Bảng mạch in có thể có đủ hình dạng và kích cỡ, điều này đặt ra những thách thức khác nhau cho các nhà thiết kế bảng khi xây dựng bố cục bảng. Để minh họa phạm vi các vấn đề có thể xảy ra, chúng tôi trình bày 3 trường hợp khác nhau trong đó việc phân loại kém dẫn đến khó khăn trong sản xuất tại các cơ sở lắp ráp của Seeed và các giải pháp tiếp theo.
Việc chỉnh sửa một thiết kế có nhiều lợi ích và trong một số trường hợp là bắt buộc để lắp ráp tự động. Kết nối nhiều bản sao của một bảng nhỏ để tạo một bảng lớn hơn có thể cần thiết để đáp ứng các yêu cầu kích thước tối thiểu của thiết bị hoặc giúp xử lý dễ dàng hơn. Nhưng nó cũng làm giảm các chu kỳ sản xuất cần thiết, do đó giảm đáng kể thời gian lắp ráp.
Để lắp ráp tự động, các tấm PCB yêu cầu lề dụng cụ, đóng vai trò là đường ray cho phép chúng di chuyển trên băng chuyền từ máy này sang máy khác. Nếu không có những đường ray này, sẽ rất khó để kiểm soát sự liên kết của các bảng và giữ chúng đúng vị trí. Các lề cũng đảm bảo rằng tất cả các bộ phận của bảng riêng lẻ có thể truy cập được ở cả hai bên trong quá trình lắp ráp.
Ngoài kích thước và hình dạng của bảng riêng lẻ, các yếu tố khác như bố cục thành phần, cường độ bảng, quy trình khử khử và các tính năng PCB riêng lẻ cũng phải được tính đến. Ví dụ, trong trường hợp đầu tiên của chúng tôi, sự chồng chéo một phần của giắc âm thanh và đầu nối micro-USB đã không được xem xét, khiến cho cả hai không thể lắp ráp cả hai cùng một lúc.
Để khắc phục sự cố này, giắc âm thanh đã bị bỏ qua từ bước chỉnh lại đầu tiên, các bo mạch đã bị khử và sau đó giắc âm thanh được đặt thủ công. Trong khi các kỹ thuật viên có thể đáp ứng thời hạn cho dự án này, nỗ lực bổ sung có thể tránh được ở giai đoạn thiết kế.
Thông thường, các thành phần nhô ra không nên vượt qua một v-cut vì điều này sẽ cản trở lưỡi cắt giảm được sử dụng để tách các bảng từ lắp ráp bảng điều khiển. Nhưng đối với thiết kế đặc biệt này, có một sự phức tạp thêm vào đó là cả hai mặt trên và dưới đều được lót bằng các điểm tiếp xúc vàng. Chúng cũng nên có một cạnh được định tuyến rõ ràng để hỗ trợ chèn vào một đầu nối. Do đó, không thể chỉ đơn giản là xoay các bảng và cắt điểm v dọc theo các cạnh này. Một chút sáng tạo và thỏa hiệp là cần thiết, dẫn đến thiết kế dưới đây:
Lưu ý các tab được đặt một cách chiến lược giữ các bảng cách nhau trong khi duy trì cường độ bảng càng nhiều càng tốt. Mặc dù các kỹ thuật viên sẽ phải loại bỏ từng tab này một cách thủ công, nhưng việc này nhanh hơn và ít tốn công hơn so với việc phải hàn từng lỗ cắm âm thanh từng cái một.
Trong một trường hợp khác, để tạo bảng điều khiển, các lề dụng cụ chỉ đơn giản được thêm vào các cạnh trên và dưới của các bảng lục giác lớn này. Tuy nhiên, trong quá trình lắp ráp, các kỹ sư phát hiện ra rằng búa vị trí của máy móc và đặt máy không thể đăng ký chính xác vị trí của bảng, hoặc không thể đăng ký sự hiện diện của bảng.
Việc thiếu vật liệu PCB ở cạnh trước của bảng điều khiển có nghĩa là búa dừng sẽ tác động đến cạnh góc cạnh, do đó dừng các tấm ở các điểm hơi khác nhau dọc theo hướng di chuyển. Biến thể này đã gây khó khăn cho việc chọn và đặt máy ảnh để xác định vị trí các ống kính trên bảng và định vị chính xác.
Trong thời trang nhà sản xuất phù hợp, các mảnh vật liệu dư thừa được gắn vào mặt trước của bảng điều khiển để cung cấp một cạnh vuông góc thẳng cho búa. Các thiết kế bảng điều khiển trong tương lai đã thay thế vật liệu góc bằng cách kết nối chúng bằng các tab đục lỗ.
Trong trường hợp thứ ba và cuối cùng, một bảng 3 × 4 của bảng mô-đun chuyển tiếp SPDT 2 kênh Grove đã được xây dựng. Tuy nhiên, kích thước và trọng lượng lớn của rơle khiến bảng điều khiển chìm xuống và uốn cong về giữa. Trong quá trình hàn lại sóng và hàn chọn lọc, các khuyết tật khớp và bảng cong vênh được quan sát.
Vào thời điểm đó, việc điều chỉnh chương trình của máy hàn sóng đã giúp giảm bớt một số vấn đề nhưng tỷ lệ thất bại chất lượng vẫn còn cao. Sau đó, nhiều phần bị lỗi phải được làm lại bằng tay.
