Những quy tắc và lời khuyên làm cho lắp ráp tự động dễ dàng?


8

Những quy tắc và mẹo làm cho lắp ráp tự động dễ dàng, thay vì khó khăn không cần thiết hoặc hoàn toàn không thể?

Đặc biệt, nếu tôi có một bảng mạch hoạt động tốt sau khi lắp ráp bằng tay, một số người ngụ ý rằng chúng có thể không phù hợp để lắp ráp tự động:

"Các vị trí chế tạo PCB kiểu nguyên mẫu sẽ gửi cho bạn các bảng mạch in, ... Các bảng này phù hợp để kiểm tra mạch của bạn, ... Chúng có thể được sử dụng để TAY LẮP RÁP cho mạch của bạn. Chúng thường không phù hợp cho tự động quá trình lắp ráp." - Scott

Scott đang đề cập đến điều gì mà tôi có thể cần phải thay đổi trước khi đi đến lắp ráp tự động sản xuất hàng loạt?

Sau khi nói với tôi "Luôn luôn làm A, và không bao giờ làm Z", xin vui lòng tiếp tục. Tại sao bạn làm điều đó? Nó tránh được vấn đề gì? Có một cuốn sách hoặc trang web thảo luận về các mẹo thiết kế để lắp ráp ?


Có lẽ câu trả lời có nghĩa là bản thân PCB được sản xuất không phải là đầu vào phù hợp để lắp ráp tự động. Các nhà máy lắp ráp tự động cần kiểm soát toàn bộ quy trình PCB: đầu vào phải là bản vẽ, không phải là ván làm sẵn. OK, hãy tưởng tượng rằng bạn đã tạo ra PCB, nhưng họ không khoan bất kỳ lỗ nào. Bạn có thể chỉ bàn giao PCB cho một nhà máy PCB khác và nói, "khoan các lỗ cần thiết trong những cái này không?" Khá tưởng tượng, ngay cả với một tập tin khoan, họ sẽ gặp khó khăn và cuối cùng sẽ được thực hiện bằng tay.
Kaz

Tôi đã định đặt câu hỏi tương tự. Tôi vừa gửi một thiết kế để nhận được báo giá cho PCBA. Một trong những thành phần của SMT phải ở dưới cùng của bảng và rõ ràng đó là một điều xấu. Tôi tự hỏi những điều khác để tránh.
geometrikal

2
Câu trả lời tuyệt vời cho đến nay, tôi cũng khuyên bạn nên xem video này và phần 2. youtube.com/watch?v=VXE_dh38HjU
Matt Young

Câu trả lời:


8

Thông thường bạn sẽ muốn panen bảng làm cho lắp ráp máy. Các bảng lỏng lẻo sẽ đắt hơn khi được sản xuất vì các đồ đạc đặc biệt phải được sản xuất và sử dụng (trừ khi nó có các khu vực không được sử dụng thực sự rộng ở hai bên) và bởi vì có nhiều cách xử lý để đặt (12) bảng đơn hơn so với bảng 4x3 .

Điều đó có nghĩa là chi phí công cụ và NRE cao hơn và chi phí cho mỗi đơn vị cao hơn, đó là kết quả chung của việc không tuân theo các hướng dẫn.

Bạn nên đặt các dải dụng cụ đầy đủ ở các mặt (thường là các bit 10 mm sẽ bị tách ra và loại bỏ), các lỗ dụng cụ trên các dải và các dấu fiducial ít nhất là đối diện chéo trên các dải dụng cụ (để căn chỉnh) và theo đường chéo về bất kỳ đường cao nào mật độ dấu chân BGA. Bạn có thể thấy các dấu fiducial (dấu chấm) trên các dải dụng cụ bên dưới .

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Dưới đây là một ví dụ về việc sử dụng "chuột cắn" và phác thảo định tuyến để cho phép một PCB như vậy được giải mã với mức tối thiểu của kịch:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Bảng có thể được chụp dọc theo các đường với các lỗ cách đều nhau (không có lỗ hổng), để lại một cạnh trơn tru trên hầu hết các đường xung quanh. (hình ảnh cho thấy một vài cách để tạo phác thảo, nhưng thông thường, bạn cần một đường định tuyến bổ sung hoặc rãnh chữ V để phân tách các bảng theo chiều khác). Tôi thích các rãnh chữ V một mình để chuột cắn cho bảng âm lượng, nhưng nó có xu hướng tốn kém hơn một chút và chúng phải mở rộng tất cả các cách trên bảng điều khiển, điều này có thể bị hạn chế. Bạn phải chú ý đến độ cứng của lắp ráp bảng điều khiển hoặc nó có thể gây ra vấn đề trong hoạt động lắp ráp (vì vậy bạn không thể cắt quá nhiều trên một bảng mỏng).

