Как следует планировать сборку и тестирование тяжелых печатных плат с разъемами-

PCBA с тяжелыми разъемами-не сложна только потому, что на ней много разъемов.

Это сложно, поскольку каждый разъем представляет собой одновременно электрический и механический интерфейс.

Плата может включать в себя клеммные колодки, разъемы-плата-, разъемы проводов-к-плате, порты RJ45, разъемы USB, разъемы D-sub, коаксиальные разъемы, разъемы IDC, промышленные разъемы ввода-вывода, мезонинные разъемы, разъемы объединительной платы или специальные кабельные интерфейсы. Некоторые из них могут устанавливаться на поверхности-. Некоторые могут быть сквозными-отверстиями. Некоторым может потребоваться механическая опора, выборочная пайка, ручная пайка, вставка с запрессовкой, тестовые кабели, соединительные приспособления или выравнивание корпуса.

Ключевой вопрос не только в том, можно ли припаять каждый разъем к печатной плате.

Правильный вопрос: можно ли собрать, проверить, протестировать, подключить, установить и использовать плату без того, чтобы разъемы стали слабым местом?

Эти сборки следует планировать с учетом управления интерфейсом. Если ориентация разъема, метод пайки, механический зазор, разгрузка от натяжения, доступ для тестирования и условия соединения не определены заранее, плата может пройти базовую проверку сборки, но все же создать проблемы во время функционального тестирования, сборки коробки, полевой проводки или повторного производства.

Коннектор — это не просто позиция.

Здесь PCBA встречается с внешним миром.

Для тяжелой платы с разъемами-не следует использовать один метод пайки по умолчанию только потому, что завод уже использовал этот метод пайки раньше.

Тип соединителя должен определять маршрут процесса.

Ориентация и направление спаривания требуют большего, чем просто шелкография

Ориентация разъемов кажется простой, пока на плате не появится несколько похожих-выглядящих разъемов, зеркальных портов, заглушек со шпонками, прямо-угловых разъемов или кабельных сборок-по индивидуальному заказу.

Разъем может соответствовать занимаемой площади, но при этом быть обращен в неправильном направлении по отношению к реальному продукту.

Вот почему ориентацию разъема следует подтверждать не только на схеме. Сборочный чертеж, шелкография, 3D-модель, чертеж корпуса, чертеж кабеля и метод испытаний — все это может иметь значение.

Общие риски ориентации включают в себя:

• прямоугольные-разъемы, обращенные к неправильной стороне платы;
• клеммные колодки повернуты против направления проводки;
• разъемы платы-к-плате не соответствуют соответствующей печатной плате;
• поляризованные разъемы с неясной маркировкой контакта 1;
• высота разъема конфликтует с ребрами, панелями или крышками корпуса;
• порты выровнены электрически, но заблокированы механически после окончательной сборки;
• направление выхода кабеля мешает соседним компонентам.

Чем раньше эти проблемы будут проверены, тем легче их исправить.

Как только разъем припаян и тестовый кабель не подходит, проблема больше не заключается в заметках на чертеже. Это становится остановкой производства.

Соединители SMT требуют проверки оплавления и копланарности

Разъемы SMT могут поддерживать компактную компоновку и автоматическую сборку, но они не автоматически обеспечивают низкий-риск.

Корпус соединителя должен выдерживать процесс оплавления. Контакты должны сидеть достаточно ровно для надежной пайки. Трафарет должен обеспечивать необходимый объем припоя, не создавая риска образования перемычек. Более крупные разъемы SMT также могут потребовать внимания к механическим нагрузкам, поскольку паяные соединения могут нести как электрическую, так и физическую нагрузку.

Для разъемов SMT при анализе процесса следует учитывать:

• материал корпуса разъема и пригодность для оплавления;
• дизайн контактной площадки и объем паяльной пасты;
• точность размещения и посадки;
• копланарность длинных рядов разъемов;
• штраф-риск перекрытия высоты тона;
• видимость галтели припоя;
• блокируют ли близлежащие высокие детали AOI;
• будет ли разъем подвергаться нагрузке во время соединения.

Разъем может выглядеть правильно установленным сверху, но при этом иметь слабую пайку под одним рядом контактов.

Вот почему проверка разъема SMT не должна полагаться только на быструю визуальную проверку.

Прессовые-разъемы — это механические процессы, а не просто детали без пайки

Прессовые-разъемы исключают этап пайки, но вводят другой тип управления процессом.

Они зависят от взаимосвязи между геометрией штыря разъема, качеством сквозного-отверстия, толщиной платы, направлением вставки, усилием и поддерживающим инструментом.

