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返工设计-如何扩展PCB的有用性

我们已经设计制造,组装和测试。DFx可以扩展到考虑程序集的未来使用。有时,印刷电路板需要立即修改。我们可以做一些事情来促进返工。清晰地标记所有组件是一个好的开始。一个健壮的设计将有助于修补和返工场景。让我们深入研究一些技术。

“科学项目”面包板

你见过面包板吗?在PCB设计术语中,面包板是一个具有与DIP封装相同间距的镀通孔网格的矩形。这些孔将接受轴向引线组件以及奇数晶体管封装。请注意,一排排的大头针是绑在一起的,但可以根据实验室里疯狂科学家的要求进行切割。导线上的跳线构成电路的其余部分。开发董事会通常可以负担得起一个精简版。

Adafruit

图片来源:Adafruit -板的一角可以有类似的功能,以增加开发潜力。

没有地方放面包板?板子上的一块矩形区域可以留给“死虫子”。任何类型的组件都可以用引线朝上的方式粘在电路板上。然后可以将导线连接到导线上,并根据需要进行连接。另一种选择是在没有任何实际路由的情况下使用放置在电路板上的公共组件占用空间。一个帽足迹可以放置在任何一端。

两排别针可以并排放置,而不需要考虑特定的足迹。一行或两行可以有额外宽的引脚,以便通常的宽度,以及更宽的封装,可以容纳。延伸的衬垫提供了连接跳线的位置。第二对行可以有更好的音调。这个想法是,几何形状将适合于不同的潜在足迹,SO-8, SO-16等。这完全取决于未来如何实现打样的组件组合。

更一般的说法是阻焊层可以有策略地打开,使分流帽或电阻器沿传输线放置。同样,如果可能的话,可以添加不同大小的幻影组件。

常闭电路可以设计成串联元件。这都是同一张网,直到技术人员把带子从衬垫上剪下来。然后一个电阻,电容器或铁氧体珠可以安装在组件的位置。这对于控制阻抗的情况不是很好。然而,当一个权力领域必须扩展时,这是一个常见的选择。

足迹几何
系列元素可以预先规划与公共足迹几何。

在烤箱里把两小块金属连接在一起是很容易的。它所需要的只是两块金属和一些融化的东西,然后“润湿”这两个元素,最终在烤箱出炉后硬化。我想到的是巧克力片饼干——它们总是这样。如果有一块足够大的巧克力片,两块饼干就可以融合在一起,形成一个疯狂的数字8饼干。(提醒自己:下次我们在烘焙食品过道上走下去的时候,再扩展一下这个买一送一的高巧克力比例饼干的想法。)

对于SMT生产线上发生的所有化学交易来说,这不是一个很好的隐喻,但效果是相同的。把你的饼干和一小块巧克力放在一起,或者用焊锡膏在你的组件和电路板之间建立电气和机械连接。

几何足迹

额外的边界区域增强了常开电路的跳线效果。两边都加热可以使一团焊料弥合缝隙。

返工的安置策略

保持在a附近的区域BGA将允许返工喷嘴周围的座位,使热空气可以回流组件而不拆除其他一些部件。将BGA周围的区域清除将允许地面倾倒在设备周围。这种隔离通过在板上提供一个散热器来帮助解决热挑战。它还可以用于控制与其他设备的电磁干扰。大多数分立组件在短距离内放置或放置在板的底部都没问题。

说到小部件,装配厂通常有一个间距指南,考虑到无源器件的方向。侧到侧的间距将比侧到端或端到端间距具有更小的间隙。原因是为了便于接触到烙铁的焊头角。将这些规则构建到足迹中是很好的。

如果布局软件可以数值控制间距就更好了。的装配设计特性允许相同的足迹用于不同的放置密度级别。这比一刀切的庭院更灵活。较高的组件需要更多的空间。一些连接器需要额外的区域来驱动保持挂钩。SMA连接器应该有空间得到一个小扳手周围的同轴连接器。考虑组装和拆卸故障排除。

可返工性路由指南

扇出一个通孔连接器或类似的组件使用底层提供了访问的痕迹,以便他们可以更容易地切断。避免不得不移除组件来返工的情况。可以用控制深度的槽切割内部痕迹,但可能很难找到一个地方在不伤害其他痕迹的情况下进行切割。

测试点可用于焊接跳线。即使大多数网络由于阻抗原因没有空间或负担不起测试点,在外部电源和地平面区域增加测试点将使其更容易在需要时改变设备的电压。即使PCB被设计为小批量测试夹具,它仍然有可能成为客户的产品或随运项目。把所有东西都设计成大规模生产的样子。

设计返工,维修和故障排除与其他DFx实践携手并进。板设计师谁也在长凳上工作将熟悉的常见问题。为了更换滤波器,不得不拆除射频屏蔽墙是一件痛苦的事情。未雨绸缪,给自己一点喘息的空间,可以减少痛苦。我们都可以时不时地吃点止痛药。

作者简介

John Burkhert Jr是一名职业PCB设计师,在军事,电信,消费硬件和最近的汽车行业经验丰富。起初,作为一名射频专家,为了满足高速数字设计的需求,不得不时不时地翻转比特。当他不写作或执行PCB布局时,约翰喜欢弹奏贝斯和赛车。你可以在领英上找到约翰。

约翰·伯克赫特的资料照片