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技術(shù)專題
如何為組裝工藝規(guī)劃優(yōu)化PCB設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)PCB布局，這是建造電子電路板的方向或藍(lán)圖。對(duì)于這些設(shè)計(jì)，必須為合同制造商（CM）精確指定材料，尺寸，組件和鉆孔，以構(gòu)造板。而且，大多數(shù)工程師都知道，如果遵循CM的制造設(shè)計(jì)（DFM）規(guī)則，可制造性就會(huì)大大提高。隨之而來(lái)的自然是，用于組裝工藝計(jì)劃的PCB設(shè)計(jì)應(yīng)在制造的組裝階段帶來(lái)更好的結(jié)果。
PCB組裝或PCBA是電路板制造的最后階段，其中還包括制造過(guò)程。因此，組裝提供了在運(yùn)輸前檢查您的電路板并進(jìn)行任何更正的最后機(jī)會(huì)。但是，此階段的主要功能是牢固地安裝組件，這是通過(guò)焊接完成的。所使用的組件定義了組裝過(guò)程類型，如下所示。
PCB組裝工藝類型
通孔
通孔技術(shù)（THT）是指使用從板的頂部到底部延伸的通孔安裝和連接通孔組件。
表面貼裝
表面安裝技術(shù)（SMT）是用于固定表面安裝組件的組裝過(guò)程，該過(guò)程可能利用扇出或過(guò)孔來(lái)連接到其他板元件。
混合的
當(dāng)設(shè)計(jì)包括通孔和表面安裝元件時(shí)，這是很常見(jiàn)的，組裝過(guò)程會(huì)混合在一起，并且會(huì)同時(shí)使用THT和SMT焊接技術(shù)。
為了使每種組裝過(guò)程類型都成功，必須滿足某些要求。這包括受制于CM DFM約束的電路板制造，以及用于PCBA的組裝過(guò)程的規(guī)劃。
規(guī)劃組裝過(guò)程
PCB組裝取決于提供給CM的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。確定的規(guī)格和選擇用于設(shè)置和編程包括大部分自動(dòng)化裝配過(guò)程的設(shè)備。這個(gè)計(jì)劃并非無(wú)關(guān)緊要。實(shí)際上，組裝計(jì)劃的許多方面可能會(huì)導(dǎo)致性能問(wèn)題或?qū)е掳遄咏M裝失敗，如下所列。
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組裝計(jì)劃錯(cuò)誤的PCB設(shè)計(jì)結(jié)果 |
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組裝計(jì)劃項(xiàng)目 |
性能問(wèn)題 |
無(wú)法組裝 |
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組件封裝與封裝和/或焊盤不匹配 |
X |
X |
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無(wú)焊錫壩 |
X |
X |
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組件橫跨板邊緣 |
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X* |
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板邊間距不足 |
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X |
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組件之間沒(méi)有間距 |
X |
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極性指示缺失 |
X |
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IC的引腳1指示燈缺失 |
X |
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選擇焊盤內(nèi)孔 |
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X** |
*邊緣組件會(huì)影響電路板的去面板化。這些組件必須在電路板分離后安裝，這可能會(huì)產(chǎn)生額外的成本。
**許多CM不會(huì)通過(guò)這種類型來(lái)制造電路板，或者不能保證工作正常。
表中列出的潛在問(wèn)題和失敗列表并不完整。但是，它確實(shí)可以清楚地表明為什么在設(shè)計(jì)過(guò)程中計(jì)劃電路板的組裝很重要。
裝配工藝計(jì)劃優(yōu)化準(zhǔn)則設(shè)計(jì)
如上所述，為了創(chuàng)建組裝過(guò)程，必須對(duì)計(jì)劃設(shè)計(jì)屬性進(jìn)行量化。這些屬性規(guī)范必須落入的約束由CM使用的設(shè)備和過(guò)程確定。這些被統(tǒng)稱為組裝設(shè)計(jì)（DFA）準(zhǔn)則。為了確保為您的電路板提供最佳的組裝過(guò)程，應(yīng)優(yōu)化將這些準(zhǔn)則納入PCBA開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)階段。
設(shè)計(jì)過(guò)程中針對(duì)組裝過(guò)程的目標(biāo)始于示意圖。特別是，選擇組件及其包。組件的封裝定義了其占位面積，其電路功能會(huì)影響在板上的放置。在電路板布局期間，定義了許多其他組裝過(guò)程屬性。