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PCBA板设计加工的常见问题
2016-08-10
对于大部分电路板来说,PCBA板加工要如何设置拼板数量,需要考虑哪些因素呢?如何拼板可以提升生产效率,减少板材损耗,既然拼板有这么多好处,当PCB设计工程师把PCB的外形确定下来后,就可以对电路板进行拼板设计。那么PCB并板是PCBA加工过程中需要处理的一个问题。
常见拼板方式∶电路板拼板方式有很多,比如二合一、三合一、四合一等,比较常见的是以两片以上相同的电路板拼成一个大电路板;用不同形状的电路板也可以进行拼板,但是应用的比较少,主要是生产时不同形状的板子的数量很难配合一致;阴阳板是将同一种电路板的正反两面拼成一块电路板,阴阳板能够提升SMT贴片加工效率,适合元器件数量较少的电路板。阴阳板设计也不是适合所有电路板,如果电路板某一面焦中设计了较重的元器件,使用阴阳板拼板就有可能导致该面作为第二次打件时较重零件掉落。还有板上存在大面积吸热元器件的板子也不能采用阴阳板拼板设计。阴阳板的缺点是SMT加工上有限制,容易造成受热不均的现象。具体采用哪种拼板方式还是要综合考虑各方面的因素。
制板费用对拼板数量的影响
制板费用是用来衡量拼板数量的最重要因素。电路板厂商为了提升生产效率及降低成本都会有基本的标准板材大小,这些标准重复考虑电路板板材的最佳利用率。常见的标准有16.16×16.16”,18.32×18.32”,20.32×20.32” 等。电路板的费用会受使用板材的大小影响,选择最合适的标准板材,实现最优的板材利用率能降低电路板的生产成本。电路板的费用还跟板子的层数、孔数、以及有没有盲埋孔等因素有关。
SMT加工线根据使用要求的不同,分为长线和短线。短线最多有两台快速贴片机和一台慢速贴片机;长线通常有多台快速贴片机和慢速贴片机。通常每条线都配有一台锡青印刷机,板长150mm的拼板刷一次锡得大概需要35-40秒,二合一板在SMT短线加工,每台机器新分配的时间大概为10-26秒,贴片时间要元低于锡胃印刷时间,说明贴片机在等提译印刷机,没有充分利用贴片机的产能。把二合一换成四合一,效率立马就获得提升(每小时的产出),具体数据见下表∶


PCB厂通常希望拼板数目越少越好,因为拼板数目越少产生打X板的机率就越少,可以降低报废率,减少制板成本。SMT工厂也不喜欢打X板,因为打X板会降低加工的效率。所以还是要从整体PCBA加工费用成本的角度来计算最实惠的拼板数量,PCB厂和SMT工厂的工艺能力对此也有影响。另外还要考虑去板边是用V-cut还是Router制程,这个也会影响拼板设计。
PCBA制造过程涉及的环节比较多,一定要控制好每一个环节的品质才能生产出好的产品,一般的PCBA是由PCB电路板制造、元器件采购与检查、SMT贴片加工、插件加工、程序烧制、测试、老化等一系列制程,下面我们仔细说明一下每一个环节需要注意的地方。
1、PCB电路板制造接到PCBA的订单后,分析Gerber文件,注意PCB的孔间距与板的承载力关系,切勿造成折弯或者断裂,布线是否考虑到高频信号干扰、阻抗等关键因素。
2、元器件采购与检查元器件采购需要严控渠道,一定要从大型贸易商和原厂提货,100%避免二手料和假料。此外,设置专门的来料检验岗位,严格进行如下项目检查,确保元器件开放障。回流焊炉温测试、禁止飞线、过孔是否堵孔或渗漏油墨、板面是否折弯等;IC查看丝印与BOM是否完全一致,并做恒温恒湿保存;其他常见物料检查丝印、外观、通电测值等,检查项目按照抽检方式进行,比例一般为1-3%;
3、SMT Assembly,锡膏印刷和回流焊炉温控制是关键要点,需用质量较好且符合工艺要求激光钢网非常重要。根据PCB的要求,部分需要增大或缩小钢网孔,或者采用U型孔,依据工艺要求制作钢网,回流焊的炉温和速度控制对于锡膏的浸
4、润和焊接可靠性十分关键,按照正常的SOP作业指引进行管控即可。此外,需要严格执行AOI检测,最大程度减少人为因素适成的不良。
5、DIP插件加工,插件工艺中,对于过波峰焊的模具设计是关键点。如何使用模具能够最大化提供过炉之后的良品概率,这是PE工程师必须不断实践和经验总结的过程。程序统制在前期的DFM报告中,可以给客户建议在PCB上设置一些测试点Test Points),目的是为了测试PCB及焊接好所有元器件后的PCBA电路导通性。如果有条件,可以要求客户提供程序,通过烧录器(比如ST-LINK、J-LINK等)将程序烧制到主控制IC中,就可以更加直观地测试各种触控动作所带来的功能变化, 以此检验整块PCBA的功能完整性。PCBA板测试对于有PCBA测试要求的订单,主要进行的测试内容包含LCT(In Cicuit Test)、FCT(Function Test)、Burn In Test(老化测试)、温湿度测试、跌落测试等,具体根据客户的测试方案操作并汇总报告数据即可。

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