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在進(jìn)行電子產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)過程中,因?yàn)楸旧砭哂泻芨叩膹?fù)雜性且包含了許多專業(yè)技術(shù),所以在電子產(chǎn)品“可組裝性設(shè)計(jì)”是必不可少的一部分。
可組裝性需要結(jié)合制造工藝的因素考慮,準(zhǔn)確掌握電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)可能造成的可組裝性影響,因此需在設(shè)計(jì)端提前對(duì)可組裝性做分析,避免后期制造端存在無法組裝等問題。
在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)行可組裝性分析可以有效落實(shí)電子產(chǎn)品的預(yù)期效果,讓生產(chǎn)的電子產(chǎn)品可以更好的滿足人們的要求,可以讓電子企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)熱烈的市場(chǎng)上站穩(wěn)腳跟,從而促進(jìn)企業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。
組裝分析是面向裝配的設(shè)計(jì),英文(Design for assembly)簡(jiǎn)稱DFA,是指在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)的產(chǎn)品具有良好的可裝配性,確保裝配工序簡(jiǎn)單、裝配效率高、裝配質(zhì)量高、裝配不良率低和裝配成本低。
華秋DFM軟件的組裝分析功能,可協(xié)助EDA電路設(shè)計(jì)時(shí)整理元件清單,快速匹配BOM元器件,還能大大提高整理BOM的工作效率,當(dāng)然華秋DFM軟件不僅僅是整理BOM那么簡(jiǎn)單,主要功能是提供了組裝分析,支持檢查元器件組裝時(shí)存在的隱患,提前分析檢查可避免組裝過程中因設(shè)計(jì)帶來不必要的損失等。
一、DFM組裝分析檢查項(xiàng)案例分享
華秋DFM的組裝分析設(shè)置,針對(duì)PCBA組裝的分析項(xiàng)開發(fā)了10大項(xiàng),234細(xì)項(xiàng)檢查規(guī)則,檢查規(guī)則基本可涵蓋所有可能發(fā)生的組裝性問題。以下為大家介紹幾個(gè)組裝分析幫用戶解決問題的經(jīng)典案例。
1、BOM跟封裝不匹配,用戶的BOM表里面的型號(hào)是P6KE6.8CA,位號(hào)D4、D5、D8設(shè)計(jì)的PCB封裝是DFN1610貼片二極管封裝,BOM表里面的型號(hào)P6KE6.8CA實(shí)際是插件雙向二極管封裝,因此設(shè)計(jì)的封裝無法使用采購的元器件。如果是PCB封裝設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,生產(chǎn)出來的板子無法使用也沒有辦法補(bǔ)救。
2、器件間距,PCB布局時(shí)沒有考慮是否能夠組裝,生產(chǎn)出來的板子組裝時(shí)器件距離不足,則會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)困難,或者無法組裝。器件的間距不足即便是能組裝,以后也不方便返修。PCB布局時(shí)需考慮器件與器件的間距。
3、器件到板邊,元器件到板邊的安全距離不夠,在組裝過貼片機(jī)器時(shí)會(huì)撞壞板邊的器件,拼版生產(chǎn)的板子在過V-CUT機(jī)器時(shí)會(huì)導(dǎo)致板邊的器件焊盤被割小,組裝時(shí)器件無法貼片。因此PCB設(shè)計(jì)時(shí)需留足器件到板邊的安全距離。