Если плата не поддерживается должным образом во время вставки, печатная плата может прогнуться. Если разъем не выровнен правильно, штифты могут деформировать или повредить металлизированные отверстия. Если допуск отверстия не подходит, контакт может быть ненадежным или процесс вставки может вызвать чрезмерную нагрузку на плату.

Проверка пресс-пригодности должна учитывать:

• требования производителя соединителя;
• допуск на отверстие с покрытием;
• толщина доски и ее укладка-;
• направление введения;
• опора платы под посадочное место разъема;
• выравнивание разъема перед вставкой;
• проверка после-вставки;
• защищены ли соседние паяные соединения SMT от изгиба платы.

Соединитель с прессовой-посадкой может быть беспаянным, но он не требует-технологической обработки.

Механическая посадка должна быть проверена до того, как плата будет считаться готовой.

Для печатных плат с тяжелыми разъемами-механическая посадка может быть так же важна, как и электрическая целостность.

Разъем может пройти проверку пайки и впоследствии выйти из строя, поскольку он не совмещен с корпусом, кабелем, отверстием панели, ответной платой или испытательным приспособлением.

Это часто встречается в:

• промышленные платы ввода-вывода;
• шлюзовые печатные платы;
• платы управления питанием;
• платы интерфейса дисплея;
• модули связи;
• встроенные платы контроллера;
• объединительные платы или мезонинные сборки;
• сборка коробок.

Полезный обзор разъемов должен включать:

• высота разъема;
• смещение разъема от края платы;
• направление спаривания;
• защелка или зазор замка;
• пространство для изгиба кабеля;
• проем в корпусе или панели;
• допуск сопрягаемой платы;
• место винта, кронштейна или стойки;
• близлежащие высокие компоненты;
• доступ к сервису после установки.

Плата с тяжелым разъемом-не должна быть одобрена только потому, что сама печатная плата выглядит правильно.

Его следует сверить с частями, с которыми он действительно будет встречаться.

Не каждая тяжелая плата с разъемами- нуждается в каждом этапе проверки.

Но план проверки должен ответить на один простой вопрос: что потом станет труднее увидеть?

Заключительная проверка полезна, но она не всегда может восстановить доступ, который был потерян ранее на маршруте.

Функциональное тестирование должно проверять интерфейс соединителя

Печатную плату с тяжелым разъемом-не всегда можно правильно протестировать только с помощью контрольных точек.

Некоторые функции становятся значимыми только тогда, когда разъем подключен к правильному кабелю, нагрузке, дочерней плате, приспособлению или внешнему оборудованию.

Например:

• релейному выходу может потребоваться состояние нагрузки;
• клеммному блоку может потребоваться подтверждение полярности проводки;
• коммуникационному порту может потребоваться проверка живого интерфейса;
• для соединителя платы-к-плате может потребоваться ответная плата или адаптер;
• для разъема питания может потребоваться проверка текущего-пути;
• разъему USB, Ethernet, RF или дисплею может потребоваться подтверждение сигнала или соединения;
• жгуту кабелей может потребоваться подтверждение целостности, полярности и прокладки.

Именно здесь сложные испытания разъемов- отличаются от базовой электрической проверки.

В плане тестирования должно быть определено не только то, какой сигнал проверяется, но и способ подключения разъема.

Незакрепленный ручной-кабель может быть приемлемым для инженерного образца. Это может быть недостаточно воспроизводимо для производственного тестирования. Для повторных сборок могут потребоваться тестовые адаптеры, ответные приспособления, определенные кабели или функциональное тестирование-на основе приспособлений.

Плата может пройти быструю проверку-при включении, но при этом иметь интерфейс, который никогда не использовался должным образом.

Тестовые приспособления должны контролировать контакт, не сгибая плату

Тяжелые испытания разъемов-часто приводят к увеличению механической нагрузки на печатную плату.

Штыри Pogo, ответные кабели, адаптеры обратной связи, крепления дочерней-платы и зацепление разъема могут толкать, тянуть или скручивать плату, если приспособление плохо спроектировано.

Приспособление должно обеспечивать повторяемость испытаний без создания новых повреждений.

Практический обзор приспособления должен учитывать:

• опора платы под местами разъемов;
• равномерное распределение давления;
• совмещение с осями разъема;
• избежание боковой-загрузки;
• защита близлежащих высоких компонентов;
• повторяемая глубина стыковки;
• определенное положение кабеля или адаптера;
• простота управления оператором;
• безопасное извлечение после испытания.

Целью испытательного приспособления является не только создание электрического контакта.

Это значит устанавливать один и тот же контакт одним и тем же способом, доска за доской.

Снятие натяжения и прокладка кабеля не должны откладываться до сборки коробки

Некоторые проблемы с разъемами не проявляются на уровне платы.

Они появляются, когда плата установлена ​​в продукт.

