2024-01-19
통신 및 전자 제품의 시장 경쟁이 증가함에 따라 제품의 수명 주기가 짧아지고 있습니다.원래 제품의 업그레이드와 새로운 제품의 출시 속도는 기업의 생존과 발전에 점점 더 중요한 역할을 합니다.제조 부문에서는어떻게 더 높은 제조성과 제조 품질을 생산에 더 짧은 리드-인 시간에 새로운 제품을 얻을 수 있습니다.
전자제품의 제조에서, 제품의 소형화와 복잡성으로 인해 회로판의 조립 밀도는 점점 높아지고 있습니다.새로운 세대의 SMT 조립 프로세스가 광범위하게 사용되어 설계자가 처음부터 제조성을 고려하도록 요구합니다.설계에 대한 잘못된 고려로 인해 제조성이 떨어지면 디자인을 수정해야 합니다.이것은 필연적으로 제품 도입 시간을 연장하고 도입 비용을 증가시킬 것입니다.. PCB 레이아웃을 약간 변경하더라도, 인쇄판 및 SMT 솔더 페이스트 프린팅 스크린 보드를 재제공하는 비용은 수천 또는 심지어 수천 유안입니다,그리고 아날로그 회로는 다시 디버깅을 해야 합니다.수입 기간의 지연은 기업이 시장에서 기회를 놓치고 전략적으로 매우 불리한 위치에있을 수 있습니다.제품이 변경되지 않은 상태로 제조되는 경우, 그것은 필연적으로 제조 결함이 있거나 제조 비용을 증가시킬 것입니다.설계물의 제조성이 먼저 고려될수록, 새로운 제품의 효과적인 도입을 촉진합니다.
PCB 설계의 제조성은 두 가지로 나뉘어 있습니다. 하나는 인쇄 회로 보드를 생산하는 처리 기술입니다.두 번째는 장착 과정의 구성 요소 및 인쇄 회로 보드의 회로 및 구조를 의미합니다인쇄 회로 보드 생산의 처리 기술에 대해 일반 PCB 제조업체는 제조 능력의 영향으로 인해설계자들에게 매우 상세한 요구사항을 제공할 것입니다.하지만 저자의 이해에 따르면 현실은 두 번째 유형입니다.즉, 전자적 조립을 위한 제조성 설계이 논문의 초점은 또한 PCB 설계 단계에서 설계자가 고려해야 할 제조성 문제를 설명하는 것입니다.
전자 조립에 대한 제조성 설계는 PCB 설계자가 PCB 설계의 시작에서 다음을 고려하도록 요구합니다.
조립 방식과 부품 레이아웃의 선택은 PCB 제조성의 매우 중요한 측면으로 조립 효율, 비용 및 제품 품질에 큰 영향을 미칩니다.작가는 PCB가 꽤 많은 접촉에 왔습니다그리고 여전히 몇 가지 기본적인 원칙에 대한 고려가 부족합니다.
일반적으로 PCB의 다른 조립 밀도에 따라 다음과 같은 조립 방법이 권장됩니다.
