手工焊板改自动化组装需要注意的十点 ​

2019-06-10 18:09:38

如果你需要组装的电路板并非少数,只靠手工带来的成就感恐怕不够;当工作量达到某种程度,是该考虑把电路板组装任务委托给pcba加工厂商或是自家建置smt组装线的时候了。但这并不代表着你只要把零件跟板子装箱打包寄到组装厂就好...

有鉴于目前市面上有众多零组件都是只采用表面黏着(smt)封装,以手工焊接一些PC电路板的受欢迎程度令人惊讶…特别是考虑到那些零件的尺寸是有多么小。在不是很久以前,就算是那些最大的smt零件也会让人害怕,而能焊接次毫米(sub-millimeter)间距的零件会是一种荣誉;不过这种情况在最近十年似乎有所变化。

如果你需要组装的电路板并非少数,只靠手工带来的成就感恐怕不够;当工作量达到某种程度,是该考虑把电路板组装任务委托给pcba加工厂商或是自家建置smt贴片加工组装线的时候了。这么做将能为你节省不少时间,而且确保更可靠的成品;但这并不代表着你只要把零件跟板子装箱打包寄到组装厂就好,因为自动化焊接设备并没有直接与你的大脑相连,规则也得改。

有时候在手工焊接可行的技巧,可能会完全破坏机器组装程序;为了避免这类问题,佩特科技小编列出了以下的十个注意事项,提供准备从手工焊电路板转向采用机器组装的朋友参考。

1、小心零组件受潮

这听起来似乎并不是那么合理,但是塑料确实会吸收湿气,而且不用丢进水槽、只要暴露在空气中就会发生。塑料封装的芯片若有湿气,在回焊炉(reflow oven)里会像是爆米花一样──湿气会变成水蒸气,如果不能很快排出,就会让芯片封装爆开;通常这种损坏是肉眼不可见的,但你会在现场看到不可靠的产品。

通常喜欢自己动手做的创客们会打开零件的外包装将它们随处放置,并没有使用适当的储存方法;如果你要把你设计的项目送去机器组装,有两件事情可以避免对湿气敏感的零件受潮:首先是在需要时才订购零件,不要太早买进,而且要保持包装密封;或者是通知组装厂注意零件可能受潮,并请它们在组装上之前先烘干,将湿气妥善去除。

2电路板一定要上防

很多电路板厂会在你订购无防焊漆产品时提供优惠,这在手工组装时不是问题,因为你可以用眼睛观察并调整焊料的量。不过如果是利用模板(stencil)来涂焊料,并且电路板会经过回焊炉,焊料会扩散到外露的铜线,这可能会使得零件导线上的焊料不足以建立可靠的连结。上一层防焊漆可能得先多花点钱,但是以长远的眼光看是可以提升可靠度与降低成本;此外防焊漆现在也有许多颜色选择(EDNT编按:传统是绿色),能为你的电路板带来个性化外观。

3、网板印刷也不可或缺

电路板上有没有网版印刷与可靠性无关,但会让精准的组装更难实现;依照我的方法,会用CAD档案能让组装设备确实了解每个零件该放置的位置,包括角度与方向。可惜世事不能尽如人意,很常出现错误脚位或是零件本身标示模糊不清,无法只靠CAD档案来描述位置,清晰的网版印刷能确保不会出错,因为数据是可见的。

如果因为设计的缘故,你不想要有防焊漆与参考指针的电路板,这是你的选择;不过你还是需要在布线软件的文件层中做好标示,或者是另外绘制一张组装图,并且要告诉pcba组装厂注意那些标记信息。

4、跟上smt潮流

要确保能手工打造电路板的最简单方法之一,是坚持采用导线通孔(lead through-hole,LTH)类型的零件,但这会带来许多设计上的限制,也会使许多新技术无法被使用。如果你目前主要还是采用LTH组件或是大尺寸的smt组件,你可以透过转向采用更小的smt组件进入一个能利用专业组装技术的新世界,许多最新、功能最多的零件都是只有超小型封装,例如里聚合物电池充电器、无线组件、加速度计,以及一些最新的微控制器,几乎都只有最迷你的芯片封装外观。

当你以手工组装产品原型或是打造较少数量的私人用途电路板时,或许能够在扩充板(breakout board)上找到这种小型零件;若要开始打造上千套准备销售的系统,最好重新为电路板布线,在不使用扩充板的前提下使用那些小型芯片,千万别忘了旁路电容还有每一颗必备的支持零件。

未完待续

剩下的内容将会在手工焊板转自动化组装的十个注意要点一文中继续讲解分析。


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