Đôi khi bạn có thể đặt các phiếu kiểm tra cho trở kháng được kiểm soát, nối dây với bảng điện để kiểm tra hoặc các mạch dùng một lần khác trên các dải dụng cụ.

Bạn sẽ muốn giảm thiểu các thiết lập và hoạt động. Một số lượng tương đối nhỏ của các bộ phận khác nhau (chỉ) ở một mặt của bảng với khoảng cách phù hợp sẽ rẻ hơn cho việc lắp ráp máy. Bất cứ điều gì không thể được cung cấp trong một cuộn băng và cuộn với một nhà lãnh đạo thích hợp sẽ tốn nhiều chi phí hơn để lắp ráp.

Giảm thiểu số lượng các bộ phận khác nhau trên bảng (có lẽ chỉ có rất nhiều bộ cấp nguồn trên máy P & P - 25 đến 40, có lẽ). Có thể tốt hơn là sử dụng thêm một vài phần giống nhau hoặc hợp lý hóa việc sử dụng các bộ phận của bạn (nếu bạn cần điện trở 4K7 cho mạch tương tự, có thể chọn điều đó cho tất cả các pullups của bạn, nếu bạn đang sử dụng gốm zillion 100nF / 10V bỏ qua các tụ điện, cố gắng sử dụng chúng ở các vị trí khác.

Nhiều điều có thể nói hơn, và Dave Jones lừng lẫy người Úc có một số video hay về chủ đề này - anh ta là một nhà thiết kế PCB chuyên nghiệp và đã làm việc cho Altium, vì vậy chúng khá tốt nếu bạn sử dụng Altium. (thường bạn có thể nhận được liên kết từ thanh bên phải trong SE) Altium có các công cụ tích hợp tốt để điều khiển nhưng tất nhiên, bạn phải biết kích thước nào bạn muốn sử dụng cho bảng điều khiển, khoảng cách, độ rộng tuyến đường, phụ cấp và đồng -pull-back quanh V-rãnh, kích thước đánh dấu ủy thác, v.v.).

Một số điều này thay đổi từ nhà sản xuất đến nhà sản xuất, nhưng có rất nhiều điểm chung. Đừng làm cho bảng quá lớn để vừa với máy lắp ráp (!), Một cái gì đó khoảng 9 x 12 "hoặc khoảng cách thường là tốt cho các bảng riêng lẻ có kích thước khiêm tốn.

Bản thân bảng phải có khoảng cách thích hợp giữa các bộ phận, tốt nhất là không có bộ phận nào ẩn dưới các bộ phận khác hoặc dưới cùng của bảng, kích thước miếng đệm phù hợp và các lỗ không có lỗ hổng ở nơi mong muốn. Các khe nên được sử dụng thay cho các lỗ lớn nếu các bộ phận xuyên qua có dây dẫn phẳng (ví dụ: đầu nối nòng súng). Kích thước lỗ cho các bộ phận thông qua lỗ phảicó giải phóng mặt bằng đầy đủ để giải thích cho dung sai hoặc chúng không thể được nhồi bằng máy. Lớn hơn là tốt hơn (cho đến khi hàn được thỏa hiệp). Nếu bạn cần che các bit để hàn sóng (vì vậy các lỗ sẽ không được lấp đầy hoặc các tab kết nối được phủ bằng vật hàn), bạn cần thêm một bước che hoặc dán mặt nạ. Các bộ phận yêu cầu căn chỉnh (ví dụ đèn LED xuyên lỗ) có thể yêu cầu đồ gá hoặc đồ đạc tùy chỉnh, mà bạn có thể phải thực hiện các khoản phụ cấp trên PCB.


3

Về cơ bản, bạn sẽ cần hai xem xét ba vấn đề chính ở đây.