4、CHIP焊盤過長(zhǎng),PCB的元器件焊盤設(shè)計(jì)是一個(gè)重點(diǎn),最終產(chǎn)品的質(zhì)量都在于焊點(diǎn)的質(zhì)量。因此,焊盤設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理,至關(guān)重要。當(dāng)CHIP焊盤設(shè)計(jì)過長(zhǎng)或焊盤大小不一致時(shí),焊接器件可能會(huì)拉偏,或者導(dǎo)致器件立碑。
5、無mark點(diǎn),線路板做好后,需要貼裝元器件,現(xiàn)在元器件的貼裝都是通過機(jī)器來完成的(SMT)。SMT中會(huì)用到mark點(diǎn),mark點(diǎn)用于自動(dòng)貼片機(jī)上的位置識(shí)別點(diǎn)。無mark點(diǎn)則導(dǎo)致貼片不方便。
二、組裝分析功能介紹
1、器件分析
1) 元器件間距:器件間距不足相互干涉,可能存在器件焊接困難或無法返修。器件與器件的高比,超出一定范圍存在熱風(fēng)波不均,可能存在焊接不良,焊接后無法返修。
2) 器件到邊緣:器件到板邊距離不足,銑削或分板剪切刀具需要預(yù)留足夠的空間及機(jī)械加工時(shí)有撞壞器件風(fēng)險(xiǎn)。器件到導(dǎo)軌距離不足,SMT加工時(shí)可能存設(shè)備導(dǎo)軌撞飛器件無法焊接的風(fēng)險(xiǎn)。
3) 元器件絲印:器件接觸字符,可能存在字符被器件遮擋,給焊接、返修等造成不便。字符離器件太遠(yuǎn),無法識(shí)別對(duì)應(yīng)元件位號(hào),可能存在焊接貼錯(cuò)元器件風(fēng)險(xiǎn)。
2、引腳分析
1) 引腳數(shù)差異:貼片器件引腳數(shù)不一致,會(huì)導(dǎo)致無法焊接,需確認(rèn)型號(hào)或封裝是否用錯(cuò)封裝。插件器件引腳數(shù)不一致,會(huì)導(dǎo)致無法焊接,需確認(rèn)是否用錯(cuò)封裝。
2) 位號(hào)長(zhǎng)度:位號(hào)字節(jié)數(shù)長(zhǎng)度,≥5位數(shù)部分設(shè)備識(shí)別不到較長(zhǎng)的位號(hào)。
3) 貼片引腳:腳趾到焊盤邊緣的距離不足,可能存在上錫量不足虛焊或焊接不牢的風(fēng)險(xiǎn)。器件引腳到盤寬度邊緣距離不足,可能存在上錫量不足虛焊或焊接不牢的風(fēng)險(xiǎn)。
4) 通孔引腳:插件引腳孔為NPTH屬性,器件引腳存在焊接不良及非單層板電氣無法導(dǎo)通風(fēng)險(xiǎn)。THT引腳無通孔,無法插件焊接。臥式安裝的軸向器件Pitch比本體小,器件無法放入。
5) 按壓引腳:通孔與壓接引腳的直徑比過小,無法插件壓接。通孔與壓接引腳的直徑比過大,可能存在元件松動(dòng)不易焊接。
3、焊盤分析
1) Chip 焊盤:chip元件焊盤內(nèi)間距過小,可能存在焊接連錫短路。chip元件焊盤內(nèi)間距過大,可能存在接觸面小焊接不上的風(fēng)險(xiǎn)。chip元件焊盤長(zhǎng)度不足,可能存在焊接面小上錫量不足。chip元件焊盤長(zhǎng)度過大,可能存在焊接偏移及拉料立碑風(fēng)險(xiǎn)。
2) 焊盤連線:封裝的焊盤大部分都是有電氣網(wǎng)絡(luò)連接,如焊盤無線相連,則有可能存在設(shè)計(jì)失誤的開路。
3) Mark點(diǎn)數(shù):mark點(diǎn)是電路板設(shè)計(jì)中PCB應(yīng)用于自動(dòng)貼片機(jī)上的位置識(shí)別點(diǎn)。mark點(diǎn)的選用直接影響到自動(dòng)貼片機(jī)的貼片效率。
三、BOM分析配單
1、BOM表檢查:核對(duì)bom文檔修改的前后差異。幫助用戶檢測(cè)BOM表的正確性。
2、坐標(biāo)整理:Gerber文件無坐標(biāo),首先需加載坐標(biāo)文件才能識(shí)別器件焊接的位置,當(dāng)坐標(biāo)文件有異常不規(guī)范時(shí),整理坐標(biāo)幫助用戶能使用正確的坐標(biāo)貼元器件。
