PCB設(shè)計(jì)中如何使用組裝工藝規(guī)劃進(jìn)行優(yōu)化

重要要點(diǎn)

l組裝過程有哪些類型？

l什么是組裝過程計(jì)劃？

l了解裝配設(shè)計(jì)（DFA）的重要性。

l優(yōu)化DFA流程計(jì)劃的指南。

我不確定這個(gè)謠言是如何開始的，但是顯然有些人正在四處說工程師不擅長指導(dǎo)。實(shí)際上，他們說，如果您在旅途中，切勿讓工程師隨心所欲。否則，在您到達(dá)目的地之前，您可能會迷路或迷路?，F(xiàn)在，我不同意這些主張。但是，我必須承認(rèn)我很少使用GPS。具有諷刺意味的是，工程師實(shí)際上擅長于給出指示。

這種能力的一個(gè)例子是設(shè)計(jì)PCB布局，這是構(gòu)建電子電路板的方向或藍(lán)圖。對于這些設(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)造板材。而且，大多數(shù)工程師都知道，遵循CM設(shè)計(jì)制造（DFM）規(guī)則，可制造性會大大提高。隨之而來的自然是，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更好的結(jié)果。

在試圖驗(yàn)證該陳述之前，讓我們清楚地定義PCB組裝工藝類型以及涉及的規(guī)劃。

PCB組裝工藝的類型

PCB組裝或PCBA是電路板制造的最后階段，其中還包括制造過程。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。但是，此階段的主要功能是牢固地安裝組件，這是通過焊接完成的。所使用的組件定義了組裝過程類型，如下所示。

PCB組裝工藝類型

l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。

l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程，該過程可能利用扇出或過孔來連接到其他板元件。

l混合的

當(dāng)設(shè)計(jì)包括通孔和表面安裝元件時(shí)，這是很常見的，組裝過程會混合在一起，并且會同時(shí)使用THT和SMT焊接技術(shù)。

為了使每種組裝過程類型都成功，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的組裝過程的規(guī)劃。

規(guī)劃組裝過程

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)置和編程包含大部分自動化裝配過程的設(shè)備。這個(gè)計(jì)劃并非無關(guān)緊要。實(shí)際上，組裝計(jì)劃的許多方面可能會導(dǎo)致性能問題或?qū)е码娐钒褰M裝失敗，如下所列。

?

*邊緣組件會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，這可能會產(chǎn)生額外的成本。

**許多CM不會通過這種類型來制造電路板，或者不能保證工作正常。

表中列出的潛在問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)建組裝過程，必須對計(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程，應(yīng)優(yōu)化將這些準(zhǔn)則納入PCBA開發(fā)的設(shè)計(jì)階段。

設(shè)計(jì)過程中針對組裝過程的目標(biāo)始于原理圖。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程屬性。例如，相鄰組件封裝之間的間距，如下圖所示。

?

上圖說明了應(yīng)用DFA的最佳方法，該方法是集成到PCBA設(shè)計(jì)工具中。