哪些规则和技巧使自动组装变得容易?


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哪些规则和技巧使自动组装变得容易,而不是不必要的困难或完全不可能?

特别是,如果我的电路板在手工组装后可以正常工作,则有人暗示它们可能不适合自动组装:

“原型类型的PCB制造场所将向​​您发送印刷电路板,...这些板适合测试您的电路,...它们可用于电路的手动装配。它们通常不适合自动化组装过程。” - 斯科特

Scott指的是什么,在进入批量生产自动化组装之前,我可能需要更改什么?

告诉我“总是做A,从不做Z”之后,请继续。你为什么这么做?它可以避免什么问题?有书籍或网站讨论组装设计技巧吗?


答案可能就是制造的PCB本身不适合自动化组装。自动化装配厂需要控制整个PCB过程:输入必须是图纸,而不是现成的电路板。好的,假设您已经制作了一块PCB,但它们没有钻出任何孔。您可以将PCB交给另一个PCB工厂,然后说:“在其中钻孔所需的孔吗?” 完全可以想象,即使有了钻头锉,他们也会遇到困难,并且最终将由手工完成。
哈兹2014年

我正要问同样的问题。我刚刚发送了一个设计以获得PCBA的报价。SMT组件之一必须在电路板的底部,这显然是一件坏事。我不知道还要避免什么其他事情。
geometrikal

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到目前为止,出色的答案,我也建议您观看该视频和第2部分
Matt Young

Answers:


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您通常会希望将用于机器组装的板拼板化。由于必须制造和使用特殊的固定装置(除非侧面上确实有很宽的未使用区域),并且因为要填充(例如)12个单板而不是4x3面板,因此,松散的板将变得更加昂贵,因为它必须被制造和使用。 。

这意味着更多的前期NRE和工具成本以及更多的每单位成本,这几乎是不遵循准则的普遍结果。

您应在侧面放置足够的工具条(通常会折断并丢弃10mm的钻头),在工具条上放置工具孔,并在工具条上至少对角地对准基准标记(用于对齐),并在任何高密度BGA足迹。你可以看到在工具条的基准标记(点)下方

在此处输入图片说明

是一个使用“鼠标叮咬”和走线轮廓的示例,以使这种PCB可以在最少的情况下进行去面板化:

在此处输入图片说明

可以沿板卡的线用紧密间隔的孔(未镀孔)对齐,在大多数情况下都保持平滑的边缘。(该图显示了制作轮廓的几种方法,但是通常您需要一条附加的布线或V形槽才能在其他维度上分隔板)。我更喜欢V形凹槽而不是音量板的鼠标咬合,但它的成本往往更高,而且它们必须一直延伸到整个面板,这可能会受到限制。您必须注意面板式电路板组件的刚度,否则会在组装操作中引起问题(因此,在薄板上切得不能割得太多)。

有时,您可以在控制条上放置用于控制阻抗的测试样板,用于测试的电源板或其他一次性电路的接线。

您将需要最小化设置和操作。仅在板的一侧上具有足够间距的相对少量的不同SMT(仅)部件对于机器组装而言应该更便宜。如果无法在带有适当导引器的卷带中提供任何物品,则组装成本会更高。

最小化板上不同零件的数量(P&P机器上的零件进给器数量非常多,也许只有25至40个)。最好使用更多的相同零件,或者以其他方式合理使用零件(如果您需要4K7电阻用于模拟电路,请使用所有上拉电阻,如果您使用的是100nF / 10V的陶瓷电阻)旁路电容器,请尝试在其他位置使用它们。

可以说的还有很多,而着名的澳大利亚人戴夫·琼斯(Dave Jones)在这个主题上有一些不错的视频-他是一名专业的PCB设计师,曾为Altium工作,所以如果您使用Altium的话,它们的表现非常出色。(通常您可以从SE的右侧栏中获得链接)Altium有很好的内置面板化工具,但是,您必须知道要为面板使用什么尺寸,间距,走线宽度,余量和铜-在V型槽周围回拉,基准标记尺寸等)。

其中有些因制造商而异,但是有很多共同点。不要使面板太大而不能装配到组装机中(!),对于中等尺寸的单个板,通常大约9 x 12英寸左右即可。

电路板本身之间应有足够的间距,最好不要在其他部分或电路板的底部隐藏任何部分,适当的焊盘尺寸,并在需要时提供无电镀孔。如果通孔部件的引线扁平(例如,桶形连接器),则应使用插槽代替大孔。通孔零件的孔尺寸必须有足够的间隙来考虑公差,否则不能可靠地进行机械填充。越大越好(直到影响焊接的点为止)。如果您需要覆盖用于波峰焊的钻头(这样就不会填满孔,或者连接器的接片上都覆盖有焊锡),则需要额外的掩膜或贴带步骤。需要对准的零件(例如,通孔LED)可能需要定制夹具或固定装置,您可能需要在PCB上留出余量。


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基本上,您将需要在这里考虑两个主要问题。

  1. 使用模板涂抹焊膏。通常这不是问题,但是对于特定零件(例如,需要大量焊膏的零件(例如,用于提高机械强度的连接器)或具有很小/薄焊盘的零件),但是如果您能够按每个零件填充这些零件手上这里应该没有问题。

  2. 将组件放置在PCB上:通常,机器将组件以90°的垂直方向放置。如果大型组件旁边有非常小的组件,则可能会出现问题。通常,小零件将首先被填充,然后是大零件,因此通常也没什么大不了的。这是制造工厂的任务,因为这在机器之间可能有所不同。当您订购原始PCB时,它们将在交付时带有小边框,以便机器可以处理。如果您只有没有边界的PCB(之后将其移除),我们的机器将无法正确处理PCB。您提到“将一部分放在底部是一件坏事”。并非如此,但是由于板子将第二次通过机器和烤箱(或者手工完成),因此该过程将更加昂贵。也,如果两边都有“较重”的零件,则当木板第二次通过烤箱时,有可能一部分脱落。同样,这可以解决(某些粘合剂),但是您的产品将更昂贵。

  3. 安装通孔零件:如果您未使用固定技术或类似技术,则可以用手放置此类零件,并且即使通过波峰焊或选择性焊接也可以(再次)焊接电路板。特殊规则可能适用于此(最小距离,方向等)

长话短说:每个制造工厂都应该能够将您的设计指南/规则/文档提前发送给您,以便您知道要注意什么。并且:布局越复杂,将获得越昂贵的价格。


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通常,我是在谈论为原型PCB打印机指定一个板的想法,但是您可能需要注意在生产过程中如何将多个板进行面板化。必须添加跑步者。如果您的连接器悬在边缘,则可能需要一些特殊的设置,以使电路板易于分离。

此外,还有一些成像过程可用于正确放置拾取和放置零件。基准可能需要在您的跑步者或每个板块上,或同时在两个板上进行。

这可能是问题,也可能不是问题,因为您的制造商可能会为您完成部分或全部任务,但是您对过程的了解越多,对话就越好。

对于SMD和通孔的混合,这意味着两个过程而不是一个。两侧板要回流两次,并且可能需要将大块胶粘起来,以便它们不会在第二次回流时移动。这增加了成本。

正如评论中所建议的那样,我还意味着您从原型PCB制造商处获得的电路板已经分开,因此不适合拾放。


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感谢您填写您之前提到的细节。
大卫2014年
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