Aturan dan tip apa yang membuat perakitan otomatis menjadi mudah?

Aturan dan kiat apa yang membuat perakitan otomatis mudah, alih-alih sulit atau tidak mungkin sama sekali?

Secara khusus, jika saya memiliki papan sirkuit yang berfungsi dengan baik setelah perakitan tangan, beberapa orang menyiratkan bahwa mereka mungkin tidak cocok untuk perakitan otomatis:

"Tempat-tempat pembuatan prototipe tipe PCB akan mengirimi Anda papan sirkuit tercetak, ... Papan-papan ini cocok untuk menguji sirkuit Anda, ... Mereka dapat digunakan untuk TANGAN TERTULIS sirkuit Anda. Mereka umumnya tidak akan cocok untuk otomatis proses perakitan. " - Scott

Hal-hal apa yang dimaksud Scott yang mungkin perlu saya ubah sebelum pergi ke perakitan otomatis produksi massal?

Setelah memberi tahu saya, "Selalu lakukan A, dan jangan pernah lakukan Z", silakan lanjutkan. Kenapa kamu melakukan itu? Masalah apa yang dihindari? Apakah ada buku atau situs web yang membahas kiat desain-untuk-perakitan ?

Anda biasanya ingin panel panel dibuat untuk perakitan mesin. Papan longgar akan menjadi lebih mahal untuk diisi karena perlengkapan khusus harus dibuat dan digunakan (kecuali ada area yang tidak digunakan yang sangat luas di samping), dan karena ada lebih banyak penanganan untuk diisi (katakanlah) 12 papan tunggal daripada panel 4x3 .

Itu berarti lebih banyak NRE di muka dan biaya peralatan dan lebih banyak biaya per unit, yang merupakan hasil umum dari tidak mengikuti pedoman.

Anda harus meletakkan strip tooling yang memadai di sisi (biasanya 10mm bit yang akan patah dan dibuang), lubang tooling di strip, dan tanda fiducial setidaknya bertentangan secara diagonal pada strip tooling (untuk penyelarasan), dan secara diagonal tentang segala ketinggian kepadatan jejak kaki BGA. Anda dapat melihat tanda fiducial (titik) pada strip perkakas di bawah ini .

Berikut adalah contoh penggunaan "gigitan tikus" dan garis besar yang dirutekan untuk memungkinkan PCB seperti itu untuk depanelized dengan minimum drama:

Papan dapat patah sepanjang garis dengan lubang jarak dekat (tanpa pelat), meninggalkan tepi yang halus sebagian besar jalan di sekitar. (gambar menunjukkan beberapa cara membuat garis besar, tetapi biasanya Anda membutuhkan garis atau V-groove tambahan untuk memisahkan papan di dimensi lain). Saya lebih suka alur-V saja daripada gigitan tetikus untuk papan volume, tetapi cenderung lebih mahal, dan harus meluas sampai ke seberang panel, yang bisa membatasi. Anda harus memperhatikan kekakuan unit papan berpanel atau dapat menyebabkan masalah dalam operasi perakitan (sehingga Anda tidak dapat memotong terlalu banyak pada papan yang tipis).

Kadang-kadang Anda dapat menempatkan kupon uji untuk impedansi terkontrol, kabel ke papan daya untuk pengujian atau sirkuit sekali pakai lainnya pada strip perkakas.

Anda ingin meminimalkan pengaturan dan operasi. Sejumlah kecil bagian SMT (hanya) yang berbeda hanya di satu sisi papan dengan jarak yang memadai harus lebih murah untuk perakitan mesin. Apa pun yang tidak dapat disediakan dalam kaset dan pening dengan pemimpin yang tepat akan membutuhkan biaya lebih besar untuk berkumpul.

Minimalkan jumlah bagian yang berbeda di papan tulis (mungkin hanya ada begitu banyak pengumpan bagian pada mesin P&P - 25 hingga 40, mungkin). Mungkin lebih baik menggunakan beberapa bagian yang sama atau merasionalisasi penggunaan suku cadang (jika Anda membutuhkan resistor 4K7 untuk rangkaian analog, mungkin memilihnya untuk semua pullup Anda, jika Anda menggunakan keramik miliaran 100nF / 10V Bypass kapasitor, cobalah untuk menggunakannya di lokasi lain.

Jauh lebih banyak yang bisa dikatakan, dan orang Australia terkenal Dave Jones memiliki beberapa video bagus mengenai hal ini - dia adalah seorang desainer PCB profesional dan telah bekerja untuk Altium, jadi mereka cukup bagus jika Anda menggunakan Altium. (seringkali Anda bisa mendapatkan tautan dari bilah sisi kanan di SE) Altium memiliki alat bawaan yang bagus untuk panelisasi tetapi, tentu saja, Anda harus tahu dimensi apa yang ingin Anda gunakan untuk panel, jarak, lebar rute, uang saku dan tembaga -menarik kembali di sekitar alur-V, dimensi penandaan fiduciary dll.).