  1. Sử dụng stprint để áp dụng hàn dán. Đây thường không phải là vấn đề, nhưng đối với các bộ phận cụ thể (ví dụ: các bộ phận cần nhiều miếng dán hàn (như đầu nối cho độ bền cơ học) hoặc các bộ phận có miếng đệm rất nhỏ / mỏng. Nhưng nếu bạn có thể đặt các bộ phận này vào mỗi tay không nên có một vấn đề ở đây.

  2. Đặt các thành phần trên PCB: Thông thường các thành phần được đặt theo hướng dọc ở 90 ° bởi máy. Một vấn đề có thể phát sinh nếu bạn có các thành phần rất nhỏ bên cạnh các thành phần lớn. Thông thường các phần nhỏ sẽ được đưa vào trước, sau đó là phần lớn nên thường không phải là vấn đề lớn. Đây là một nhiệm vụ của nhà chế tạo vì điều này có thể khác nhau giữa các máy. Khi bạn đặt hàng PCB thô, chúng sẽ được phân phối với một đường viền nhỏ xung quanh để máy có thể xử lý. Nếu bạn chỉ có PCB mà không có đường viền đó (sẽ bị loại bỏ sau đó), máy của chúng tôi không thể xử lý PCB đúng cách. Bạn đề cập rằng "đặt một phần dưới cùng là một điều xấu". Nó không phải là, nhưng quá trình sẽ tốn kém hơn vì các bảng sẽ đi qua máy và lò nướng lần thứ hai (hoặc nó được thực hiện bằng tay). Cũng thế, khi có các bộ phận "nặng" ở cả hai bên, có thể một bộ phận có thể rơi ra khi các tấm ván đi qua lò lần thứ hai. Một lần nữa, điều này có thể được xử lý xung quanh (một số chất kết dính), nhưng sản phẩm của bạn sẽ đắt hơn.

  3. Gắn các bộ phận xuyên lỗ: Nếu bạn không sử dụng công nghệ đặc biệt như Pin-In-Paste hoặc tương tự, các bộ phận đó có thể được đặt bằng tay và bảng sẽ được hàn (một lần nữa) ngay cả thông qua hàn sóng hoặc hàn chọn lọc. Các quy tắc đặc biệt có thể áp dụng tại đây (khoảng cách tối thiểu, hướng, ...)

Câu chuyện dài ngắn: Mỗi nhà chế tạo sẽ có thể gửi cho bạn hướng dẫn thiết kế / quy tắc / tài liệu của họ lên phía trước để bạn sẽ biết những gì cần chú ý. Và: Bố cục càng phức tạp, càng đắt tiền.


2

Hầu như tôi đã nói về ý tưởng rằng bạn chỉ định MỘT bảng cho máy in PCB tạo mẫu, nhưng bạn có thể cần chú ý đến cách nhiều bảng được điều chỉnh quy trình sản xuất. Người chạy phải được thêm vào. Nếu bạn có các đầu nối treo trên các cạnh, điều này có thể cần một số đặc biệt mặc dù để làm cho các bảng dễ dàng tách ra.

Ngoài ra, có các quy trình hình ảnh được sử dụng để định vị chính xác các vị trí chọn và đặt các bộ phận. Fiducials có thể cần phải có trên vận động viên của bạn hoặc trên mỗi bảng, hoặc cả hai.

Điều này có thể hoặc không phải là một vấn đề, vì người chế tạo của bạn có thể làm một số hoặc tất cả những điều này cho bạn - nhưng bạn càng hiểu về quy trình, cuộc trò chuyện của bạn sẽ diễn ra tốt hơn.

Đối với việc trộn SM và thông qua lỗ, điều đó có nghĩa là hai quá trình thay vì một. Hai tấm ván hai mặt được chỉnh lại hai lần và các miếng lớn có thể cần được dán để chúng không di chuyển trên dòng lại thứ hai. Điều này thêm chi phí.

Như đã đề xuất trong các bình luận, tôi cũng có nghĩa là các bảng bạn nhận được từ nhà sản xuất PCB tạo mẫu đã được tách riêng, và do đó không phù hợp để chọn và đặt.


1
Cảm ơn bạn đã điền vào các chi tiết bạn đã đề cập trước đó.
davidcary
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.