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PCBA設(shè)計(jì)優(yōu)化生產(chǎn)流程
電路板制造和組裝是一種制造工藝流程,其中包括幾乎每個(gè)步驟的處理窗口,如果正確確定目標(biāo),則將產(chǎn)生出好的質(zhì)量和可靠性PCBA。讓我們更深入地探討此過程,這將使我們能夠定義一種設(shè)計(jì)方法來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)優(yōu)化。
PCBA的制造流程是什么?
就其與合同制造商(CM)生產(chǎn)的電路板質(zhì)量之間的關(guān)系而言,設(shè)計(jì)師理解和將PCB制造的原理和過程納入設(shè)計(jì)的重要性不容小stat。這種PCBA開發(fā)方法是基于協(xié)作和DFM準(zhǔn)則的使用,這些準(zhǔn)則與CM的設(shè)備和技術(shù)相關(guān),并且導(dǎo)致了更快的周轉(zhuǎn)時(shí)間,更高的質(zhì)量和更好的可靠性。
這些結(jié)果;盡管遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了以前的可接受范圍,但可以通過認(rèn)識(shí)到DFM規(guī)范通常是范圍而不是絕對(duì)值來(lái)進(jìn)一步增強(qiáng)您的特定設(shè)計(jì)。
PCBA的構(gòu)建是一個(gè)多方面且定義明確的過程,包括兩個(gè)不同的階段:制造和組裝。
PCBA制造是根據(jù)設(shè)計(jì)文件對(duì)印刷電路板(PCB)進(jìn)行的機(jī)械構(gòu)造,包括以下步驟:
在板層上創(chuàng)建電路布局的圖像。
蝕刻或去除層中不需要的銅。
鉆孔和安裝孔。
添加銅或鍍通孔。
添加阻焊層以保護(hù)電路板的非銅區(qū)域。
印刷絲網(wǎng)印刷層,該絲網(wǎng)印刷層包括標(biāo)簽,組件標(biāo)記和參考指示器,極性符號(hào)和其他信息。
在組裝之前添加表面光潔度以保護(hù)電路板的銅區(qū)域免受氧化和其他污染。
PCBA組裝是電路板制造階段,在此階段安裝組件,連接器和其他設(shè)備。這可以通過執(zhí)行以下步驟來(lái)完成:
放下焊膏粉底。
將表面安裝設(shè)備(SMD)放在其焊盤上。
通過回流焊來(lái)固定SMD。
返工任何沒有安全連接的SMD。
放置通孔組件。
使用波峰焊固定通孔組件。
對(duì)所有不牢固的組件進(jìn)行后面的焊接。
清潔電路板以清除組件中的所有污染物。
將板分開或拆分為單個(gè)單元。
添加保形涂層以在危險(xiǎn)環(huán)境中的運(yùn)輸,存儲(chǔ)和/或部署過程中保護(hù)板。
通過上面列出的制造和組裝步驟成功地移動(dòng)您的電路板,可以使用可用的PCBA,這就是制造流程。
制造流程的挑戰(zhàn)
從上一節(jié)中的清單可以明顯看出,制造過程中存在許多潛在的故障點(diǎn)。通過遵循簡(jiǎn)化PCB制造的準(zhǔn)則,可以從制造的第一階段幾乎消除故障。對(duì)于在構(gòu)建電路板的以后階段發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤,您很可能必須進(jìn)行設(shè)計(jì)更改。遵循良好的DFM和DFA指南可以避免進(jìn)行這些重新設(shè)計(jì),DFM和DFA的使用對(duì)于平穩(wěn),有效的制造流程至關(guān)重要。但是,它的實(shí)現(xiàn)方式?jīng)Q定了流程優(yōu)化的水平?;?qū)崿F(xiàn)很好制造工藝流程的挑戰(zhàn)是如何使您的設(shè)計(jì)意圖與CM的設(shè)備和工藝保持一致,以確保在PCBA的整個(gè)生命周期中具有高水平的可靠性能和電路板完整性。
優(yōu)化電路板的制造流程
實(shí)際上,您的CM的許多DFM和DFA準(zhǔn)則都是為設(shè)備功能定義極小和極大參數(shù)的范圍。一個(gè)示例是鉆孔尺寸公差。如果選擇的孔尺寸在范圍和公差范圍內(nèi),則CM可以鉆孔。盡管您的電路板是可制造的,但制造過程并不一定要優(yōu)化。
為此,應(yīng)選擇參數(shù),以使其對(duì)設(shè)備功能的壓力極小,并提供極大的誤差空間。通常,這意味著您將選擇可能落在制造步驟的過程窗口中心的參數(shù)。您可以將其更多地應(yīng)用于制造和裝配階段的制造步驟或過程窗口,則制造過程的流程就越優(yōu)化。
如果您擁有合適的軟件工具,不僅可以使您實(shí)現(xiàn)DFM(如果只限于制造,則為DFF)和DFA,而且可以通過DFT并構(gòu)造其使用規(guī)則。