過去,要尋找表面貼裝或通孔插裝的晶片都不是難事。然而約十年前,制造商逐步停止制造通孔技術(shù)的晶片。很多時候,最新的產(chǎn)品都只有小型QFN(四方平面無接腳封裝)或晶圓等級的BGA (球柵陣列封裝)兩種。
深圳宏力捷則想出了很多種方式來運(yùn)用其中大部分的晶片。在深圳宏力捷的創(chuàng)意激蕩下,只有很少數(shù)業(yè)界所使用的元件是深圳宏力捷無法使用的。
不過,如果深圳宏力捷做出了一個好設(shè)計(jì),想要
PCBA量產(chǎn)的話,該怎么做呢?
有一些適合手動焊接的做法,進(jìn)入機(jī)器中反而會破壞整個制程。為了解決這類問題,我整理了五個常見的問題,供大家進(jìn)入機(jī)械制程前參考。
1. 考量濕氣
雖然乍看不合理,不過塑膠是會吸收濕氣的,而且并不是只有把整塊塑膠丟進(jìn)水里才會受到影響。只要塑膠晶片暴露在空氣中就會吸收濕氣,如果把吸收濕氣的晶片放進(jìn)回焊爐,結(jié)果會像微波爐中的爆米花一樣。
濕氣受熱會變成水蒸氣,如果出氣不夠快,水氣就會把晶片撐開。而且這些裂縫是肉眼看不見的,會使產(chǎn)品變得很不穩(wěn)定。一些DIY玩家常常打開套件后,就把元件放在外頭,而不會特別想到要在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境下存放這些元件。
如果要將設(shè)計(jì)送去進(jìn)行機(jī)械PCBA組裝,對于濕度敏感的元件,你可以有兩種做法 。第一,不需要提早訂購元件,當(dāng)你需要時再訂購,或是在元件到貨后保持密封包裝。不然,你也可以回收受潮的元件。如果你告知廠商有這樣的情況,請他們在PCBA組裝前先烘烤過那些元件,也可以解決受潮的問題。
2. 不要省防焊漆
若你訂購的是沒有防焊漆(soldermask)或絲網(wǎng)(silkscreen),有些電路板制造商會提供折扣。這點(diǎn)在人工PCBA組裝時沒有問題,因?yàn)槟憧梢杂萌庋蹃碚{(diào)整焊料的使用量。
防焊漆可以提升焊接點(diǎn)的品質(zhì)
然而,如果是在回焊爐里,焊料透過模板焊接到電路板時,有些焊料會回流到銅片上,導(dǎo)致元件尖端的焊料不足,無法將接點(diǎn)固定穩(wěn)妥。雖然防焊漆要錢,但是可以提高接點(diǎn)的穩(wěn)定性,長遠(yuǎn)來看還是比較劃算。而且,挑選不同顏色的防焊漆,也可以讓板子看起來更有個人風(fēng)格!
3. 絲網(wǎng)也很重要?
絲網(wǎng)與穩(wěn)定無關(guān),不過絲網(wǎng)會影響PCBA組裝精確度。理想中,CAD檔會告訴PCBA組裝機(jī)器每個元件的精確位置、角度和方向,不過事情并不是十全十美的。
元件的尺寸可能有錯,標(biāo)示也可能不清楚,許多時候單靠CAD檔并不夠。絲網(wǎng)的好處在于讓資料的錯誤留下痕跡。如果你不想讓PCB上面寫滿極性標(biāo)示或物件名稱,你可以將這些注記放在制作軟件的文件層內(nèi),再請PCBA組裝工廠在那一層看說明就行了。
4. 不要害怕表面貼裝
要確保板子可以用手工打造,最簡單的方式之一就是用通孔插裝元件。然而,這會限制設(shè)計(jì)的可能性,而且無法應(yīng)用許多新的科技。當(dāng)然,你可以買附加電路板──一種小的表面貼裝晶片,貼在PCB上,上頭有可以焊接的接頭。許多功能都可以這樣解決,不過這并不是萬靈丹。 那些產(chǎn)品很有用,但是很佔(zhàn)空間,價格也會比一片板子還要貴。
透過機(jī)器PCBA組裝,可以讓右邊那塊小板子做到左邊兩塊板子加在一起可以做的事
如果你在做產(chǎn)品設(shè)計(jì),用到的板子不多,可以考慮附加電路板。然而,如果你要生產(chǎn)一千片板子,請重新設(shè)計(jì)PCB。只要別忘了旁路電容或其他元件就行了。此外,許多附加電路板都是開源的,所以你可以直接拿一個可用的電路來設(shè)計(jì)!
5. 無法使用導(dǎo)孔在焊墊
QFN和BGA下面都有針腳或焊墊,通常是碰不到的。對迴焊爐來說,這沒有問題,但如果要用手焊接怎么辦?很多人會在晶片座上加導(dǎo)孔(via),用膠帶把元件固定在板子上,再把板子翻過來,將焊鐵與焊料穿過導(dǎo)孔。如此一來,的確可以手動焊接大部分表面貼裝、沒有接頭的元件。
讀到這邊你大概已經(jīng)猜到我要說什么了,這一招在機(jī)械PCBA組裝時也會出問題。焊料會從導(dǎo)孔中流下去,跑到電路板的另一側(cè),可能會造成背側(cè)短路、前側(cè)元件脫落或無法穩(wěn)妥接合所有焊墊等,如果你用了導(dǎo)孔手動焊接這個方法,那在進(jìn)行機(jī)器PCBA組裝之前,必須重新設(shè)計(jì)PCB,必須要拿掉導(dǎo)孔。
6. 動手做!
不過幾年前,生產(chǎn)電子產(chǎn)品的工具和服務(wù)仍十分復(fù)雜,價格也非常昂貴,對業(yè)余愛好者來說,幾乎不可能將自己的小專題投入生產(chǎn),開始一門小生意。時至今日,事情已經(jīng)有所改變, 要做硬件生意沒這么困難,幾乎任何人都可以試試看。
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