3、BOM整理:當(dāng)BOM表里面的數(shù)據(jù)不正確或表頭錯(cuò)誤,通過整理BOM把錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)提示出來,修改成正確的BOM數(shù)據(jù)進(jìn)行元器件配單。
4、匹配元件庫:根據(jù)華秋所建的元件庫匹配BOM數(shù)據(jù),當(dāng)匹配不通過時(shí)可進(jìn)行調(diào)整,選擇其他器件或調(diào)整元件庫,當(dāng)未匹配庫則是無對(duì)應(yīng)的元件庫,可向華秋提建庫需求。
5、元件分類:已匹配元件庫的器件封裝對(duì)應(yīng)一個(gè)屬性,并儲(chǔ)存類型。下次同樣數(shù)據(jù)時(shí)可直接按此類型分配,如改物料封裝對(duì)應(yīng)的類型被修改,儲(chǔ)存以最后一次為準(zhǔn)。
6、參數(shù)設(shè)置:標(biāo)識(shí)SMT貼片的進(jìn)板方向,自動(dòng)貼片機(jī)需注意進(jìn)板方向,如高器件在前面會(huì)擋住小器件上錫,導(dǎo)致焊接不良。
華秋DFM軟件下載地址(復(fù)制到電腦瀏覽器打開):https://dfm.elecfans.com/uploads/software/promoter/HQDFM%20V3.7.0_bzzx_wz.zip
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1、BOM跟封裝不匹配,用戶的BOM表里面的型號(hào)是P6KE6.8CA,位號(hào)D4、D5、D8設(shè)計(jì)的PCB封裝是DFN1610貼片二極管封裝,BOM表里面的型號(hào)P6KE6.8CA實(shí)際是插件雙向二極管封裝,因此設(shè)計(jì)的封裝無法使用采購的元器件。如果是PCB封裝設(shè)計(jì)錯(cuò)誤,生產(chǎn)出來的板子無法使用也沒有辦法補(bǔ)救。
2、器件間距,PCB布局時(shí)沒有考慮是否能夠組裝,生產(chǎn)出來的板子組裝時(shí)器件距離不足,則會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)困難,或者無法組裝。器件的間距不足即便是能組裝,以后也不方便返修。PCB布局時(shí)需考慮器件與器件的間距。
3、器件到板邊,元器件到板邊的安全距離不夠,在組裝過貼片機(jī)器時(shí)會(huì)撞壞板邊的器件,拼版生產(chǎn)的板子在過V-CUT機(jī)器時(shí)會(huì)導(dǎo)致板邊的器件焊盤被割小,組裝時(shí)器件無法貼片。因此PCB設(shè)計(jì)時(shí)需留足器件到板邊的安全距離。
4、CHIP焊盤過長(zhǎng),PCB的元器件焊盤設(shè)計(jì)是一個(gè)重點(diǎn),最終產(chǎn)品的質(zhì)量都在于焊點(diǎn)的質(zhì)量。因此,焊盤設(shè)計(jì)是否科學(xué)合理,至關(guān)重要。當(dāng)CHIP焊盤設(shè)計(jì)過長(zhǎng)或焊盤大小不一致時(shí),焊接器件可能會(huì)拉偏,或者導(dǎo)致器件立碑。
5、無mark點(diǎn),線路板做好后,需要貼裝元器件,現(xiàn)在元器件的貼裝都是通過機(jī)器來完成的(SMT)。SMT中會(huì)用到mark點(diǎn),mark點(diǎn)用于自動(dòng)貼片機(jī)上的位置識(shí)別點(diǎn)。無mark點(diǎn)則導(dǎo)致貼片不方便。
二、組裝分析功能介紹
1、器件分析
1) 元器件間距:器件間距不足相互干涉,可能存在器件焊接困難或無法返修。器件與器件的高比,超出一定范圍存在熱風(fēng)波不均,可能存在焊接不良,焊接后無法返修。
2) 器件到邊緣:器件到板邊距離不足,銑削或分板剪切刀具需要預(yù)留足夠的空間及機(jī)械加工時(shí)有撞壞器件風(fēng)險(xiǎn)。器件到導(dǎo)軌距離不足,SMT加工時(shí)可能存設(shè)備導(dǎo)軌撞飛器件無法焊接的風(fēng)險(xiǎn)。
