如何針對(duì)SMT組裝工藝流程優(yōu)化PCB設(shè)計(jì)

重要要點(diǎn)

l了解SMT組裝過程的基礎(chǔ)知識(shí)。

l了解為什么優(yōu)化SMT組裝很重要。

l探索為SMT組裝優(yōu)化PCB的方法。

與在屏幕上看到高聳的機(jī)器人相比，在PCB上組裝數(shù)百個(gè)表面安裝技術(shù)（SMT）組件會(huì)帶來不同的刺激。除了驚嘆于處理如此微小零件的技術(shù)外，還努力進(jìn)行了優(yōu)化以確保過程順利進(jìn)行。

了解SMT組裝流程

對(duì)于PCB設(shè)計(jì)人員來說，很少進(jìn)入PCB組裝設(shè)施并嘗試自行處理該過程。盡管如此，它仍有助于了解將組件卷轉(zhuǎn)移到裸露的PCB并仔細(xì)焊接后的情況。

SMT組裝過程始于供應(yīng)商從設(shè)計(jì)人員那里獲得了Gerber文件或其他放置數(shù)據(jù)，以及PCB和組件。Gerber文件用于配置組裝過程中使用的各種機(jī)器，例如放置和光學(xué)檢查。供應(yīng)商還使用Gerber數(shù)據(jù)創(chuàng)建用于在PCB上施加焊膏的模版。模板緊緊地固定在PCB上，焊錫膏通過涂布機(jī)注入到焊盤上。

下一個(gè)過程涉及拾取組件并將其放置在指定的腳印上。貼片機(jī)使用真空噴嘴從卷軸或托盤中拾取組件。然后在高精度光學(xué)技術(shù)的指導(dǎo)下將組件準(zhǔn)確地放置到PCB上。

將所有組件轉(zhuǎn)移到PCB上后，用機(jī)器對(duì)其進(jìn)行光學(xué)檢查，以確保在回流焊接之前沒有錯(cuò)誤。完成后，將PCB移至回流焊機(jī)中，在其中進(jìn)行加熱以融化錫膏上的焊料。該過程連接組件的焊盤和引腳。

在交付PCB進(jìn)行測(cè)試之前，請(qǐng)使用具有光學(xué)技術(shù)（在某些情況下還具有X射線技術(shù)）的機(jī)器對(duì)其進(jìn)行檢查。該檢查是檢測(cè)回流過程中可能發(fā)生的不良焊點(diǎn)或短路的重要步驟。

為什么您需要為SMT組裝過程優(yōu)化PCB設(shè)計(jì)？

看起來SMT組裝與PCB設(shè)計(jì)幾乎沒有關(guān)系。實(shí)際上，在設(shè)計(jì)過程中做出的決定會(huì)影響組裝過程。從您選擇的組件到它們?cè)?/span>PCB上的布置，SMT組裝可以是一個(gè)平穩(wěn)的過程，或者恰恰相反。

例如，省略基準(zhǔn)標(biāo)記將導(dǎo)致難以在PCB上準(zhǔn)確放置QFP或BGA型組件。光學(xué)系統(tǒng)使用位于PCB或組件一角的基準(zhǔn)標(biāo)記來高度精確地確定給定組件的坐標(biāo)。

如果您忽略了貼片機(jī)需要牢牢抓住PCB的事實(shí)，也可能會(huì)遇到麻煩。如果您將組件安裝在PCB的邊緣，則沒有任何可握住機(jī)器的區(qū)域，這可能會(huì)影響SMT組裝過程。

如何針對(duì)SMT組裝流程優(yōu)化設(shè)計(jì)

顯然，如果尚未添加基準(zhǔn)標(biāo)記，則需要添加基準(zhǔn)標(biāo)記。盡管某些現(xiàn)代機(jī)器可能無需任何操作即可工作，但您不能認(rèn)為供應(yīng)商會(huì)遇到這種情況。至少將基準(zhǔn)標(biāo)記放置在PCB的角落。

工具條同樣重要，特別是如果您在PCB上的空間狹窄時(shí)。創(chuàng)建最小6 mm的工具條，以使機(jī)器在組裝過程中有足夠的抓地力。在條帶上添加V分?jǐn)?shù)可方便以后折斷零件。

另一個(gè)基本實(shí)踐是使SMT組件在單個(gè)方向上對(duì)齊。這一點(diǎn)很重要，特別是對(duì)于帶有引腳1名稱的組件。這樣做可以防止錯(cuò)誤，并允許一次放置組件。