| 조립 방법 | 스케마 | 일반 조립 과정 |
| 1 단면 전체 SMD | |
단일 패널 인쇄 용접 페이스트, 배치 후 재공류 용접 |
| 2 쌍면 전체 SMD | |
A. B면 인쇄 용접 페이스트, SMD 재공류 용접 또는 B면 스팟 (인쇄된) 접착제 |
| 3 단면 원본 조립 | |
인쇄 된 용매 페이스트, SMD의 배치 후 재흐름 용매 뚫린 구성 요소의 나쁜 미래 파동 용매 |
| 4 A 면의 혼합 부품 단순 SMD B 면만 | |
인쇄 용매 페이스트 A쪽, SMD 재흐름 용매; 점 점 (인쇄) 후 접착제 고정 SMD B쪽, 장 perforated 구성 요소의 장착, 물결 용매 THD 및 SMD B쪽 |
| 5 A 쪽에 SMD를 넣고 B 쪽에만 SMD를 넣는다. | |
B 면에 점 (인쇄) 접착제로 SMD를 완화 한 후, 구멍 뚫린 구성 요소는 장착되고 THD 및 B 면 SMD에 웨브 용접됩니다. |
회로 설계 엔지니어로 PCB 조립 과정에 대한 올바른 이해가 있어야 원칙적으로 실수를 피할 수 있습니다. 조립 모드를 선택할 때,PCB의 조립 밀도와 배선의 난이도를 고려하는 것 외에도, 이 조립 방식의 전형적인 프로세스 흐름과 기업 자체의 프로세스 장비 수준을 고려해야합니다.그러면 위의 테이블에서 다섯 번째 조립 방법을 선택하면 많은 문제를 가져올 수 있습니다또한 웨일딩 표면에 대한 웨브 용접 과정이 계획되면 용접 표면에 몇 개의 SMDS를 배치하여 프로세스를 복잡하게하는 것을 피해야한다는 점도 주목할 가치가 있습니다.
PCB 구성 요소의 레이아웃은 생산 효율성과 비용에 매우 중요한 영향을 미치고 연결성의 PCB 설계를 측정하는 중요한 지표입니다.구성 요소는 균등하게 배치됩니다., 규칙적으로, 그리고 가능한 한 깔끔하게, 그리고 같은 방향과 극성 분포에 배치.정규 배열은 검사에 편리하고 패치 / 플러그인 속도를 향상시키는 데 도움이됩니다., 균일 분포는 열 분비를 촉진하고 용접 프로세스의 최적화를 촉진합니다.PCB 설계자는 항상 PCB의 양쪽에 리플로우 용접 및 웨브 용접의 하나의 그룹 용접 과정만 사용할 수 있다는 것을 알아야합니다.이것은 특히 조립 밀도에서 주목할 가치가 있습니다. PCB 용접 표면은 더 많은 패치 구성 요소로 분산되어야합니다.설계자는 용접 표면에 장착 된 구성 요소에 대해 어떤 그룹 용접 과정을 사용해야하는지 고려해야합니다.바람직하게, 패치 경화 후 파동 용접 프로세스는 부품 표면에 구멍 장치의 핀을 동시에 용접하는 데 사용될 수 있습니다. 그러나,파동 용접 패치 구성 요소는 비교적 엄격한 제약이 있습니다.0603 및 그 이상의 크기의 칩 저항, SOT, SOIC (핀 간격 ≥ 1mm 및 높이 2.0mm 이하) 용접. 용접 표면에 분포된 부품에 대해바늘의 방향은 파동 윗부분의 용접 과정에서 PCB의 전송 방향에 세로되어야 합니다., 부품의 양쪽의 용접 끝 또는 선이 동시에 용접에 몰입하도록 보장합니다.배열 순서와 인접 구성 요소 사이의 간격 또한 "보호 효과"를 피하기 위해 파동 등반 용접의 요구 사항을 충족해야합니다물결 용접 SOIC 및 다른 다 핀 구성 요소를 사용할 때 연속 용접을 방지하기 위해 두 개의 (각면 1) 용접 피드에서 틴 흐름 방향으로 설정해야합니다.
비슷한 유형의 부품 은 보드 상 에 같은 방향 에 배치 하여, 부품 을 장착 하고 검사 하고 용접 하는 것 을 더 쉽게 해야 한다.모든 방사성 콘덴시터의 음극이 판의 오른쪽 쪽으로 향하는 것을 갖는, 모든 DIP 톱니가 같은 방향으로 향하는 등으로, 기계를 가속화하고 오류를 더 쉽게 찾을 수 있습니다. 그림 2에서 나타낸 바와 같이, 보드 A는이 방법을 채택하기 때문에,반전환 콘덴시터를 찾는 것이 쉽습니다., 보드 B는 그것을 찾기 위해 더 많은 시간이 걸립니다. 실제로 회사는 제조하는 모든 회로 보드 구성 요소의 지향을 표준화 할 수 있습니다. 일부 보드 레이아웃은 반드시 허용하지 않을 수 있습니다.하지만 노력해야 합니다..
