Dosky plošných spojov sa môžu vyskytovať vo všetkých tvaroch a veľkostiach, čo predstavuje pre dizajnérov dosiek rôzne výzvy pri zostavovaní rozloženia panelov. Na ilustráciu možného množstva problémov uvádzame 3 rôzne prípady, keď zlá panelová výroba mala za následok ťažkosti s výrobou v montážnych zariadeniach spoločnosti Seeed a následné riešenia.
Panelovanie dizajnu má mnoho výhod av niektorých prípadoch je povinné pre automatickú montáž. Pripojenie viacerých kópií malej dosky na vytvorenie väčšieho panela môže byť potrebné na splnenie požiadaviek na minimálnu veľkosť zariadenia alebo na uľahčenie manipulácie. Ale tiež to znižuje potrebné výrobné cykly, čím sa výrazne skracuje čas montáže.
Na automatizovanú montáž vyžadujú panely plošných spojov nástroje, ktoré slúžia ako koľajnice, ktoré im umožňujú cestovať po dopravníkoch zo stroja na stroj. Bez týchto koľajníc by bolo ťažké kontrolovať zarovnanie dosiek a držať ich na svojom mieste. Okraje tiež zaisťujú, že všetky časti individuálnej dosky sú počas montáže prístupné z oboch strán.
Okrem veľkosti a geometrie jednotlivých dosiek sa musia brať do úvahy aj ďalšie faktory, ako sú usporiadanie komponentov, pevnosť panelu, postup depanelizácie a jednotlivé vlastnosti DPS. V našom prvom prípade sa napríklad nezohľadnilo čiastočné prekrývanie zvukového konektora a konektora micro-USB, čo znemožňuje zostavenie obidvoch súčasne.
Na vyriešenie tohto problému bol zvukový konektor vynechaný od prvého kroku preformátovania, dosky boli depanelizované a potom bol zvukový konektor naplnený manuálne. Aj keď technici dokázali dodržať termín pre tento projekt, v etape projektovania sa dalo vyhnúť ďalšiemu úsiliu.
Zvislé komponenty by zvyčajne nemali prekročiť rez v tvare V, pretože by to bránilo depanelizačnej čepele použitej na oddelenie dosiek od zostavy stĺpika panela. Avšak pre tento konkrétny dizajn bola pridaná komplikácia v tom, že horná aj dolná strana sú lemované zlatými kontaktmi. Mali by mať tiež čistú smerovaciu hranu, aby sa uľahčilo zasunutie do konektora. Preto nie je možné dosky jednoducho otáčať a pozdĺž týchto hrán nechať rezať v-skóre. Vyžadovalo sa trochu kreativity a kompromisu, ktorého výsledkom je návrh nižšie:
Všimnite si strategicky umiestnené západky, ktoré držia dosky od seba, pričom si zachovávajú čo najväčšiu pevnosť panela. Aj keď by technici museli každú z týchto kariet odstrániť manuálne, je to oveľa rýchlejšie a menej náročné na prácu, ako by bolo potrebné spájať zvukové konektory jeden po druhom.
V inom prípade sa na vytvorenie panelu jednoducho pridali okraje nástrojov na hornú a dolnú stranu týchto veľkých šesťuholníkových dosiek. Počas montáže však inžinieri zistili, že kladivo polohy strojov na vyberanie a umiestňovanie nedokázalo presne zaregistrovať polohu dosky, alebo vôbec nezaregistrovali prítomnosť dosky.
Nedostatok materiálu PCB na prednej hrane panelu znamenal, že dorazové kladivo by dopadlo na zahnutú hranu, čím sa panely zastavia v mierne odlišných bodoch v smere pohybu. Táto variácia sťažila, aby kamera na vyberanie a umiestňovanie umiestňovala referenčných informácií na doske a presne ju umiestňovala.
Pri vhodnom spôsobe výroby boli k prednému koncu panelu pripevnené kúsky prebytočného materiálu, aby kladivo poskytlo priamu kolmú hranu. Budúce návrhy panelov nahradili rohový materiál spojením pomocou perforovaných plôšok.
V treťom a poslednom prípade bol skonštruovaný 3 × 4 panel reléových modulových dosiek Grove 2-Channel SPDT. Avšak veľká veľkosť a váha relé spôsobila, že panel klesol a ohýbal sa smerom do stredu. Počas spájkovania a selektívneho spájkovania vĺn boli pozorované poruchy kĺbov a deformácie dosiek.
V tom čase vylepšenie programu na spájkovanie vĺn pomohlo zmierniť niektoré problémy, ale miera zlyhania kvality bola stále vysoká. Následne muselo byť veľa poškodených kusov ručne prepracovaných.
V budúcich behoch bol panel zredukovaný na rozloženie 2 × 4, dostatočne malé na to, aby panel vydržal váhu relé bez deformácie.