Кабель может правильно состыковаться на верстаке, но тянуться к разъему при закрытии корпуса. Жгут проводов может иметь целостность, но проходить через источник тепла. Боковой-разъем может выглядеть нормально, пока последняя панель не заблокирует фиксирующий язычок. Клеммный блок можно использовать на открытом воздухе, но доступ к нему внутри шкафа может быть затруднен.

Для печатных плат с большим количеством разъемов-при планировании сборки следует учитывать следующий этап интеграции.

Это может включать в себя:

• направление выхода кабеля;
• доступ к замку разъема;
• минимальное пространство для изгиба;
• метод снятия натяжения;
• прокладка жгутов проводов;
• доступ к сервису;
• зазор панели или корпуса;
• покрытие защитных-зон;
• видимость меток возле портов;
• скрывает ли окончательная сборка контрольные точки.

Если плата позже станет частью коробочной сборки или сборки системы, планирование разъемов не должно ограничиваться пайкой-на уровне платы.

Настоящая работа разъема начинается после того, как плата покидает линию SMT.

Правила ремонта имеют значение, поскольку разъемы легко повредить дважды

Переделка разъема может быть рискованной.

Разъем может иметь множество контактов, высокую тепловую массу, пластиковый корпус, расположенные рядом детали SMT или механические замки, которые затрудняют снятие и замену. Попытка переделки может решить одну проблему и создать другую: приподнятые площадки, перегрев пластика, повреждение покрытия, слабые паяные соединения или нагрузку на близлежащие компоненты.

Это не означает, что переделку разъема никогда не следует производить.

Это значит, что это надо контролировать.

Перед началом производства команда EMS и покупатель должны уточнить:

• какие дефекты разъемов можно устранить стандартным способом;
• какие дефекты требуют инженерной экспертизы;
• разрешена ли замена разъема;
• нужна ли защита близлежащих узлов при доработке;
• какой осмотр требуется после доработки;
• нужно ли повторять ПКТ после переделки разъема;
• следует ли записывать историю доработок.

Тяжелая плата разъема-не должна освобождаться только потому, что видимый дефект устранен.

Его следует отпустить, поскольку разъем по-прежнему правильно сопрягается, проходит правильные испытания и остается приемлемым после доработки.

Что OEM-покупатели должны уточнить перед началом тяжелой сборки разъема-

Покупатели OEM могут помочь партнерскому плану EMS по сборке разъемов для-тяжелых печатных плат, заранее предоставив-информацию о разъемах.

Полезные входные данные включают в себя:

Партнер EMS может более точно спланировать сборку и тестирование, когда будет видно реальное использование разъема.

Без этой информации завод все равно может производить плату.

Но это может быть планирование на основе занимаемой площади, а не интерфейса.

До первого соединителя-Начнется тяжелая сборка

OEM-покупателям легче собирать и тестировать печатные платы с тяжелыми разъемами, если требования к разъемам обсуждаются до начала производства, а не после того, как первая партия выявила проблемы с выравниванием, доступом или соединением кабелей-.

STHL поддерживает OEM-проекты посредствомСборка печатной платыиТестирование и проверка, включая сборку поверхностного монтажа, сборку сквозных-отверстий, сборку смешанной технологии, планирование проверки разъемов- и обсуждение функциональных испытаний. В проектах такого типа практическая работа часто сводится не к добавлению дополнительных шагов, а к подтверждению правильной ориентации, маршрута пайки, необходимости крепления, доступа к сочленению, точки проверки и условий испытаний перед тем, как двигаться дальше.

Цель не состоит в том, чтобы усложнить процесс-на уровне совета директоров, чем он должен быть.

Цель состоит в том, чтобы сделать интерфейсы разъемов достаточно понятными, чтобы сборка, тестирование, окончательная интеграция и повторное производство работали на одних и тех же предположениях.

Готовите проект-тяжелого PCBA с вопросами по сборке или тестированию? Отправьте файлы черезЗапросить ценуили по электронной почтеinfo@pcba-china.com.

Заключение

Печатные платы с тяжелыми разъемами-следует планировать как интерфейсные сборки, а не только как паяные платы.

Команда EMS должна понимать, как каждый разъем размещается, паяется, проверяется, тестируется, соединяется, поддерживается и защищается, прежде чем маршрут сборки будет завершен.

Разъем может быть электрически правильным, но при этом создавать производственный риск, если его ориентация, выравнивание, механическая опора, доступ для проверки или путь кабеля неясны.

Для OEM-покупателей практический урок прост: при планировании разъема необходимо соединить сборку на уровне платы-с реальными условиями соединения и тестирования.

На плате может быть много разъемов, но процесс не должен включать в себя много допущений.