PCB 설계에서 고려해야 할 제조성 문제는 무엇입니까?
또한, 유사한 부품 유형은 가능한 한 서로 연결되어야 하며, 모든 부품 발은 같은 방향으로 움직여야 합니다. 그림 3에서 나타낸 것처럼요.
그러나 저자는 실제로 조립 밀도가 너무 높고,그리고 PCB의 용접 표면은 또한 탄탈륨 콘덴서와 패치 인덕턴스와 같은 높은 구성 요소로 분포해야합니다., 그리고 얇은 간격 SOIC 및 TSOP. 이 경우 반류 용접을 위해 양면 인쇄 된 용접 페스트 패치를 사용할 수 있습니다.그리고 플러그인 부품은 수동 용접에 적응하기 위해 구성 요소의 분포에 가능한 한 집중되어야합니다.또 다른 가능성은 구성 요소 표면의 구멍 뚫린 요소가 선택적 물결 용접 과정을 수용하기 위해 가능한 한 몇 개의 주요 직선으로 분포되어야한다는 것입니다.수동 용접을 피하고 효율성을 향상시킬 수 있습니다.분리 된 용접 관절 분포는 선택적 파동 용접의 주요 금기이며, 이는 처리 시간을 여러 배로 증가시킬 것입니다.
인쇄판 파일의 구성 요소의 위치를 조정 할 때 구성 요소와 실크스크린 기호 사이의 1:1 대응에주의를 기울여야합니다.부품을 이동하면 부품을 옆에 실크 스크린 기호를 이동하지 않고, 그것은 제조업의 주요 품질 위험 요소가 될 것입니다. 왜냐하면 실제 생산에서 실크 스크린 기호는 생산을 안내 할 수있는 산업 언어이기 때문입니다.
현재 전자 장착은 자동화 정도가있는 산업 중 하나입니다. 생산에 사용되는 자동화 장비는 PCB의 자동 전송을 필요로합니다.그래서 PCB의 전송 방향 (일반적으로 긴 측면 방향), 상단과 하단 각은 자동변속기를 용이하게 하기 위해 3-5mm 이하의 클램핑 가장자리를 가지고 있습니다.클램핑 때문에 보드의 가장자리에 가까운 자동으로 장착 할 수 없습니다.
The role of positioning markers is that PCB needs to provide at least two or three positioning markers for the optical identification system to accurately locate PCB and correct PCB machining errors for the assembly equipment which is widely used in optical positioning일반적으로 사용 되는 위치 표시기 중 2개가 PCB의 대각선에 분포되어야 합니다. 위치 표시기 선택은 일반적으로 고형 둥근 패드 같은 표준 그래픽을 사용합니다.식별을 용이하게 하기 위해, 표시의 주위에는 다른 회로 특징이나 표시가 없는 빈 공간이 있어야 하며, 그 크기는 표시의 지름보다 작지 않아야 합니다 (그림 4에 표시된 바와 같이),그리고 표지와 보드의 가장자리 사이의 거리는 5mm 이상이어야 합니다..
PCB 자체의 제조, 그리고 반 자동 플러그인, ICT 테스트 및 기타 프로세스의 조립 과정에서 PCB는 코너에 2 ~ 3 개의 위치 구멍을 제공해야합니다..