3) 元器件絲印:器件接觸字符,可能存在字符被器件遮擋,給焊接、返修等造成不便。字符離器件太遠(yuǎn),無法識(shí)別對(duì)應(yīng)元件位號(hào),可能存在焊接貼錯(cuò)元器件風(fēng)險(xiǎn)。
2、引腳分析
1) 引腳數(shù)差異:貼片器件引腳數(shù)不一致,會(huì)導(dǎo)致無法焊接,需確認(rèn)型號(hào)或封裝是否用錯(cuò)封裝。插件器件引腳數(shù)不一致,會(huì)導(dǎo)致無法焊接,需確認(rèn)是否用錯(cuò)封裝。
2) 位號(hào)長(zhǎng)度:位號(hào)字節(jié)數(shù)長(zhǎng)度,≥5位數(shù)部分設(shè)備識(shí)別不到較長(zhǎng)的位號(hào)。
3) 貼片引腳:腳趾到焊盤邊緣的距離不足,可能存在上錫量不足虛焊或焊接不牢的風(fēng)險(xiǎn)。器件引腳到盤寬度邊緣距離不足,可能存在上錫量不足虛焊或焊接不牢的風(fēng)險(xiǎn)。
4) 通孔引腳:插件引腳孔為NPTH屬性,器件引腳存在焊接不良及非單層板電氣無法導(dǎo)通風(fēng)險(xiǎn)。THT引腳無通孔,無法插件焊接。臥式安裝的軸向器件Pitch比本體小,器件無法放入。
5) 按壓引腳:通孔與壓接引腳的直徑比過小,無法插件壓接。通孔與壓接引腳的直徑比過大,可能存在元件松動(dòng)不易焊接。
3、焊盤分析
1) Chip 焊盤:chip元件焊盤內(nèi)間距過小,可能存在焊接連錫短路。chip元件焊盤內(nèi)間距過大,可能存在接觸面小焊接不上的風(fēng)險(xiǎn)。chip元件焊盤長(zhǎng)度不足,可能存在焊接面小上錫量不足。chip元件焊盤長(zhǎng)度過大,可能存在焊接偏移及拉料立碑風(fēng)險(xiǎn)。
2) 焊盤連線:封裝的焊盤大部分都是有電氣網(wǎng)絡(luò)連接,如焊盤無線相連,則有可能存在設(shè)計(jì)失誤的開路。
3) Mark點(diǎn)數(shù):mark點(diǎn)是電路板設(shè)計(jì)中PCB應(yīng)用于自動(dòng)貼片機(jī)上的位置識(shí)別點(diǎn)。mark點(diǎn)的選用直接影響到自動(dòng)貼片機(jī)的貼片效率。
三、BOM分析配單
1、BOM表檢查:核對(duì)bom文檔修改的前后差異。幫助用戶檢測(cè)BOM表的正確性。
2、坐標(biāo)整理:Gerber文件無坐標(biāo),首先需加載坐標(biāo)文件才能識(shí)別器件焊接的位置,當(dāng)坐標(biāo)文件有異常不規(guī)范時(shí),整理坐標(biāo)幫助用戶能使用正確的坐標(biāo)貼元器件。
3、BOM整理:當(dāng)BOM表里面的數(shù)據(jù)不正確或表頭錯(cuò)誤,通過整理BOM把錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)提示出來,修改成正確的BOM數(shù)據(jù)進(jìn)行元器件配單。
4、匹配元件庫:根據(jù)華秋所建的元件庫匹配BOM數(shù)據(jù),當(dāng)匹配不通過時(shí)可進(jìn)行調(diào)整,選擇其他器件或調(diào)整元件庫,當(dāng)未匹配庫則是無對(duì)應(yīng)的元件庫,可向華秋提建庫需求。
5、元件分類:已匹配元件庫的器件封裝對(duì)應(yīng)一個(gè)屬性,并儲(chǔ)存類型。下次同樣數(shù)據(jù)時(shí)可直接按此類型分配,如改物料封裝對(duì)應(yīng)的類型被修改,儲(chǔ)存以最后一次為準(zhǔn)。
6、參數(shù)設(shè)置:標(biāo)識(shí)SMT貼片的進(jìn)板方向,自動(dòng)貼片機(jī)需注意進(jìn)板方向,如高器件在前面會(huì)擋住小器件上錫,導(dǎo)致焊接不良。
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