Проблемы при сборке печатных плат могут привести к дефектам и сбоям. Узнайте, как выявить, предотвратить и решить проблемы, чтобы процесс сборки проходил более гладко.

Введение

Проблемы при сборке печатных плат могут прервать производство электроники, что приведет к дефектам, задержкам и увеличению расходов. Незначительная проблема в процессе может повлиять на надежность. Если распознать общие проблемы и применить успешные решения, производственный процесс будет развиваться более гладко, а конечная печатная плата будет значительно лучшего качества.

Процесс сборки печатной платы

Это процедура монтажа и пайки электронных компонентов на печатной плате (ПП) для создания рабочей схемы. Процедура включает в себя подготовку компонентов, нанесение паяльной пасты, точное размещение компонентов, пайку паяльником или волной, а также контроль. Соответствие стандартам IPC гарантирует качество и надежность сборки печатных плат.

Что такое проблемы при сборке печатных плат?

Проблемы при сборке печатных плат могут прервать процесс производства электроники, что приведет к дефектам, задержкам и дополнительным затратам. Один-единственный дефект может повлиять на надежность печатной платы. Выявляя типичные проблемы и используя эффективные решения, производители могут сделать производство более рациональным и повысить качество печатных плат.

Проблемы при сборке печатных плат, с которыми вы можете столкнуться

Ошибки в проектных файлах и документации

Ошибки в Gerber-файле – если Gerber-файл не соответствует вашему плану, сборка не будет соответствовать ему. Кроме того, ошибки в формате файла или ошибки в отверстиях могут нарушить всю конструкцию.

Ошибки в файле Centroid – эти файлы показывают расположение деталей. Если они неправильные, детали могут быть подогнаны неправильно. Это может привести к неправильному расположению компонентов или неправильной пайке.

Ошибки в трафарете паяльной пасты – здесь указывается, куда паста наносится на печатную плату. Любая ошибка здесь может привести к плохой пайке. Если трафарет имеет неправильный размер или форму, это может привести к плохим соединениям или дефектам.

Ошибки на сборочных чертежах – если эти чертежи нечеткие или неправильные, ваш производитель может допустить ошибку. Небольшая ошибка в этих чертежах может привести к несоосности и дефектам.

Неправильное преобразование файлов CAD – Преобразование файлов CAD может быть непростым делом. При неправильном преобразовании ваша конструкция может быть неверно истолкована. Во избежание ошибок и задержек дважды проверьте файлы CAD перед отправкой.

Ошибки в спецификациях материалов

Неправильные номера деталей – если у вас неправильные номера деталей, это может стать большой проблемой. Это может привести к заказу неправильных компонентов.

Отсутствующие компоненты – отсутствие компонентов в BOM может привести к неполной сборке. Ваша сборка может не работать, если вы забудете добавить все необходимые компоненты.

Двойные / дублирующие записи – Если вы перечислите одну и ту же деталь более одного раза, это может привести к путанице. Это может привести к переизбытку заказов. Это приводит к потере времени и денег.

Неправильное количество – Если вы укажете неправильное количество в спецификации, у вас могут закончиться детали или их окажется слишком много.

Компоненты, которые больше не производятся – Если вы включите в спецификацию детали, которые больше не производятся, производство будет отложено. Проверьте, все ли компоненты еще доступны, прежде чем добавлять их в спецификацию.

Неверная информация о поставщике – наличие неверных данных о поставщике может замедлить процесс закупки. Если имена поставщиков, номера деталей или сроки поставки указаны неверно, это приведет к большим задержкам.

Ошибки компонентов

Неправильная ориентация – неправильное размещение компонентов может привести к ошибкам. Поляризованные детали, такие как диоды, должны быть размещены правильно.

Неправильное расположение деталей – Неправильное расположение деталей приводит к проблемам с пайкой и плохим соединениям. Чтобы предотвратить это, используйте четкие контуры и располагайте детали по центру.

Неправильные отпечатки – Если отпечаток не соответствует компоненту, возникают проблемы. Это может привести к неправильной пайке или несовпадению деталей.

Просроченная и необслуживаемая паяльная паста – просроченная или неправильно хранившаяся паяльная паста может стать причиной плохих паяных соединений. Проверьте срок годности пасты и храните ее в холодильнике при температуре от 0 до 10 °C.

Свободные детали – Свободные детали на печатной плате могут сместиться или отсоединиться в процессе сборки. Это может привести к ненадежным соединениям и дефектным платам.

