Растущие объемы монтажа печатных плат заставляют выдерживать определенные, пусть даже и минимальные, правила проектирования и подготовки производства, поскольку без этого невозможно обеспечить  качественное выполнение монтажа.

Разработчики часто относятся к прототипам как к изделиям мелкосерийного производства и пренебрегают правилами, что приводит к сложностям при изготовлении и монтаже, когда сборщику приходится прибегать к ручному монтажу, что влечет за собой неминуемое снижение качества сборки и как следствие надежности устройства в целом.

В данной статье, мы попробуем озвучить основные правила и рекомендации, которых следует придерживаться при проектировании изделия, чтобы изделие было технологичным при сборке.

Односторонний монтаж

При проектировании платы, если позволяет схемотехническое решение лучше компоненты располагать только с одной стороны. Поскольку появляется возможность экономии не только на монтаже, но и на трафарете (при одностороннем монтаже требуется только один трафарет). Если плата двухсторонняя, то компоненты по возможности лучше распределять по сторонам равномерно, поскольку при малом количестве компонентов с одной стороны (от 1 до нескольких штук), не считая финансовых потерь на трафарет и сборку, применение автоматических линий нецелесообразно, поэтому данные компоненты часто устанавливаются вручную, что создает неудобства и временные потери.

Технологический процесс

Вся соль сборки прототипов печатных плат заключается в том, что технологический процесс сборки практически ничем не отличается от сборки крупносерийных изделий.

При сборке плат прототипирования все этапы сохраняются:

  1. Нанесение паяльной пасты. В условиях нашего предприятия, нанесение пасты производиться методом трафаретной печати.
  2. Установка компонентов производиться автоматическими сборочными линиями.
  3. Пайка оплавлением в конвекционной печи.
  4. Контроль качества сборки на системах технического зрения.
  5. Установка выводных компонентов. Для мелкосерийной партии, как правило выполняется вручную. Селективная пайка не используется поскольку установка требует долгой настройки.

Технологические поля

Стоит обратить внимание на необходимость отступа контактных площадок от края платы (рекомендованное значение 5 мм). Перемещение печатных плат на автоматизированном производстве производиться с помощью конвейеров. Поэтому необходимо иметь поле без компонентов для опоры на подвижные элементы конвейера. Также, между сборочными операциями платы переносятся в технологической таре, выполненная в виде кассеты с направляющими, которые фиксируют плату за края, поэтому если не будет отступа возможно повреждение компонентов на краю платы.

На этапе нанесения паяльной пасты, также требуются технологические поля (отступ от края), поскольку принтер трафаретной печати фиксирует плату захватами за края.

Панелизация

Если по конструктивным особенностям изделия невозможно обеспечить отступ компонентов от краев платы либо плата имеет сложную форму отличную от прямоугольной, то необходимо применить панелизацию. Панелизация позволяет повысить технологичность процесса сборки на всех этапах.

Есть случаи когда можно обойтись и без панелизации. В этом случае должны соблюдаться несколько условий, а именно:

  • отсутствуют поверхностные компоненты, выходящие за габариты платы
  • есть зазор от края платы до компонентов не менее 5 мм (как правило достаточно длинной стороны, на которую будут опираться конструктивные элементы конвейера)
  • размер платы по узкой стороне не меньше 100 мм, чтобы можно было закрепить в конвейере.

Реперные знаки

Для установки компонентов на автоматической линии необходимы реперные знаки не менее трех на плату или панель (как правило это круг со вскрытой маской, для обеспечения контрастности и лучшего распознавания системой технического зрения станка, необходимо сделать отступ 3 мм от компонентов), для позиционирования и привязки к координатам компонентов сборочного станка. Помимо глобальных реперных знаков, рекомендуется также использовать локальные. Локальные устанавливаются возле микросхем в диаметрально противоположных углах, с целью повышения точности позиционирования микросхемы при установке станком.

Комплектация

Комплектация должна поставляться в лентах либо катушках. Для вашего удобства мы можем закупить комплектацию у проверенных поставщиков как полностью на все устройство, так и частично, тем самым обеспечив бездефицитную сборку в кратчайшие сроки.

Пайка

Пайка производится в шестизоновой конвекционной печи, как и при сборке крупных партий. Термопрофиль контролируется профайлером индивидуально для каждого изделия.

Контроль качества

Контроль качества на нашем предприятии комплексный. Это и межоперационный, после каждого этапа сборки, так и полный после окончательной сборки платы. Контроль качества пайки производится на установках автоматической оптической инспекции. Также используются стереомикроскопы.