Beberapa dari ini bervariasi dari produsen ke produsen, tetapi ada banyak kesamaan. Jangan membuat panel terlalu besar untuk muat di mesin rakitan (!), Sekitar 9 x 12 "atau sekitar itu biasanya baik untuk papan ukuran individu yang sederhana.

Papan itu sendiri harus memiliki jarak yang cukup di antara bagian-bagian, lebih disukai tidak ada bagian yang disembunyikan di bawah bagian lain atau di bagian bawah papan, dimensi bantalan yang tepat, dan lubang tidak berlubang jika diinginkan. Slot harus digunakan sebagai pengganti lubang besar jika bagian melalui lubang memiliki sadapan datar (mis. Konektor barel). Ukuran lubang untuk bagian lubang harusmemiliki izin yang memadai untuk memperhitungkan toleransi atau mereka tidak dapat diandalkan dengan mesin. Lebih besar lebih baik (sampai titik di mana penyolderan dikompromikan). Jika Anda perlu menutupi bit untuk penyolderan gelombang (agar lubang tidak terisi, atau tab konektor ditutupi dengan solder), Anda memerlukan langkah masking atau taping tambahan. Bagian-bagian yang membutuhkan penyejajaran (LED melalui lubang, misalnya) dapat memerlukan jig khusus atau perlengkapan, yang mungkin harus Anda jadikan kelonggaran pada PCB.

Pada dasarnya Anda perlu dua mempertimbangkan tiga masalah utama di sini.

1. Menggunakan stensil untuk menerapkan pasta solder. Ini biasanya bukan masalah, tetapi untuk bagian tertentu (misalnya bagian yang membutuhkan banyak pasta solder (seperti konektor untuk kekuatan mekanik) atau bagian yang memiliki bantalan sangat kecil / tipis. Tetapi jika Anda dapat mengisi bagian ini per tangan seharusnya tidak ada masalah di sini.

2. Menempatkan komponen pada PCB: Biasanya komponen ditempatkan pada arah vertikal pada 90 ° oleh mesin. Masalah dapat muncul jika Anda memiliki komponen yang sangat kecil di sebelah komponen besar. Biasanya bagian-bagian kecil akan dihuni terlebih dahulu, lalu yang besar jadi biasanya juga bukan masalah besar. Ini adalah tugas rumah fabrikasi karena ini dapat bervariasi di antara mesin. Ketika Anda memesan PCB mentah, mereka akan dikirim dengan pembatas kecil di sekelilingnya sehingga mesin dapat menanganinya. Jika Anda hanya memiliki PCB tanpa pembatas (yang dihapus setelahnya), mesin kami tidak dapat menangani PCB dengan benar. Anda menyebutkan bahwa "menempatkan satu bagian di bagian bawah adalah hal yang buruk". Memang tidak, tapi prosesnya akan lebih mahal karena papan akan melalui mesin dan oven untuk kedua kalinya (atau itu dilakukan tangan). Juga, ketika ada bagian "berat" di kedua sisi, ada kemungkinan bahwa satu bagian dapat jatuh ketika papan melewati oven untuk kedua kalinya. Sekali lagi, ini dapat diatasi (beberapa perekat), tetapi produk Anda akan lebih mahal.

3. Memasang komponen melalui lubang: Jika Anda tidak menggunakan teknologi khusus seperti Pin-In-Tempel atau yang serupa, komponen tersebut dapat ditempatkan dengan tangan dan papan akan disolder (lagi) bahkan melalui penyolderan gelombang atau penyolderan selektif. Aturan khusus dapat berlaku di sini (jarak minimum, arah, ...)

Singkat cerita: Setiap rumah fabrikasi harus dapat mengirimkan panduan desain / aturan / dokumen Anda di depan sehingga Anda akan tahu apa yang harus diwaspadai. Dan: Semakin rumit tata letaknya, semakin mahal harganya.

Sebagian besar saya berbicara tentang ide bahwa Anda menentukan SATU papan untuk printer PCB prototyping, tetapi Anda mungkin perlu memperhatikan bagaimana beberapa papan panel proses produksi. Pelari harus ditambahkan. Jika Anda memiliki konektor yang menggantung di tepi, ini mungkin memerlukan beberapa khusus untuk membuat papan mudah dipisahkan.

Juga, ada proses pencitraan yang digunakan untuk memposisikan dengan benar bagian pengambilan dan penempatan. Fidusia mungkin harus berada di pelari Anda atau di setiap papan, atau keduanya.

Ini mungkin atau mungkin tidak menjadi masalah, karena perakit Anda mungkin melakukan beberapa atau semua ini untuk Anda - tetapi semakin Anda memahami prosesnya, semakin baik percakapan Anda.

Adapun pencampuran SMD dan melalui lubang, itu berarti dua proses, bukan satu. Dua papan sisi dipantulkan dua kali, dan potongan-potongan besar mungkin harus dilem agar mereka tidak bergerak pada reflow kedua. Ini menambah biaya.

Seperti yang disarankan dalam komentar, saya juga bermaksud bahwa papan yang Anda dapatkan dari pembuat PCB prototyping sudah terpisah, dan karenanya tidak cocok untuk dipetik dan ditempatkan.