Низкое качество печатной платы – Низкокачественная печатная плата может привести к различным проблемам. Низкое качество платы влияет на общую производительность и надежность.

Ошибки станка

Компоненты слишком малы для подбора и размещения – Некоторые компоненты слишком малы, чтобы машина могла их подбирать. Примером могут служить компоненты с отпечатком 01005. Некоторые машины для подбора и размещения не могут распознать их, потому что они слишком малы.

Проблемы с пайкой – такие проблемы, как образование мостиков, недостаточное количество припоя или наплывы припоя, могут стать причиной проблем. Эти дефекты приводят к плохим соединениям и могут повлиять на производительность.

Проблемы с температурой в печи оплавления – Неправильная температура в печи оплавления может испортить вашу печатную плату. Слишком высокая или низкая температура может привести к проблемам с пайкой. Это также может повлиять на такие компоненты, как реле, и слишком высокая температура может их разрушить.

Повреждение компонентов при размещении – если машина для подбора и размещения не откалибрована должным образом, она может разместить компоненты неправильно и повредить их. Это может привести к появлению трещин или смещению.

Невозможность точного размещения компонентов – это также проблема некалиброванной машины для подбора и размещения. Если компоненты размещены неточно, вся сборка может выйти из строя. Неправильно размещенные детали не будут правильно соединяться, что приведет к сбоям в работе.

Неэффективное терморегулирование

Неправильные методы отвода тепла – Использование неправильных методов отвода тепла может привести к повышению температуры компонентов. Это может привести к перегреву и возможному повреждению.

Неправильная терморегуляция для THT – компоненты со сквозными отверстиями нуждаются в надлежащей терморазгрузке для отвода тепла. Без него паяные соединения могут разрушиться, и теплопередача станет плохой.

Заблокированные пути воздушного потока – Заблокированные пути воздушного потока могут задерживать тепло и вызывать перегрев. Это происходит, когда детали расположены слишком близко друг к другу или неправильно выровнены.

Недостаточное покрытие при тестировании печатных плат

Тестовые площадки без резиста припоя – Если тестовые площадки имеют резист припоя, щуп не может обеспечить надлежащий контакт. Это приводит к неточным или неудачным тестам.

Пазы – если они не проверены должным образом, проблемы с соединениями могут остаться незамеченными. Это приведет к электрическим проблемам и неисправным трассам печатной платы.

Сквозные отверстия – Отсутствие проверки сквозных отверстий в сборке THT, вероятно, приведет к проблемам с соединениями. Это повлияет на целостность сигнала на печатной плате.

PTH- и SMD-компоненты – Пропуск тестов PTH- и SMD-компонентов также может привести к проблемам. Если не протестировать эти площадки, печатная плата не будет работать.

Рекомендации DFT по эффективным тестовым приспособлениям – Если вы не следуете рекомендациям DFT, это может привести к плохой конструкции тестового приспособления. Кроме того, если расстояние между тестовыми точками и компонентами слишком близко или слишком далеко, тесты, скорее всего, будут неудачными.

Как решить проблемы сборки печатных плат

Ошибки в файлах и документации

При работе с дизайнами печатных плат ошибки в файлах могут привести к проблемам при сборке. Чтобы предотвратить ошибки в файлах Gerber, проверяйте конструктивные узлы с помощью точных настроек. Перед выводом файлов Gerber тщательно проверьте конструкцию. Проверка правил проектирования (DRC) может помочь обнаружить ошибки компоновки.

При проблемах с файлом центроида проверьте, совпадают ли положения компонентов с макетом. Убедитесь, что единицы измерения, закодированные в файле центроида, соответствуют тем, которые вы будете использовать при сборке.

Ошибки в трафарете паяльной пасты также могут вызвать проблемы. Выберите правильную толщину трафарета. Она должна основываться на размерах компонентов и дизайне площадок. Также отметьте точки опоры, чтобы улучшить выравнивание. От края платы также должен оставаться зазор не менее 3 мм. Предоставьте подробные сборочные чертежи, включающие ссылки на компоненты с номерами деталей.

Ошибки в спецификации материалов

Всегда сверяйте детали перечня деталей с информационными таблицами деталей. Можно использовать инструмент для сравнения списков деталей на предмет различий в файлах. Во избежание ошибок убедитесь, что этикетки конструкции совпадают с файлами конструкции.

