PCBA加工，自動(dòng)化生產(chǎn)要求淺析

PCBA加工生產(chǎn)過程中，難免會(huì)存在一些列的設(shè)備尺寸或其他要求，具體要求是什么呢？靖邦將會(huì)在下文中為你淺析說明。PCBA加工生產(chǎn)過程中，難免會(huì)存在一些列的設(shè)備尺寸或其他要求，具體要求是什么呢？靖邦將會(huì)在下文中為你淺析說明。

一.PCB尺寸背景說明

PCB的尺寸受限于生產(chǎn)線設(shè)備的能力，因此，在產(chǎn)品系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮合適的PCB尺寸。在下文中，靖邦將會(huì)針對(duì)這一系列PCBA加工問題對(duì)此做出解釋說明。

(1) SMT設(shè)備可貼裝的大PCB尺寸源于PCB板料的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，大多數(shù)為20' x 24'，即508mm x 610mm(導(dǎo)軌寬度)。

(2)推薦尺寸是SMT生產(chǎn)線各設(shè)備比較匹配的尺寸，有利于發(fā)揮各設(shè)備的生產(chǎn)效率，消除設(shè)備瓶頸。

(3)對(duì)于小尺寸的PCB應(yīng)該設(shè)計(jì)成拼版，以提高整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。

【PCB尺寸設(shè)計(jì)要求】

(1)一般情況下，PCB的大尺寸應(yīng)限制在460mm x 610mm范圍內(nèi)。

(2)推薦尺寸范圍為(200~250 ) mm x ( 250~350 ) mm，長(zhǎng)寬比應(yīng)<2,

(3)對(duì)于尺寸<125mm x 125mm的PCB，應(yīng)拼版為合適的尺寸。

二.PCB外形背景說明

SMT生產(chǎn)設(shè)備是用導(dǎo)軌傳送PCB的，不能傳送不規(guī)則外形的PCB，特別是角部有缺口的PCB。

【PCB外形設(shè)計(jì)要求】

(1) PCB外形應(yīng)為規(guī)則的方形且四角倒圓。

(2)為保證傳送過程中的平穩(wěn)性，對(duì)不規(guī)則形狀的PCB應(yīng)考慮用拼版的方式將其轉(zhuǎn)換為規(guī)范的方形，特別是角部缺口好要補(bǔ)齊，以免波峰焊接夾爪傳送過程中卡板。

(3)純SMT板，允許有缺口，但缺口尺寸應(yīng)小于所在邊長(zhǎng)度的三分之，對(duì)于超過此要求的，應(yīng)將設(shè)計(jì)工藝邊補(bǔ)齊。

(4)金手指的倒邊設(shè)計(jì)要求除了插人邊按圖示要求設(shè)計(jì)倒角外，插板兩側(cè)邊也應(yīng)該設(shè)計(jì)((1~1.5) x 45度的倒角，以利于插人。

三.傳送邊背景說明

傳送邊的尺寸取決于設(shè)備的傳送導(dǎo)軌要求，印刷機(jī)、貼片機(jī)和再流焊接爐，一般要求傳送邊在3.5mm以上。

【傳送邊設(shè)計(jì)要求】

(1)為減少焊接時(shí)PCB的變形，對(duì)非拼版PCB，一般將其長(zhǎng)邊方向作為傳送方向;對(duì)于拼版也應(yīng)將其長(zhǎng)邊方向作為傳送方向。

(2)一般將PCB或拼版?zhèn)魉头较虻膬蓷l邊作為傳送邊，見圖8-8，傳送邊的小寬度為5.0mm，傳送邊正反面內(nèi).不能有任何元器件或焊點(diǎn)。

(3)非傳送邊，SMT設(shè)備方面沒有限制，最預(yù)留2.5mm的元件禁布區(qū)。

四.定位孔背景說明

拼版加工、組裝、測(cè)試等很多工序需要PCB準(zhǔn)確定位，因此，一般都要求設(shè)計(jì)定位孔。

【定位孔設(shè)計(jì)要求】

(1)每塊PCB，至少應(yīng)設(shè)計(jì)兩個(gè)定位孔，一個(gè)設(shè)計(jì)為圓形，另一個(gè)設(shè)計(jì)為長(zhǎng)槽形，前者用于定位，后者用于導(dǎo)向。

