Меню Рубрики

Технология сборки электроники — ручной монтаж и автоматизация процесса

Пост опубликован: 14 декабря, 2021

Идея этой статьи родилась в компании, занимающейся сборкой электронных устройств. К сожалению, очень часто присылаются конструкции, которые сложно собрать из-за различных структурных недостатков. Это вызывает ненужное повышение цен на монтаж печатных плат, задержки, а также ненужные конфликты. Эта горстка советов предназначена для электронщиков, которые только начинают свою карьеру и не имеют опыта проектирования печатных плат с автоматической сборкой.

поверхностный монтаж печатных плат

Монтаж печатных плат — сборка THT

Сквозные элементы THT, наверное, известны многим. При сборке в более крупном масштабе (больше десятка штук изделий) они очень хлопотные. Большинство из них приходится вручную размещать на доске, что отнимает много времени и средств.  К счастью, пайка выполняется быстро с помощью так называемой волны. Идея этого процесса очень проста — пластины движутся по потоку гладкой волнистой жести, которая смачивает их снизу и одновременно спаивает все элементы. Осталось только обрезать концы элементов и проверить, все ли правильно припаяно.

Учитывая производственные затраты на специализированные станки, автоматизированный процесс сборки нерентабелен для небольших и коротких серий. В этом случае более выгоден ручной монтаж печатных плат https://solderpoint.ru/montazh-pechatnyx-plat-smd-ruchnoj — особенно, если это касается сверхсрочного монтажа элементов микросхем.

Поверхностное крепление SMD

Компоненты SMD намного лучше подходят для автоматической сборки. Если есть выбор, то следует использовать SMD-компоненты, но есть также исключения из этого правила.

ручной монтаж печатных плат

Процесс сборки SMD-компонентов делится на четыре этапа:

  • Склеивание
  • Расстановка элементов
  • Пайка
  • Контроль

Сборка SMD может быть полностью автоматизирована. Тогда сотрудники только контролируют машины и кладут элементы на питатели. Также возможна пайка SMD-компонентов волной. Затем элементы следует сначала приклеить к плате, но приклеивание компонентов проблематично и имеет большие ограничения. Мелкие элементы с мелким растром выводов сложно паять по волне, а компоненты в корпусах QFN или BGA нельзя паять по волне.

автоматический монтаж

С какими SMD-компонентами у машины проблемы?

Оборудование собирает элементы с помощью присоски. Это означает, что каждый компонент должен иметь плоскую гладкую поверхность, на которую необходимо обращать внимание при заказе запасных частей! Что делать, если у элемента нет такой поверхности, как, например, разъем mini USB? Часто, но не всегда, производители наклеивают на такие элементы кусок фольги, чтобы их можно было приподнять присоской.

У некоторых компаний есть машины, которые помимо присоски также имеют захват для нестандартных элементов, таких как золотые штифты или другие соединители. Грейфер снабжен двумя «лапами», которые захватывают элемент по бокам.

Fiducial — этот термин используется для описания небольшого маркера на плате, который позволяет сборочной машине определять точное положение платы, устанавливать контрольную точку и точно позиционировать компоненты. Эти маркеры необходимы, потому что бывает, что доска в машине неправильно установлена или края были обрезаны на долю миллиметра больше, чем нужно.

Если мы не уверены, в какой ситуации использовать реперные точки — лучше, если их слишком много, чем недостаточно. При проектировании печатной платы с SMD-элементами, размещенными с обеих сторон, нельзя забывать размещать реперные точки на обоих ее слоях.

smd сборка

Предоставление комплектующих для сборки

Важная проблема, о которой часто не знают начинающие конструкторы, — это ограниченное количество питателей в сборочных машинах. Может оказаться, что в нашем проекте у нас такое большое количество элементов, что придется использовать две машины. Поэтому следует стремиться к ограничению разнообразия используемых компонентов.

Стоимость запуска производства

Часто заказчики говорят — сначала сделаем 20 плат, потом еще 20, еще 20 через неделю, а потом будем думать, что делать дальше. Конечно, это можно сделать, но таким образом мы подвергаемся ненужным расходам, связанным с запуском производства.

Возможно, вы боитесь отдавать больше производства на аутсорсинг, не будучи уверенным, что плата спроектирована правильно. В такой ситуации обычно можно собрать один или несколько прототипов. При получении изделия стоит поинтересоваться у подрядчика, есть ли у него замечания по простоте монтажа платы или ее тестирования.

Итог

Спроектировать устройства, работающие должным образом, — это только половина дела. Они должны быть сконструированы таким образом, чтобы их можно было собрать по минимально возможной цене. Трудности сборки в основном являются результатом плохой конструкции печатной платы или даже ошибок в схеме.

Не стоит делать вид, что проблем нет и производитель как-то справится. Если конструктор спешит, он может закончить свою работу через месяц или даже через неделю, но допущенные им ошибки могут затруднить на долгие годы сборку и поднять цену продукта.

Правила, описанные в этой статье, носят общий характер, и для получения конкретной информации следует проконсультироваться с компанией — производителем. Чаще всего такие фирмы размещают на своих сайтах подробные инструкции и рекомендации.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Adblock detector