Проверяйте информацию о поставщиках, номера деталей и сроки поставки. Это поможет вам справиться с проблемами поставок. Убедитесь, что количество деталей соответствует потребностям сборки. Часто обновляйте список деталей, заменяя устаревшие элементы на новые. Контрольный список позволяет сверять список деталей с файлами проекта.

Ошибки при выборе компонентов

Чтобы избежать неправильной ориентации, читайте технические описания поляризованных компонентов, таких как диоды и конденсаторы. Правильно маркируйте вывод 1 на печатных платах. Решайте проблемы выравнивания с помощью простых контуров, центральных меток. Отверстия в паяльной маске должны быть равны площадкам. Размещайте высокие компоненты за короткими. Сверяйтесь с техническими паспортами, чтобы узнать правильные размеры печатной платы. Этот метод позволяет избежать ошибок, которые замедляют ход проекта.

Машинные ошибки

При работе с мелкими компонентами, например с печатными платами 01005, убедитесь, что ваш производитель может с ними справиться. Убедитесь, что они используют чистые, хорошо обслуживаемые печи для пайки и машины для пайки волной, которые выполняют необходимую пайку. Убедитесь, что их машины для подбора и установки откалиброваны для правильной сборки печатных плат.

Неэффективное терморегулирование

Чтобы избежать перегрева, необходимо установить вентиляторы и радиаторы для охлаждения. Добавьте тепловые каналы, чтобы тепло отводилось от компонентов. Расположите компоненты так, чтобы обеспечить отвод тепла из корпуса. Создайте прокладки для компонентов, которые будут включать в себя терморазгрузочные соединения, способствующие отводу тепла. Чтобы улучшить охлаждение, добавьте четыре равномерно расположенных спицы вокруг площадки. Соблюдайте равномерное расстояние между спицами, чтобы избежать образования горячих точек. Также важно обеспечить доступ свежего воздуха к компонентам, чтобы они были расположены правильно. Убедитесь, что паяльная маска и тепловые каналы правильно выровнены.

Недостаточный охват тестирования печатных плат

Четкий план тестирования имеет решающее значение для повышения эффективности тестирования. Определите, какие детали, дорожки и соединения будут тестироваться. Ключевое значение имеют тестовые площадки без сопротивления припоя. К ним относятся отверстия, сквозные отверстия и площадки для компонентов. Убедитесь, что тестовые площадки не закрыты паяльной маской. Маска не должна касаться тестовой точки. Примените формулу для определения расстояния до тестовой точки. Убедитесь, что тестовые приспособления правильно выровнены и соприкасаются с тестовыми точками. Добавьте высоту компонента в данные CAD, особенно для компонентов более 17 мм.

Другие часто задаваемые вопросы о проблемах сборки печатных плат

Как обнаружить дефекты сборки?

Для обнаружения дефектов наиболее важен визуальный осмотр. Проверьте, нет ли перекосов, зазоров, неплотностей или избытка материала. Также можно использовать линейки и штангенциркули. Эти инструменты позволяют измерять размеры, углы и даже расстояния. Убедитесь, что все соответствует заданным допускам. В PCBMay мы используем электрические щупы для проверки коротких замыканий, обрывов, а также для проверки сопротивления или емкости. Это гарантирует, что ваша печатная плата не имеет фундаментальных проблем.

Что такое стандарт для сборки печатных плат?

Стандарт IPC-A-610 имеет решающее значение для сборки печатных плат. Это стандарт «Приемлемость электронных сборок», который описывает параметры качества. Этот стандарт охватывает качество паяных соединений, размещение компонентов и чистоту сборки. Он делит качество на три категории: класс 1, класс 2 и класс 3. Последний класс, класс 3, обеспечивает наивысшее качество.

PCBMay: Предоставляет услуги по сборке печатных плат высочайшего качества

PCBMay – это надежный поставщик услуг по сборке печатных плат, который дает гарантию высококачественной продукции с минимальным количеством дефектов. Вы можете воспользоваться услугами наших опытных инженеров, сложного производственного оборудования и строгих процедур контроля качества, которые в совокупности помогают предприятиям достигать идеальных сборок печатных плат. Позвоните нам прямо сейчас, чтобы заказать изготовление вашей электронной печатной платы.

Заключение

Сборка печатных плат (ПП) может быть существенно затруднена. Выявление проблем и внедрение необходимых решений для предотвращения возможных проблем – это путь к правильному протеканию процесса. Для каждой проблемы, будь то проверка дизайна, точность спецификации или калибровка станка, внимание к деталям остается главным фактором успеха сборки печатной платы.