確切位置，以實(shí)現更精確的放置。這些基準將是板級基準的補充，并且如果它們之間存在對稱(chēng)性，則可以在設備之間共享。理想情況下，每個(gè)組件都將面對具有相同且統一的極性標記的基本方向。

現實(shí)世界不是那樣工作的，但這是一個(gè)目標。在進(jìn)行PCB布局的30年中，我從來(lái)沒(méi)有一次使所有的電容和電阻都處于相同的方向，更不用說(shuō)所有的極化組件了。這個(gè)想法是讓人們了解如何放置組件以獲得最佳性能，并盡可能地確定使用該角度的一個(gè)通用方向。

好吧，這樣您就可以準備好幾乎完美的布局，并準備好組裝電路板。下一步是涂錫膏。在PCB上沉積焊膏必須精確且可重復。較小的板或輪廓復雜的板將需要裝配子面板。

圖2.圖片來(lái)源：作者-即使電路板足夠大，可以單獨處理，您也不一定總是有一對長(cháng)而直的邊緣，因此您必須為1合一面板添加材料。請注意，折斷區域用于顯示傳送帶上的行進(jìn)方向。

同時(shí)，較大的電路板通常會(huì )在邊緣處包含無(wú)組件區域，用于放置和焊接過(guò)程。通常，我們在板子的較長(cháng)邊緣上尋找一塊5毫米寬的無(wú)組件空間，以便機器抓住它們。模具孔將有助于晶圓廠(chǎng)，模板，拾取和放置以及測試夾具的可重復和無(wú)誤的定向。三個(gè)對準孔可提供這種保證。

除了較大的fab-panel之外，還可以使用裝配子面板返回到板上。在選擇需要裝配導軌的邊緣之前，請考慮組件的方向。表面安裝和通孔組件均具有通過(guò)焊接臺的最佳行進(jìn)方向。重點(diǎn)是防止焊料橋和其他缺陷（我們將在以后介紹）。

被動(dòng)組件喜歡從烤箱的另一端穿過(guò)，進(jìn)入工藝流程。這樣，兩個(gè)焊盤(pán)都可以同時(shí)看到相同的溫度曲線(xiàn)。如果一側在另一側之前回流并固化，則更有可能出現諸如冷焊錫和焊錫受干擾之類(lèi)的缺陷。冷焊料的外觀(guān)暗淡無(wú)光，不會(huì )有表明適當潤濕的圓角。受干擾的焊料具有不規則的輪廓，這表明在焊料從液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)時(shí)的關(guān)鍵過(guò)渡過(guò)程中，組件會(huì )有一些運動(dòng)。這是導致潛在缺陷的兩種缺陷類(lèi)別，它們是最嚴重的缺陷。

放置不當的組件也可能像吊橋一樣從其中一個(gè)墊板上抬起，盡管我們稱(chēng)其為“墓碑”。我曾經(jīng)遇到過(guò)陶瓷和繞線(xiàn)組件實(shí)際上因不同熱分布曲線(xiàn)的應力而破裂的情況。出現這些缺陷的原因是，電容器/電感器的一端靠近板的邊緣，而另一端則位于板的內側。在回流爐中，在板時(shí)間內，隨著(zhù)溫度的升高和降低得更快，邊緣變得更熱。

圖3.圖片來(lái)源：作者-圖1的填充和分離面板版本。請注意，由于預期的環(huán)境，連接器用粘合劑固定。

可靠放置的關(guān)鍵要素是組件之間的空間。我們想要最短的RF路徑，因此這將是第一個(gè)考慮因素。寬總線(xiàn)還要求驅動(dòng)器和接收器之間的距離很近。幾乎所有的去耦電容都將受益于靠近相關(guān)電源引腳的地方。晶體應保持短時(shí)牽引。似乎每個(gè)小組件都希望在主芯片旁邊有一個(gè)點(diǎn)。

即使這樣，組件具有的呼吸空間越多，直到退化和故障的預期時(shí)間就越長(cháng)?？吭谝黄鸬粨頂D？如何根據共存和熱管理的需要選擇性地分離。有太多因素將我們拉向不同的方向。聰明的布置使所有參與者都同樣緊張，沒(méi)有一個(gè)人過(guò)分緊張。

一路分享您的工作比以往任何時(shí)候都更加重要。我們的主要目標是在設計周期的最后，開(kāi)發(fā)出每個(gè)人都可以購買(mǎi)的產(chǎn)品。我們想要的最后一件事是使板子設計成為一艘擱淺并卡在運河中的巨型船。各個(gè)派系仍在努力解決分歧時(shí)，就是這種感覺(jué)。

獲得完整的安置要比獲得完整的設計困難。通常，我會(huì )在接收和發(fā)送鏈掛鉤的情況下提交第一個(gè)展示位置。所有組件均通過(guò)其原理圖頁(yè)面著(zhù)色。即使一定會(huì )攪動(dòng)參考標號，也要弄清楚。至少其中一些幸存下來(lái)，直到流片。