크기가 작거나 불규칙한 모양의 PCB를 조립할 때 많은 제한이 적용됩니다. 따라서 일반적으로 여러 개의 작은 PCB를 적절한 크기의 PCB로 조립하는 것이 채택됩니다.그림 5에서 보여진 바와 같이일반적으로 PCB는 150mm 이하의 단일 측면 크기를 가지고 splicing 방법을 채택 할 수 있습니다. 두 개, 세 개, 네 개, 등으로,큰 PCB의 크기는 적절한 처리 범위로 연결될 수 있습니다.일반적으로 PCB는 150mm ~ 250mm의 너비와 250mm ~ 350mm의 길이가 자동 조립에 더 적합한 크기입니다.
보드의 또 다른 방법은 양면과 음면 두면 SMD를 가진 PCB를 큰 보드로 배치하는 것입니다. 이러한 보드는 일반적으로 인과 양으로 알려져 있습니다.일반적으로 스크린 보드의 비용을 절감하는 것을 고려하여, 즉, 이러한 보드를 통해, 원래 스크린 보드의 두쪽을 필요로, 이제 스크린 보드를 열 필요가 있습니다. 또한 기술자가 SMT 기계의 실행 프로그램을 준비 할 때,또한 진과 양의 PCB 프로그래밍 효율도 더 높습니다..
판이 나뉘면, 하위판 사이의 연결은 V 모양의 두 개의 표면 굴곡, 긴 슬롯 구멍 및 둥근 구멍 등으로 이루어질 수 있습니다.하지만 설계는 가능한 한 분리선을 직선으로 만들어야 합니다., 보드를 용이하게 하기 위해, 그러나 또한 PCB가 보드 때 손상을 쉽게 할 수 있도록 PCB 선에 너무 가까이 분리 측면이 될 수 없습니다 고려합니다.
또한 매우 경제적인 보드도 있고 PCB 보드를 지칭하는 것이 아니라 그리드 그래픽 보드의 메시입니다. 자동 용접 페스트 인쇄기를 적용하면현재 더 발전된 인쇄기 (DEK265와 같이) 는 790×790mm의 강철 망의 크기를 허용했습니다., 다면 PCB 메시 패턴을 설정, 여러 제품의 인쇄를 위해 강철 메시 조각을 얻을 수 있습니다, 매우 비용 절감 연습입니다,특히 소량 및 다양한 제조업체의 제품 특성에 적합합니다..
SMT의 테스트 가능성 설계는 주로 현재 ICT 장비 상황에 대한 것입니다. 생산 후 제조에 대한 테스트 문제는 회로 및 표면 장착 PCB SMB 설계에서 고려됩니다..테스트 가능성 디자인을 개선하기 위해 프로세스 디자인과 전기 설계의 두 가지 요구 사항을 고려해야합니다.
위치의 정확성, 기판 제조 절차, 기판 크기와 탐사기의 종류는 모두 탐사기의 신뢰성에 영향을 미치는 요소입니다.
(1) 위치 구멍. 기판에 위치 구멍의 오류는 ± 0.05mm 내에 있어야합니다. 최소 두 개의 위치 구멍을 가능한 한 멀리 설정하십시오.용매 코팅의 두께를 줄이기 위해 비금속 위치 구멍을 사용하는 것은 허용 여부 요구 사항을 충족 할 수 없습니다.기판이 전체로 제조되고 개별적으로 테스트되면 위치 구멍은 메인보드와 각 기판에 위치해야합니다.
(2) 시험점의 지름은 0.4mm 이하이고, 인접한 시험점 사이의 거리는 2.54mm 이상, 1.27mm 이하입니다.
(3) 높이가 *mm 이상인 구성 요소는 시험 표면에 배치되어서는 안되며, 이는 온라인 시험 장착 장치의 탐사선과 시험점 사이의 접촉이 약해질 수 있습니다.
(4) 탐사기와 부품 사이의 충돌 손상을 피하기 위해 테스트 포인트를 구성 요소에서 1.0mm 멀리 배치하십시오. 3 이내에는 구성 요소 또는 테스트 포인트가 없어야합니다.위치 구멍 반지 2mm.