Tri rôzne prípady ukazujú úplný rozsah možných problémov vyplývajúcich z najmenej očakávaných miest, ktoré idú nad rámec DPS pre výrobu. Od rozloženia komponentov, vybavenia až po fyziku vloženého panela musí projektant porozumieť a zvážiť nielen softvér a hardvér, ale aj výrobu a montáž. Túto poslednú časť by sme radi nazvali Design for Assembly - expertízu, ktorú zhromažďujú agilní výrobcovia ako Seeed.
Ako sa teda môžu dizajnéri vyhnúť takým nákladným chybám? Aj keď neexistujú žiadne spoľahlivé pokyny, je užitočné mať na pamäti niekoľko vybraných bodov pri zvažovaní návrhu panelov.
Tvar dosky: Spravidla by panely mali byť čo najviac pravouhlé a symetrické. V opačnom prípade môžu nerovnováha a dissymetria spôsobiť slabé miesta v paneli a spôsobiť deformáciu alebo sústrediť stres v slabých oblastiach.
Veľkosť dosky: Pre veľkosť sa odporúča, aby bola použitá veľkosť panela väčšia ako 50 x 50 mm a menšia ako 280 x 280 mm. Minimálna a maximálna veľkosť sa medzi jednotlivými strojmi líši, ale udržiavanie rozmerov v tomto rozsahu zaručuje kompatibilitu s väčšinou montážnych liniek a uľahčuje manipuláciu s doskami počas výroby. Tam, kde sú komponenty obzvlášť ťažké alebo sú spojenia medzi doskami slabé, sú menšie panely lepšie.
Okraje nástrojov: Na ľahšiu manipuláciu a väčšiu pevnosť panelov sa odporúča šírka okrajov nástrojov najmenej 5 mm na najmenej dvoch protiľahlých stranách (pokiaľ možno pozdĺž najdlhších strán). Zvyčajne sú referencie panelov pridané do troch rohov panela na okrajoch nástrojov na registráciu stroja.
Umiestnenie komponentov: Výrezy V a otvory / výčnelky pečiatky by sa nemali pridávať blízko komponentov. Namáhanie pôsobiace na dosky počas depanelácie môže ľahko zlomiť komponent alebo spájkovaný spoj. Zvlášť krehké komponenty, ako sú keramické kondenzátory, by sa mali do 5 mm od okraja dosky venovať osobitná pozornosť. Frézovaciu štrbinu je možné zaviesť priamo vedľa komponentu, ak sa používajú rezy v tvare V, aby sa zabránilo bodom s vysokým napätím.
Metóda depanelácie: Metóda použitá na rozdelenie dosiek po zostavení tiež zohráva kľúčovú úlohu pri skorých rozhodnutiach o návrhu. Klinové rezy? Karty a otvory pre známky? Ručne? Automatizované? Napríklad pri použití odvíjacieho stroja by dosky mali byť od seba vzdialené a usporiadané tak, aby čepeľ mohla ľahko prechádzať bez zasiahnutia prekážok. Panely musia byť navrhnuté tak, aby umožňovali ľahkú demontáž panelu po montáži.
Ak sa ručné oddeľovanie panelu ručné, výrezy v tvare V a otvory / výčnelky pre výlisky nemajú pridávať blízko komponentov, napätie pôsobiace na dosky počas ohýbania môže ľahko zlomiť komponent alebo spájku. Najmä krehké komponenty, ako sú keramické kondenzátory, by mali byť vo vzdialenosti najmenej 5 mm od rezu v tvare V alebo chlopne.
Aspekty výroby DPS: Pozoruhodný príklad: na výrobu dierovaných dier alebo pokovovaných polovičných dier musia byť otvory buď na vonkajších okrajoch panelu (pre procesy pokovovania ponorom) alebo smerované (pre smerované polovičné otvory). To často znamená, že tieto okraje sú rezervované a nemôžu mať na sebe priečne rezy alebo výčnelky, čo môže výrazne ovplyvniť vzhľad panelu. Niektorí ľudia môžu tvrdiť, že štvorcovú dosku so zaoblenými polovičnými otvormi na všetkých štyroch stranách nie je možné panelovať, ale trochu tvorivosti naznačuje niečo iné.
Článok a obrázok z internetu, v prípade akýchkoľvek porušení nás kontaktujte, aby sme ich odstránili.
Spoločnosť NeoDen poskytuje kompletné riešenia montážnej linky smt vrátane SMT reflow pece, vlnového spájkovacieho stroja, pick and place machine, spájkovacej pastovej tlačiarne, PCB nakladača, PCB vykladača, čipového spájača, SMT AOI stroja, SMT SPI stroja, SMT X-Ray stroja, Zariadenia SMT montážnych liniek, výroba PCB zariadení, náhradné diely atď. SMT stroje, ktoré by ste mohli potrebovať, pre ďalšie informácie nás prosím kontaktujte:
Hangzhou NeoDen Technology Co Ltd
Web: www.neodentech.com
E-mail: info@neodentech.com