Trong các lần chạy sau, bảng điều khiển đã được giảm xuống bố cục 2 × 4, đủ nhỏ để bảng điều khiển chịu được trọng lượng của rơle mà không bị biến dạng.
Ba trường hợp khác nhau sẽ cho thấy phạm vi rộng lớn của các vấn đề có thể phát sinh từ những nơi ít được mong đợi nhất vượt ra ngoài Thiết kế PCB cho Sản xuất. Từ bố trí thành phần, khả năng thiết bị đến vật lý của bảng điều khiển được tải, người thiết kế phải hiểu và xem xét không chỉ phần mềm và phần cứng mà còn sản xuất và lắp ráp. Phần sau chúng tôi muốn gọi là Thiết kế cho hội - chuyên môn được tổng hợp bởi các nhà sản xuất Agile như Seeed.
Vậy làm thế nào để các nhà thiết kế có thể tránh những sai lầm tốn kém như vậy? Mặc dù không có bộ hướng dẫn hoàn hảo, nhưng sẽ hữu ích khi ghi nhớ một vài điểm chọn khi xem xét thiết kế bảng điều khiển.
Hình dạng bảng: Theo nguyên tắc chung, các tấm nên có hình chữ nhật và đối xứng càng nhiều càng tốt. Mặt khác, sự mất cân bằng và không đối xứng có thể đưa ra các khu vực yếu trong bảng điều khiển và gây ra cong vênh hoặc tập trung căng thẳng ở các khu vực yếu.
Kích thước bảng: Đối với kích thước, nên sử dụng kích thước bảng lớn hơn 50 x 50mm và nhỏ hơn 280 x 280 mm. Kích thước tối thiểu và tối đa khác nhau tùy theo máy nhưng việc duy trì kích thước trong phạm vi này đảm bảo khả năng tương thích với hầu hết các dây chuyền lắp ráp và chỉ giúp bảng dễ xử lý hơn trong quá trình sản xuất. Khi các thành phần đặc biệt nặng hoặc kết nối giữa các bảng yếu, các bảng nhỏ hơn sẽ tốt hơn.
Lề công cụ : Nên sử dụng chiều rộng lề công cụ ít nhất là 5 mm ở ít nhất hai mặt đối diện (tốt nhất là dọc theo các cạnh dài nhất) để xử lý dễ dàng hơn và cường độ bảng lớn hơn. Thông thường, các fiducials của bảng điều khiển được thêm vào ba góc của bảng trên lề công cụ để đăng ký máy.
Vị trí thành phần: Không nên thêm vết cắt chữ V và lỗ / tab đóng dấu vào các thành phần. Ứng suất được áp dụng cho các bảng trong quá trình khử có thể dễ dàng làm gãy các thành phần hoặc khớp hàn. Đặc biệt là các thành phần dễ vỡ như tụ gốm, trong vòng 5 mm của cạnh bảng nên được chăm sóc đặc biệt. Một khe phay có thể được giới thiệu trực tiếp bên cạnh thành phần nếu sử dụng v-cut để tránh các điểm căng thẳng cao.
Phương pháp depaneling: Phương pháp được áp dụng để phá vỡ các bảng sau khi lắp ráp cũng đóng một vai trò quan trọng trong các quyết định thiết kế ban đầu. V-cắt? Tab và lỗ tem? Thủ công? Tự động hóa? Ví dụ, nếu sử dụng máy khử mùi, các tấm ván nên được đặt cách nhau và đặt ra sao cho lưỡi kiếm có thể dễ dàng vượt qua mà không gặp chướng ngại vật. Các bảng cũng phải được thiết kế để cho phép bảng dễ dàng tháo dỡ sau khi lắp ráp.
Nếu tháo tấm bằng tay, không nên thêm v-cut và lỗ / tab đóng dấu vào các bộ phận vì ứng suất tác dụng lên các tấm trong quá trình uốn có thể dễ dàng làm gãy linh kiện hoặc khớp hàn. Đặc biệt là các thành phần dễ vỡ như tụ gốm nên cách v-cut hoặc tab ít nhất 5 mm.
Cân nhắc sản xuất PCB: Một ví dụ đáng chú ý: để tạo ra các lỗ được đúc hoặc các lỗ được mạ một nửa, các lỗ cần phải nằm ở các cạnh bên ngoài của bảng điều khiển (đối với các quy trình mạ nhúng) hoặc định tuyến (đối với các lỗ nửa được định tuyến). Điều này thường có nghĩa là các cạnh này được dành riêng và không thể có v-cut hoặc tab trên chúng, do đó có thể ảnh hưởng mạnh đến thiết kế của bảng điều khiển. Một số người có thể nói rằng một bảng vuông với một nửa lỗ được đúc ở cả bốn phía không thể được điều chỉnh, nhưng một chút sáng tạo lại cho thấy điều khác.
Bài viết và hình ảnh từ internet, nếu có vi phạm xin vui lòng liên hệ với chúng tôi để xóa.
NeD Thiết bị dây chuyền lắp ráp SMT, Sản xuất PCB Thiết bị phụ tùng smt, vv bất kỳ loại máy móc nào bạn có thể cần, vui lòng liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin:
Công ty TNHH Công nghệ Hàng Châu NeoDen
Web: www.neodentech.com
Email: info@neodentech.com