指导PCB从原型到生产

回来与更多的夏季阅读为您的PCB布局爱好者在全球各地。我们的最后一个主题是关于如何有一个好的开始，并简单地谈到了位置方面。这次我们的指甲缝里会有一点锡膏。把场景向前推进一点。我们赢得了合同，并开始了生产坡道，并解决了常见的生产前问题。这将为解决我们在REV 1时所不知道的问题提供新的解决方案。

图片来源:The1Thing.com

现在是REV 2，所有的后知后觉都牢牢地到位。只是做了一些润色。也许，你从以下一个或多个群体的人那里听到过这个词:

采购不知道你是否可以减少层数并增加最小气隙。为什么总有那么多电容器?

失效分析关注热路径和ESD密封。

生产车间:“用一个矩形来定位条形码和更多的板级基准标记如何?”哦，你能不能把所有东西都从其他东西上移开，尤其是那些高大的东西?”认真地说，将组件均匀地分布在电路板上是有价值的。

返工技术人员可能对院子周围的微控制器有稍微不同的解释。一些小零件是在返工的方式喷嘴。

检查如果您能多注意一下电路板上的极性标记，我将不胜感激。

的测试团队我想探索增强在线测试覆盖率，再加上一个JTAG连接器或I2C总线，以获得更完整的图像。

我们甚至还没有谈到电气和机械工程师，他们秘密发誓永不放弃为更好的捕鼠器而奋斗。整个下游用户团伙已经发声，他们的信息很明确。代表最终用户(读作“客户”)，我们希望这个小工具能够工作，并且如果它出现故障，我们希望能够修复它。

过去的美好时光

谢天谢地，我靠烙铁谋生的日子已经过去了。在同一家公司(格兰杰联合公司，代表)的跳槽最终让我找到了一份管理接收检验实验室的工作。

我们部门制造了安装在海上石油钻井平台上的点对多点无线电。现在吗?他们使用手机。然后回来吗?在我的职责中，我必须检查每一批进来的板的随机样本上的随机样本的通孔的镀桶。显微镜会扰乱你的视力，因为你的焦点上下通过筒寻找针孔空洞。从那时起，我在ECAD找到了自己的使命。

关于焊接

我说那是为了说这个。你应该知道所有典型的焊料缺陷是什么样子的，你必须能够根据视觉或破坏性测试来识别可能的根本原因。装配线上最常见的问题之一是在表面安装QFN, QFP(或类似的矩形)包下焊接大的接地段塞。这需要完美的混合焊接烘箱温度分布和锡膏的数量/沉积。精确的数量是相对于周围较小的垫。

如果幸运的话，数据表将有一些关于粘贴的指导。如果他们允许我选择组件，那么所有的数据表都会有实际测试数据支持的信息。如果我购买零件，书中的第一条规则是良好的足迹文档。

“电子焊盘”上的焊料空洞在x射线上显示为焊点润湿(良好粘附区域)中的气泡。在锡膏模板中创建类似于具有四个或更多开口的窗框的模式，与全尺寸开口相比，可以减少膏体的数量。这只是一个例子。

另一个常见的缺陷是焊料桥接，解决方案可能涉及阻焊、膏体和/或金属加工。焊锡球是另一个不好的东西。他们说我们用了太多焊料，或者在烤箱里烤得太厉害了。你大概可以猜到焊料空洞的根本原因。提示:焊料并不总是不够的。一些缺陷，如焊点冷或扰动，更有可能与工艺有关。所以，幸运的是，我在表面安装革命之前接受了所有的在职培训。

图片来源:NASA

您的捷径，所有这些智慧在于工艺手册(pdf)，如古老的IPC J-STD-001。知识就是力量。修复组件问题和PCB级别是一种滥用权力。总是返回到根库，并将更新放在将来将使用同一设备的任何产品的源代码中。占用空间更新通常意味着重命名或升级设备文件名，以考虑PCB的特定迭代是否具有改进的历史。在某些行业，这种详细的可追溯性是必不可少的。

通孔元件

位置(或管理信息系统这些符号的放置)在制造令人头痛的生产方面并不落后于足迹。对我们大多数人来说幸运的是，这些组件仍然可以在我用来焊接的相同包装中使用。通孔布置的要点是为每个引线选择合适的孔大小。

图片来源:PCB-3D

孔的大小是至关重要的，因为我们想要介于大到足以方便机器人放置和小到足以在引脚上获得良好的毛细管作用之间的最佳点，以便焊料最终吸进孔中。孔的标称尺寸大约是销的最大尺寸的10mils，但这是一个比例方程，有不同的方法来解决它。ANSI有一个适用于机械孔的规范，而IPC当然有不止一种方法来确定最佳数量。最后，实际的钻头尺寸只有这么多。不要为几个微米而烦恼。

面山

无论采用何种技术，表面贴装垫至少包含三个元素;金属，焊锡屏蔽和粘贴模板。金属层和膏体层是正面的层:在艺术品中可以看到所绘制的项目。阻焊层可以被认为是一个负层，因为无论在艺术品上显示的是从PCB上剥离的区域。

从本质上讲，我们所做的是设计阻焊孔之间的空间。这些垫层之间的掩膜小壁决定了组装过程的结果，甚至比金属垫层更重要。当它足够坚固，可以防止焊点融合在一起时，我们称之为焊坝。当它太薄而不能粘附在PCB上时，我们称之为条子。最小坝宽的阈值为4密耳。如果您的CAD系统有方法检查这些阻焊条，那么该工具是您的朋友。

放置太靠近PCB边缘的组件处于危险之中，因为电路板边缘在中心区域之前达到回流温度。除了墓碑之外，当引线以不同的速度从浆糊变成液体再变成固体时，一些部件可以被物理撕开。这在现实生活中在放置在射频输入上的绕线电感上发挥了作用。从电的角度来说，这是个好主意。在实践中，这成了一个潜在的缺陷。故障来了又去，是最难排除故障的。

保持和拥有质量

自己去发现问题，或者在合适的时候把工作搁置起来。想象一下跳过整个DFM骑车是因为你处理好了自己的事情。这是买家会注意到的。从供应商那里得到零技术问题并不需要奇迹。把你学到的所有东西都放在设计和文档包中，至少可以最大限度地减少DFX挂起对进度的影响。如果你对第一次修订的反馈是积极主动的，那么这次的风险就会降低。标题栏上的是你的名字和名声。让它有意义。

引用:

https://www.the1thing.com/the-one-thing/how-to-build-a-business-with-hockey-stick-trajectory/

https://workmanship.nasa.gov/lib/insp/2%20books/links/sections/files/601.pdf

http://www.pcb-3d.com/tutorials/how-to-calculate-pth-hole-and-pad-diameter-sizes-according-to-ipc-7251-ipc-2222-and-ipc-2221-standards/