(5) 시험점은 클램핑 고정 장치를 고정하기 위해 사용되는 PCB 가장자리로부터 5mm 이내에 설정되어서는 안 됩니다.동일한 프로세스 가장자리는 일반적으로 컨베이어 벨트 생산 장비와 SMT 장비에서 필요합니다..
(6) 모든 탐지점은 캔 또는 금속 전도성 물질로 부드럽고 쉽게 침투 할 수 있습니다.그리고 산화되지 않는 것은 신뢰성 있는 접촉을 보장하고 탐사기의 사용 수명을 연장하도록 선택되어야 합니다..
(7) 테스트 포인트는 용접 저항이나 텍스트 잉크로 덮을 수 없습니다. 그렇지 않으면 테스트 포인트의 접촉 영역을 줄이고 테스트의 신뢰성을 감소시킵니다.
(1) 부품 표면의 SMC/SMD 테스트 포인트는 구멍을 통해 가능한 한 용접 표면으로 인도되어야하며 구멍 지름은 1mm 이상해야합니다.온라인 테스트를 위해 단면 바늘 침대를 사용할 수 있습니다., 따라서 온라인 테스트의 비용을 줄입니다.
(2) 각 전기 노드에는 시험점이 있어야 하며, 각 IC에는 POWER와 GROUND의 시험점이 있어야 하며, 이 구성 요소와 가능한 한 가까운 범위에서 IC에서 2.54mm 이내에 있어야 합니다.
(3) 시험점의 폭은 회로 라우팅에 설정될 때 폭 40mil로 확대될 수 있다.
(4) 인쇄판에 시험점을 균등하게 분포합니다. 탐사선이 특정 부위에 집중되면 더 높은 압력은 시험 중인 판이나 바늘 침대를 변형시킵니다.탐사기의 일부가 시험점에 도달하는 것을 더 방지합니다..
(5) The power supply line on the circuit board should be divided into regions to set the test breakpoint so that when the power decoupling capacitor or other components on the circuit board appear short circuit to the power supply, 고장점을 더 빠르고 정확하게 찾습니다. 고장점을 설계할 때, 시험 고장점을 재개한 후의 전력 운반 능력을 고려해야합니다.
그림 6은 테스트 포인트 설계의 예를 보여줍니다. 테스트 패드는 연장 전선으로 구성 요소의 리드 근처에 설정되거나 테스트 노드는 구멍 뚫린 패드로 사용됩니다.테스트 노드는 구성 요소의 용접 관절에 선택되는 것이 엄격히 금지됩니다.이 시험은 탐사기의 압력 아래에서 가상 용접 관절을 이상적인 위치로 부착 할 수 있습니다.그래서 가상 용접 결함이 덮여서 이른바 "실점 마스크 효과"가 발생탐사선은 위치 오류로 인한 탐사선의 편향으로 인해 부품의 끝점 또는 핀에 직접 작용할 수 있으며, 이는 부품에 손상을 줄 수 있습니다.
PCB 설계에서 어떤 제조성 문제가 고려되어야 합니까?
위는 PCB 설계에서 고려해야 할 주요 원칙 중 일부입니다. 전자 조립을 지향하는 PCB의 제조 설계에는 많은 세부 사항이 있습니다.예를 들어 구조 부품과 일치하는 공간의 합리적인 배열, 실크스크린 그래픽과 텍스트의 합리적인 분포, 무거운 또는 큰 난방 장치의 적절한 분포 PCB의 설계 단계에서,시험점과 시험 공간을 적절한 위치로 설정해야 합니다., 그리고 접착제들이 당겨지고 누르면 닉팅 과정에 의해 설치될 때, 다이와 인근 분산된 구성 요소 사이의 간섭을 고려합니다. PCB 설계자,좋은 전기 성능과 아름다운 레이아웃을 얻는 방법뿐만 아니라 PCB 설계에서 제조 가능성은 똑같이 중요한 포인트입니다.높은 품질, 높은 효율성, 저렴한 비용으로
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