①定位孔徑?jīng)]有特別要求，根據(jù)自己工廠的規(guī)范設(shè)計(jì)即可，推薦直徑為2.4mm、3.0mm。

②定位孔應(yīng)為非金屬化孔。如果PCB為沖裁PCB，則定位孔應(yīng)設(shè)計(jì)孔盤，以加強(qiáng)剛度。

③導(dǎo)向孔長(zhǎng)一般取直徑的2倍即可。

④定位孔中心應(yīng)離傳送邊5.0mm以上，兩個(gè)定位孔盡可能離的遠(yuǎn)些，建議布局在PCB的對(duì)角處。

(2)對(duì)于混裝PCB(安裝有插件的PCBA)，定位孔的位置最正反一致，這樣，工裝的設(shè)計(jì)可以做到正反面公用，如裝螺釘?shù)淄幸部捎糜诓寮耐斜P。

五.定位符號(hào)背景說明

現(xiàn)代貼片機(jī)、印刷機(jī)、光學(xué)檢測(cè)設(shè)備(AOI),焊膏檢測(cè)設(shè)備(SPI)等都采用了光學(xué)定位系統(tǒng)。因此，PCB上必須設(shè)計(jì)光學(xué)定位符號(hào)。

(1)定位符號(hào)分為整體定位符號(hào)(Global Fiducial)與局部定位符號(hào)(LocalFiducial)。前者用于整板定位，后者用于拼版子板或精細(xì)間距元器件的定位。

(2)光學(xué)定位符號(hào)可以設(shè)計(jì)成正方形、菱形、圓形、十字形、井字形等，高度為2.Omm。一般推薦設(shè)計(jì)成擬Omm的圓形銅定義圖形，慮到材料顏色與環(huán)境的反差，留出比光學(xué)定位符號(hào)大1mm的無阻焊區(qū)，內(nèi)不允許有任何字符。同一板面上的三個(gè)符號(hào)下內(nèi)層有無銅箔應(yīng)一致。

(3)在有貼片元器件的PCB面上.建議在板的角部布設(shè)三個(gè)整板光學(xué)定位符號(hào)，以便對(duì)PCB進(jìn)行立體定位(三點(diǎn)決定一個(gè)平面，可以檢測(cè)焊膏的厚度)。

(4)對(duì)于拼版，除了要有三個(gè)整板光學(xué)定位符號(hào)外，每塊單元板上對(duì)角處最也設(shè)計(jì)兩個(gè)或三個(gè)拼版光學(xué)定位符號(hào)。

(5 )對(duì)引線中心距小于等于0.5mm的QFP以及中心距小于等于0.8 mm的BGA等器件，應(yīng)在其對(duì)角設(shè)置局部光學(xué)定位符號(hào)，以便對(duì)其確定位。

(6)如果是雙面都有貼裝元器件，則每一面都應(yīng)該有光學(xué)定位符號(hào)。

(7)如果PCB上沒有定位孔，光學(xué)定位符號(hào)的中心應(yīng)距離PCB傳送邊6.5mm以上。如果PCB上有定位孔，光學(xué)定位符號(hào)的中心應(yīng)設(shè)計(jì)在定位孔靠PCB中心側(cè)。

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PCBA加工組裝流程設(shè)計(jì)是什么樣的？

在下文中，靖邦技術(shù)將對(duì)PCBA組裝流程設(shè)計(jì)做一個(gè)基本的說明介紹，希望對(duì)同樣關(guān)注PCBA組裝流程，PCBA加工的你有所幫助。

一.基本概述

印制電路板組件(PCBA)的組裝流程設(shè)計(jì)，也稱為工藝路徑設(shè)計(jì)。

PCBA組裝流程設(shè)計(jì)決定了PCBA正反面上元件布局(安裝)設(shè)計(jì)。在IPC-SM-782中，把元器件在PCB正反面的安裝設(shè)計(jì)稱為裝配類型設(shè)計(jì)(Assembly Type Design)，在CISCO企業(yè)規(guī)范中稱為產(chǎn)品設(shè)計(jì)，二者本質(zhì)上是一樣的，都是基于工藝流程的、元器件在正反板面上的布局設(shè)計(jì)。

事實(shí)上，在做EDA設(shè)計(jì)時(shí)，都是先根據(jù)元器件數(shù)量與封裝類別確定合適的組裝流程，然后再根據(jù)組裝流程要求進(jìn)行元器件的布局設(shè)計(jì)，其核心是“組裝流程設(shè)計(jì)”。

我們采用“頂面(Top)元件類別//底面(Bottom)元件類別”方式來表示元器件的安裝布局。這里的頂面對(duì)應(yīng)EDA設(shè)計(jì)軟件中的Top面，也是IPC定義的主裝配面;底面對(duì)應(yīng)EDA設(shè)計(jì)軟件中的Bottom面，也是IPC定義的輔裝配面。

二.設(shè)計(jì)要求

推薦的組裝流程主要有以下幾種工藝方式。

1.單面波峰焊接工藝

單面波峰焊接工藝適用于“頂面插裝元件(THC)布局”和“頂面插裝元件(THC)//底面貼裝元件(SMD)布局”兩類設(shè)計(jì)。

1)頂面THC布局

頂面THC布局，即僅在PCB頂面安裝THC的設(shè)計(jì)。

對(duì)應(yīng)的工藝路徑:

頂面。插裝THC一波峰焊接。

2)頂面THC//底面SMD布局

頂面THC//底面SMD布局，即在PCB頂面安裝THC，底面安裝可波峰焊接的SMD的設(shè)計(jì)。

a.底面。點(diǎn)紅膠，貼片一固化;

b.頂面。插裝THC;

c.底面。波峰焊接。

2.單面再流焊接工藝

單面再流焊接工藝適用于“頂面SMD布局”，即在頂面僅安裝SMD的設(shè)計(jì)。

3.頂面再流焊接，底面全波峰焊接工藝

頂面再流焊接，底面全波峰焊接工藝適用于“頂面SMD和THC//底面無元件或SMD的布局.即僅在Top面安裝有THC和SMD，底面無元件或可波峰焊接SMD的設(shè)計(jì)。

4.雙面再流焊接工藝

雙面再流焊接工藝，適用于頂面和底面只安裝有SMD的布局”。此類布局要求底面所布元器件再焊接頂面元件時(shí)不會(huì)掉落。

5.底面再流焊接與選擇性波峰焊接，頂面再流焊接工藝

底面再流焊接與選擇性波峰焊接，頂面再流焊接工藝，適用于“頂面SMD//底面SMD和THC的布局”，這是目前最常見到一種布局。需要注意的是，可以根據(jù)底面插裝元件的數(shù)量選擇不同的選擇性波峰焊接工藝，工藝不同，元器件的間距與位向要求也不同，可參照板面元件的布局要求。

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PCBA可制造性的整體設(shè)計(jì)淺析

靖邦在下面的文章中，將針對(duì)PCBA可制造性的整體設(shè)計(jì)這一概念對(duì)此做出淺析說明，希望對(duì)你有所幫助，所謂PCBA的可制造性設(shè)計(jì)，主要包括以下四個(gè)方面的設(shè)計(jì)要素。靖邦在下面的文章中，將針對(duì)PCBA可制造性的整體設(shè)計(jì)這一概念對(duì)此做出淺析說明，希望對(duì)你有所幫助，所謂PCBA的可制造性設(shè)計(jì)，主要包括以下四個(gè)方面的設(shè)計(jì)要素。

1.自動(dòng)化生產(chǎn)線單板傳送與定位要素設(shè)計(jì)

自動(dòng)化生產(chǎn)線組裝，PCB必須具有傳送邊與光學(xué)定位符號(hào)的能力，這是可生產(chǎn)的先決條件。

2. PCBA組裝流程設(shè)計(jì)

PCBA組裝流程設(shè)計(jì)，即元器件在PCB正反面的元器件布局結(jié)構(gòu)。它決定了組裝時(shí)的工藝方法與路徑，因此也稱工藝路徑設(shè)計(jì)。

3，元器件布局設(shè)計(jì)

元器件布局設(shè)計(jì)，即元器件在裝配面上的位置、方向與間距設(shè)計(jì)。元器件的布局取決于采用的焊接方法，每種焊接方法對(duì)元器件的布放位置、方向與間距都有特定要求，因此本書按照封裝采用的焊接工藝進(jìn)行布局設(shè)計(jì)要求的介紹。需要指出的是，有時(shí)一個(gè)裝配面要采用兩種甚至以上的焊接工藝，如采用“再流焊接十波峰焊接”進(jìn)行焊接，對(duì)于此類情況,應(yīng)按每種封裝所采用的焊接工藝進(jìn)行布局設(shè)計(jì)。

4.組裝工藝性設(shè)計(jì)

組裝工藝性設(shè)計(jì)，即面向焊接直通率的設(shè)計(jì)，通過焊盤、阻焊與鋼網(wǎng)的匹配設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)焊膏定量、定點(diǎn)的穩(wěn)定分配;通過布局布線的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)單個(gè)封裝所有焊點(diǎn)的同步熔融與凝固;通過安裝孔的合理連線設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)75%的透錫率等，這些設(shè)計(jì)目標(biāo)最終都是為了提高焊接的良率。

比如，日本京瓷公司手機(jī)板上0.4mmCSP的焊盤設(shè)計(jì)采用了阻焊定義焊盤設(shè)計(jì)，目的就是為了提高焊接的良率。這樣的設(shè)計(jì)，一方面建立了一個(gè)阻焊平面，有利于鋼網(wǎng)與PCB之間的密封;另一方面，增加了焊膏量，減少因焊膏總量的不足而產(chǎn)生的球窩風(fēng)險(xiǎn)。

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