PCB元件貼裝錯誤和貼裝缺陷檢測

如果我們布置的每塊印刷電路板都有足夠的空間來分布元件并為布線、通孔和文字留出足夠的空間，那不是很好嗎？ 恐怕我們應該敢于夢想。 事實上，我們設計的大多數電路板都會嘗試包含盡可能多的電路和功能。 我們的工作是找到一種方法使其適合電路板，同時遵守所有適用的設計規則和約束。

由于PCB空間非常寶貴，在元件貼裝過程中會遺漏一些細微的細節，這可能會導致制造過程中出現問題，這并非聞所未聞。 有時，這些困難可能是由于我們在開始放置組件之前所使用的組件占用空間而引起的。 讓我們仔細研究一下所有這些問題。 首先，一些更常見的問題是由不正確的引腳數據或電路板上的元件放置不正確引起的。 然后，我們將研究一些有助于增強PCB布局過程中PCB元件貼裝缺陷檢測能力的方法。

組件缺陷檢測從正確的 CAD 占位模型開始

許多導致PCB制造緩慢甚至停止的問題都是由PCB設計CAD系統中不正確的元件占用模型引起的。 許多年前，由于零件尺寸較大，設計規則不那么嚴格，設計師可以擺脫占用空間大的問題。 然而，今天，同樣缺乏對細節的關注最終會導致許多問題。 以下是組件封裝未正確構建時可能出現的一些問題：

間隙不足：如果元件輪廓和焊盤圖案創建不正確，可能會無意中導致電路板上相鄰元件的間隙問題。 輪廓線太小可能會導致沒有足夠的空間來放置相鄰零件。

• 焊點不良：表面貼裝焊盤的位置和尺寸不正確會導致焊接問題。 如果焊盤上沒有足夠的空間來放置引線，焊腳可能無法正確形成，或者如果空間太大，元件可能會“浮動”。 通孔引腳可能難以插入太小的孔中，或者如果孔太大，則可能難以固定在焊點上。

• 功能問題：如果焊接到板上的焊盤形狀編號不正確，則組裝到板上的組件將無法工作。 在某些情況下，這甚至可能導致災難性故障，例如火災。

• 測試、調試和返工問題：元件或焊盤圖形之間沒有足夠的空間，測試和返工電路板的技術人員將沒有足夠的空間來完成工作。

在開始布局之前，必須在 CAD 系統中正確構建這些包裝模型。 許多 PCB 設計 CAD 工具都有內置的自動工具來幫助創建封裝區域，設計人員應盡可能多地使用它們。

一旦確認元件的封裝正確，就可以將元件放置在電路板上。 然而，如果元件放置不正確，可能會出現制造問題。

元件放置不正確引起的問題

盡管仍然有一些設計在放置過程中分散了元件，但大多數時候你會嘗試找到足夠的空間來放置電路板上的所有元件。 同時，還必須遵守電路的電氣性能和DFM規則，以保證電路板的可制造性。 如果不遵守這些規則，您的制造商可能會在 PCB 組裝過程中遇到以下問題：

• 違反間隙規定：將元件放置得太近可能會導致板上元件的自動拾取和放置困難。 間隙不足也會損害電路板通過自動測試的能力，并且可能給必須調試和重新處理電路板的技術人員帶來問題。

• 位置錯誤：將元件放置在錯誤的位置和旋轉會導致波峰焊設備出現問題。 較高的部件將進入較短部件的波峰，這可能會在較小的部件上投射陰影并阻止它們完全焊接。 組件還必須正確對齊，以便其焊盤圖案焊接均勻。 板底部較高的部件也可能難以穿過波浪，需要特殊的固定裝置或隨后的手動組裝。

• 施工問題：如果連接兩個焊盤的金屬不平衡，穿過焊料回流爐的較小的兩個引腳組件可能會受到“墓碑效應”的影響。 金屬含量較高的焊盤會散發熱量，導致另一個焊盤上的焊料熔化得更快。 這種不平衡的熔化有時會將部件從未熔化的墊子上拉下來，并像墓碑一樣豎立起來。

錯誤放置的組件可能會導致許多其他問題。 這些范圍從無法訪問到與其他系統對象（例如機架和系統機箱）沖突。 當電路板仍處于布局狀態時，您可以使用一些工具來幫助您檢測這些問題。 接下來，我們將進行檢查。

PCB元件貼裝缺陷檢測方法

為了避免違反 DFM 規則的組件出現問題，設計人員需要在制造電路板之前檢測布局中的這些問題。 防范這些錯誤的第一道防線是使用 PCB 設計 CAD 工具中內置的設計規則檢查系統。 這些檢查使用您可以在工具中設置的設計規則和約束，您可以通過設置盡可能多的規則來幫助自己。

在現代 PCB 設計 CAD 工具中，您將能夠為以下內容設置規則和約束：

• 元件間距

• 組件類到類的間距

• 領域特定規則

• 絲網印刷、阻焊層和焊膏限制

有了這些規則和約束，您將能夠將組件封裝放置在電路板上，同時自動管理可制造性的最小間距要求。 此外，大多數工具現在都能夠以 3D 方式查看和檢查設計。 通過導入主板以及其他系統板和機箱的機械屬性，您可以徹底檢查設計是否存在錯誤。 這包括檢查距離其他系統功能太近的組件，例如開關或連接器，或確認沒有較高的電解電容器無意中穿過系統外殼。

這些PCB元件貼裝缺陷檢測方法成功的關鍵是確保它們得到充分利用。

充分利用您的 PCB 設計工具

PCB元件貼裝缺陷檢測的上半部分是為了確保設計中使用的封裝結構正確。 首先，確保使用最新信息并根據其規格認真構建零件。

防止元件貼裝缺陷的下一步是使用準確貼裝 DRC 所需的所有信息來設置設計規則和約束。

使用 PCB 設計 CAD 工具的規則和約束有助于避免元件放置問題

這些可以針對單個零件或零件類別進行設置，以管理設計和制造所需的貼裝間隙，從而幫助您檢測 PCB 元件的貼裝缺陷。 這些值可以手動輸入或從一組保存的規則和約束中導入。

---- 電路板組裝和電路板加工制造商解釋元件貼裝錯誤和元件貼裝缺陷檢測方法。