Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

从手工装配到机器装配时要避免的6个陷阱

过去,通常很容易在表面贴装和通孔封装中找到芯片。在过去十年左右的某个时间,元件制造商停止引入其最新芯片的通孔版本作为标准做法。在许多情况下,新组件只能在微小的QFN(四方扁平封装,无引脚)或晶圆级BGA(球栅阵列)封装中找到。

制造商社区 - 从不回避好的黑客 - 找到了与许多这些部件一起工作的方法,同时还在手工制作。在专业设计领域中使用的组件很少,仍然是创意DIY制造商无法使用的。

但是,如果制造商拥有出色的设计并希望大规模生产,会发生什么?

有时,手工焊接时使工作正常的技术将彻底破坏机器装配过程。为了治愈这种疾病,我编制了五个常见的陷阱,以避免从手到机器人组装。

1.考虑湿度敏感性

它可能看起来不合逻辑,但塑料确实吸收了水分,而且它不必掉入水槽中就可以发生。只是坐在暴露在空气中的塑料芯片会吸收湿气。在回流炉中,这些部件最终可能会像爆米花一样起作用。

水分变成蒸汽,如果它不能快速排气,可能会将芯片分开。通常情况下,肉眼看不到损坏,但在现场会显示为不可靠的产品。当我们DIY人们手工制作电路板时,我们倾向于打开组件包,然后让部件四处闲置而不考虑正确存储。

如果您要将您的项目发送到机器组装,您可以使用对湿度敏感的部件做两件事。首先,您可以在需要时订购零件,而不是之前,并保持包装密封。或者,您可以发送暴露在空气中的部分;如果您通知您的装配厂这些部件对湿度敏感,并要求在装配前将它们烘烤。预烘烤可以安全地去除水分。

2.不要吝啬焊接面罩

如果您在没有焊接掩模或丝网印刷的情况下订购电路板,某些电路板制造厂可以降低价格。当你手工制作时,这不是问题 - 你可以通过眼球调节焊料的数量。

焊接掩模允许更高质量的焊点。

然而,当使用模板来施加焊膏并且电路板通过回流焊炉时,焊料将会扩散回到暴露的铜迹线上。这可能会使您的零件在销钉上没有足够的焊料,从而形成可靠的连接。焊接掩模可能会增加一些成本,但从长远来看会增加可靠性并降低成本。创意选择阻焊膜颜色也可以为您的电路板增添一些个性。

丝网印刷也很重要

缺少sIlkscreen不是一个可靠性问题,但它可以使组装的准确性更难实现。总而言之,CAD文件可以准确地告诉装配机器每个零件的位置以及所需的角度和方向。不幸的是,我们不是生活在一个完美的世界 - 谁知道?

在它们中存在包含错误的足迹,或者具有模糊标记的组件仅依赖于CAD文件太常见了。清除丝网印刷将有助于确保数据中的任何错误都可以直观地捕获。如果您不希望使用参考标志符和极性标记使PC板混乱,可以将指示符和任何其他重要标记放在布局软件的文档层中。然后,告诉您的装配厂查看该层以获取信息。

4.无需担心表面贴装

确保电路板可手工制作的最简单方法之一是坚持通孔部件。但这样做会给设计带来许多限制,并排除了许多新技术。小型分线板 - 预装在PC板上的小型表面贴装芯片,带有可手工焊接的接头 - 可用于许多新部件,但不是全部。这是有帮助的,但它们占用了大量额外的电路板空间并且比单独的部分花费更多。

机器装配允许右侧较小的板完成左侧两块板的工作。

如果你手工制作原型或少量电路板供自己使用,请继续使用分线板。但是,当需要花费一千美元进行销售时,请重新启动PC板,以便在没有分线板的情况下使用芯片。只是不要忘记旁路电容或任何其他所需的支持组件。作为奖励,许多分组板是开源的,因此您可以使用经过验证的原理图和布局来设计该部分。

5.焊盘没有开路过孔

QFN和BGA在该部件下方具有引脚/焊盘,通常完全不可访问。对于回流焊炉来说这很好,但是如果你手工焊接呢?一种常见的手工焊接方法是在焊盘上放置大通孔;用胶带将部件固定在电路板上;然后将电路板翻过来,将焊锡和一个小尖烙铁粘在通孔上。通过这样做,您可以手工焊接几乎任何无铅表面贴装零件。

您可能会猜到我要告诉您打开垫片中的开口过孔不能用于自动装配。焊料将沿着通孔向下流动,最终落在电路板的背面。最后可能会出现背面短路,以及从正面掉落的部件或者没有连接所有焊盘的部件。如果您使用开放式手工焊接技术,在将其发送给制造商之前,您需要重新布置PC板,而不会在焊盘中打开过孔。

6.去吧

多年以前,制造电子产品所需的工具和服务如此复杂和昂贵,以至于DIY用户无法将业余爱好项目转变为小型企业。但时代已经发生了变化,随着这些变化,硬件启动又回来了 - 几乎任何人都可以接触到。

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