常見的印刷電路板問題:組裝

在我們正在進行的描述與印刷電路板相關的更常見問題的系列中,我們研究了設計、元件和製造問題。接下來,我們將關注一些在組裝過程中可能影響電路板的問題。雖然其中一些問題可能是由生產錯誤引起的,但大多數問題的根源在於電路板的設計方式。這些問題的範圍可以從輕微的煩惱(如未標記極性指示器)到生產展示障礙(如物料清單中缺少元件)。

常見的印刷電路板問題:組裝

通常,可製造性設計 (DFM) 問題源於 PCB 佈局,但並未得到應有的關注。發生這種情況時,製造商有責任找出錯誤、返回設計進行更正或自行進行更改。如果設計團隊在早期做好充分準備,這種情況可能會變成一個昂貴且耗時的過程,而這一過程是可以避免的。為幫助識別這些潛在問題並確保 PCB 設計在發出之前已做好生產準備,以下是您應該瞭解的組裝中的一些常見印刷電路板問題。

八種常見的印刷電路板裝配問題

組裝過程中的許多電路板問題是由於設計人員不知道的設計和佈局問題。以下是可能減慢或停止 PCB 製造的八個常見問題。

1. 物料清單(BOM)問題

您的 PCB 合同製造商將在開始您的專案之前審查您的 BOM,他們將尋找以下內容:

元件可用性:

某些零件缺貨或不再生產。

價格:

在某些情況下,您想要的零件價格昂貴,而功能性替代品的價格可能要低得多。

贗品:

有些零件與宣傳的不一樣,但 CM 的工作人員接受過培訓,可以發現這些贗品並避免它們。

供應鏈:

PCB CM 擁有完善的元件製造商、分銷商和經紀人網路,他們可以利用這些網路解決當前供應鏈中的許多難題。

透過在設計週期的早期與您的 CM 合作,您可以避免因BOM 問題而導致的延遲,以便他們在您準備好製造時準備好零件。

2. 不正確的 PCB 封裝

如果構建不正確,PCB 封裝會產生多個 DFM 問題,包括焊點不良、引腳不匹配或缺乏物理空間。在構建 CAD 封裝模型並確保它們與原理圖中的零件編號正確匹配時,必須使用行業或製造規範。

3. 元件放置錯誤

因太靠近而違反制造商 DFM 規則的元件可能會導致自動裝配系統出現困難。貼片機以及波峰焊和迴流焊需要最小的間距才能獲得最佳結果。手動返工也需要足夠的元件間距。當元件被另一個較大的部分所掩蓋時,將烙鐵放入一個區域可能具有挑戰性。試圖將工具裝入狹小空間的附近元件也有可能受到附帶損壞。

4. 焊接缺陷

違反 DFM 規則還會在印刷電路板中產生各種焊接缺陷。以下是可能發生的情況的示例:

焊錫橋接:

當焊錫在兩個不打算連線的金屬導體之間形成連線或短路時,它被稱為焊橋。如果波峰焊的元件放置不正確、阻焊層設計不正確導致焊盤上焊錫過多,或者焊錫模板存在設計或對齊問題,就會發生這種缺陷。

陰影:

較大的零件將較小的零件放入波峰焊中,可能會遮蔽較小的零件並搶奪它們所需的良好連線的焊料。

不良焊點:

在通孔元件中,這通常是由於散熱墊不足導致焊接過程中從連線處帶走過多熱量。

墓碑效應:

在小型兩引腳表面貼裝部件中,一個引腳上的金屬過多會造成熱不平衡,導致另一個引腳上的焊料熔化得更快,並將部件從較冷的引腳上拉下來。

凹陷接頭:

對於其引腳而言太大的通孔引腳可能無法保持應有的熔化焊料,從而導致連線不完整。

5. 散熱問題

具有不對稱疊層的電路板可能會因焊接操作期間施加的熱量而發生翹曲和扭曲。這些相同的熱問題也可能對熱敏感的元件產生不利影響,這些元件需要稍後手動組裝。

6. 缺乏可測試性

PCB 製造商使用電路板測試來驗證組裝過程,確保每個元件引腳與其相關的網路有良好的連線。如果沒有完全覆蓋根據測試設計 (DFT) 規則放置的測試點,則測試無法完全完成,需要手動驗證過程。

7. 絲印標記不足

準確的絲印標記(如參考標誌符和極性指示器)對於裝配驗證、返工和測試至關重要。在沒有這些標記的情況下,測試技術人員將面臨更耗時且更具挑戰性的工作,即在板上找到合適的位置進行工作。

8. 組裝檔案不完整或不清楚

對於正在構建的電路板,組裝文件需要是完整的和最新的。圖紙需要可讀,並且所有必需的資料和資訊檔案都需要伴隨設計製造。

為什麼選擇 PCB 代工製造商很重要

如您所見,由於電路板的設計方式,可能會發生許多潛在的 PCB 組裝問題。然而,在好的電路板製造商的幫助下,許多這些問題都可以得到緩解。優秀的 PCB CM 將在整個 PCB 設計過程中與您合作,在製造之前驗證您的 BOM,併為您提供當前和最新的 DFM 和 DFT 規則和約束。

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