可(kě)靠的元件放置注意事项

2021-04-27

可(kě)靠的元件放置注意事项

印刷電(diàn)路板技术永无休止。目前，工程团队正在研究使用(yòng)更细间距的器件来提高電(diàn)路密度的方法。在将这些组件放置在PCB上时，误差幅度会随着引脚间距而缩小(xiǎo)。让我们看一下如何在装配線(xiàn)上启用(yòng)这些零件。

批量生产PCB组件的第一步是准备電(diàn)路板以容纳组件。在开始组装过程之前，可(kě)以在烤箱中将板脱水。即使将它们装在装有(yǒu)一小(xiǎo)袋干燥剂的密封容器中，水仍然一次只能(néng)进入一个海绵状介電(diàn)材料分(fēn)子中。预烘烤它们会释放出可(kě)能(néng)会影响回流焊接的蒸汽。

最佳选择：表面贴装元件的纯粹混合

理(lǐ)想情况下，就引脚间距和其他(tā)物(wù)理(lǐ)方面而言，板上的所有(yǒu)零件都将使用(yòng)相同类型的技术，并且大致属于同一类组件。较高和较高的组件以及较小(xiǎo)和较轻的组件不是很(hěn)好的组合。高个子会在周围不那么热的地方产生阴影。
大多(duō)数组件数据表都包含一些焊接说明。可(kě)能(néng)会在颗粒的粒度范围内指定建议的糊剂类型。可(kě)能(néng)会有(yǒu)一个显示热曲線(xiàn)的曲線(xiàn)图给出最佳结果。首先是预热上升到接近回流温度，然后是到达焊接温度的峰值，然后是冷却期。覆盖特定板上元件的所有(yǒu)热曲線(xiàn)将显示与建议的工艺窗口相似但不完全匹配的结果。

您的装配厂对产量有(yǒu)很(hěn)好的吸引力。对于他(tā)们来说，完美的電(diàn)路板具有(yǒu)相同方向的所有(yǒu)组件。它们都将被表面安装，并且都在電(diàn)路板的同一侧。避免使用(yòng)带有(yǒu)隐藏引線(xiàn)的组件，或留出额外的空间作為(wèi)返修喷嘴与木(mù)板表面完全接触的“围场”。如果他(tā)们不必拆焊一堆无源元件，但是其中一些确实希望靠近特定的引脚，则效率会更高。

使用(yòng)细间距元件的注意事项

如果使用(yòng)了细间距设备，它还将具有(yǒu)一对局部基准标记，以允许拾放头记录其确切位置，以实现更精确的放置。这些基准将是板级基准的补充，并且如果它们之间存在对称性，则可(kě)以在设备之间共享。理(lǐ)想情况下，每个组件都将面对具有(yǒu)相同且统一的极性标记的基本方向。

现实世界不是那样工作的，但这是一个目标。在进行PCB布局的30年中，我从来没有(yǒu)一次使所有(yǒu)的電(diàn)容和電(diàn)阻都处于相同的方向，更不用(yòng)说所有(yǒu)的极化组件了。这个想法是让人们了解如何放置组件以获得最佳性能(néng)，并尽可(kě)能(néng)地确定使用(yòng)该角度的一个通用(yòng)方向。

好吧，这样您就可(kě)以准备好几乎完美的布局，并准备好组装電(diàn)路板。下一步是涂锡膏。在PCB上沉积焊膏必须精确且可(kě)重复。较小(xiǎo)的板或轮廓复杂的板将需要装配子面板。

图2.图片来源：作者-即使電(diàn)路板足够大，可(kě)以单独处理(lǐ)，您也不一定总是有(yǒu)一对長(cháng)而直的边缘，因此您必须為(wèi)1合一面板添加材料。请注意，折断區(qū)域用(yòng)于显示传送带上的行进方向。

同时，较大的電(diàn)路板通常会在边缘处包含无组件區(qū)域，用(yòng)于放置和焊接过程。通常，我们在板子的较長(cháng)边缘上寻找一块5毫米宽的无组件空间，以便机器抓住它们。模具孔将有(yǒu)助于晶圆厂，模板，拾取和放置以及测试夹具的可(kě)重复和无误的定向。三个对准孔可(kě)提供这种保证。

除了较大的fab-panel之外，还可(kě)以使用(yòng)装配子面板返回到板上。在选择需要装配导轨的边缘之前，请考虑组件的方向。表面安装和通孔组件均具有(yǒu)通过焊接台的最佳行进方向。重点是防止焊料桥和其他(tā)缺陷（我们将在以后介绍）。

被动组件喜欢从烤箱的另一端穿过，进入工艺流程。这样，两个焊盘都可(kě)以同时看到相同的温度曲線(xiàn)。如果一侧在另一侧之前回流并固化，则更有(yǒu)可(kě)能(néng)出现诸如冷焊锡和焊锡受干扰之类的缺陷。冷焊料的外观暗淡无光，不会有(yǒu)表明适当润湿的圆角。受干扰的焊料具有(yǒu)不规则的轮廓，这表明在焊料从液态变為(wèi)固态时的关键过渡过程中，组件会有(yǒu)一些运动。这是导致潜在缺陷的两种缺陷类别，它们是最严重的缺陷。

放置不当的组件也可(kě)能(néng)像吊桥一样从其中一个垫板上抬起，尽管我们称其為(wèi)“墓碑”。我曾经遇到过陶瓷和绕線(xiàn)组件实际上因不同热分(fēn)布曲線(xiàn)的应力而破裂的情况。出现这些缺陷的原因是，電(diàn)容器/電(diàn)感器的一端靠近板的边缘，而另一端则位于板的内侧。在回流炉中，在板时间内，随着温度的升高和降低得更快，边缘变得更热。

图3.图片来源：作者-图1的填充和分(fēn)离面板版本。请注意，由于预期的环境，连接器用(yòng)粘合剂固定。

可(kě)靠放置的关键要素是组件之间的空间。我们想要最短的RF路径，因此这将是第一个考虑因素。宽总線(xiàn)还要求驱动器和接收器之间的距离很(hěn)近。几乎所有(yǒu)的去耦電(diàn)容都将受益于靠近相关電(diàn)源引脚的地方。晶體(tǐ)应保持短时牵引。似乎每个小(xiǎo)组件都希望在主芯片旁边有(yǒu)一个点。

即使这样，组件具有(yǒu)的呼吸空间越多(duō)，直到退化和故障的预期时间就越長(cháng)。靠在一起但不拥挤？如何根据共存和热管理(lǐ)的需要选择性地分(fēn)离。有(yǒu)太多(duō)因素将我们拉向不同的方向。聪明的布置使所有(yǒu)参与者都同样紧张，没有(yǒu)一个人过分(fēn)紧张。

一路分(fēn)享您的工作比以往任何时候都更加重要。我们的主要目标是在设计周期的最后，开发出每个人都可(kě)以購(gòu)买的产品。我们想要的最后一件事是使板子设计成為(wèi)一艘搁浅并卡在运河中的巨型船。各个派系仍在努力解决分(fēn)歧时，就是这种感觉。

获得完整的安置要比获得完整的设计困难。通常，我会在接收和发送链挂钩的情况下提交第一个展示位置。所有(yǒu)组件均通过其原理(lǐ)图页面着色。即使一定会搅动参考标号，也要弄清楚。至少其中一些幸存下来，直到流片。