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直到引腳扎到手,才知道封裝設(shè)計真不是你想得那么簡單

發(fā)布時間:2021-01-18 09:59

作者:一博科技高速先生自媒體成員 王輝東


夢莉在PMC的位置上核對PCB物料時,趙理工和林如煙正在PCBA工廠里參觀。 

這是客戶設(shè)計制板的一個PCB項目,在公司的PCBA工廠焊接裝配。

夢莉是一個有夢想有追求的女孩。按她的話說,她就是想做一個特別拽,走路帶風(fēng),想買就買,想吃就吃,有自己喜愛的工作,敢愛敢恨,誰都不甩的那種美少女。

前兩天因為一件小事和男朋友葉飛鬧別扭,一言不合就給葉飛留下一句話,從此你的世界與我無關(guān),我的世界,你也只配旁觀。

嚇得這兩天在倉庫工作的葉飛,沒事就到夢莉這噓寒問暖,夢莉就一直緊繃個小臉,不理他。

你說這男人很多時候,他們想要的只是女朋友一個肯定的眼神和一顆懂他的心,僅此而已。 

可是有時候連這個最基本的要求都無法實現(xiàn),這只能是一種夢想了。 

夢想這個詞很奇怪,以夢開頭,卻要在現(xiàn)實里完成一切。所以女朋友懂不懂你不重要,重要的是你要懂她。 

這不葉飛剛忙完手中的活,又來到夢莉座位邊,臉上勉強擠出一絲微笑,像個做錯事的孩子,站在夢莉身后不說話,就這么專注的看著她。 

夢莉瞟了一眼葉飛,給了他個白眼,扭過頭跺了一下腳,哼了一聲,就埋頭檢查起PCB板上的物料。 這板子太著急了。 

剛開始核對PCB板上的貼片器件那是一切順利,可時在檢查DIP插裝器件時卻出了點狀況。 夢莉拿起DIP器件向板內(nèi)孔上插的時候,感覺PCB的鉆孔有點緊。

她推測可能是引腳與PCB板上孔的尺寸不匹配,才導(dǎo)致引腳插不進孔內(nèi)。 

于是她用手捏緊DIP器件,瞇著眼睛,用力的向孔內(nèi)按壓。

剛開始她感覺阻力挺大的,于是她又咬了咬牙,夢莉覺得手下一滑,感覺到插針進入板內(nèi)了。

她有一絲開心,笑容在臉上剛開始蕩漾時,她睜開了眼,突然笑容在臉上就凝固住了。

因為她看到剛才下沉的不是器件,而是器件上的塑膠件,這插針還是穩(wěn)絲不動的站在PCB的孔上面,沒有一點要進去的意思。


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于是夢莉又換了一個器件去試,結(jié)果呢還是外甥打燈籠--照舊(舅)。 

夢莉額頭上有一層細密的汗珠冒了出來,不由得抬眼瞄了一眼葉飛。 

這一個眼神里面包含的東西太多了,有愛,有恨,有女子的柔弱無助,也有對葉飛的熱切求助。

葉飛心內(nèi)一陣悸動,是時候表演真正的絕技了,他一把拿起桌子上的插件,喊道:“媳婦讓開,看我的…..” 

夢莉給了他一個白眼,但還是主動把位置讓給葉飛來操作。

只見他咬緊牙,腮幫子鼓得老高,向一個剛出爐的琉璃球,眼睛瞪得像燈泡,鼻子里噴著熱氣,感覺像火山即將要噴發(fā)。板子的插件在強力的擠壓下,只稍稍矜持了一下,然后只見塑膠塊嗖的一下子就被按到了板子上,器件的針腳唰一下子就刺入了葉飛的手指中,然后他就感覺到手上一麻,一陣鉆心的疼直沖腦門。

血,殷紅的血一下子就從手上涌了出來…….

夢莉聽到葉飛”啊“的一聲慘叫,心頭一緊,一把拉起了葉飛的手,捏住流血的傷口,一起向車間那個急救箱的位置跑去。 

一個東西,學(xué)會之前是迷茫,學(xué)會之后是成長。 他葉飛這次可是真正成長了。 葉飛看著夢莉給他噴酒精,涂碘酊,纏紗布,內(nèi)心幸福感爆棚。

夢莉的臉上滿是心疼,葉飛舉著纏著紗布的手,紗布上還一些黃黃的碘酊滲出。

他一邊端詳著手,一邊弱弱的說道:“夢莉,這下衣服也洗不了,飯也不能做了,碗也洗不成了……我成了個廢人了,媳婦,你可要對我負責(zé),你可要養(yǎng)我一輩子?!? ”養(yǎng)你,養(yǎng)你,我養(yǎng)你個大頭鬼….”

夢莉看了看了葉飛那死皮賴臉的樣子,生無可戀的說道,不過內(nèi)心怎么總是泛起一絲絲小甜蜜。 

林如煙看到了夢莉,夢莉也看到林如煙。她忙喊道:“如煙快過來看看這個板子,好像出了點狀況。” 林如煙和夢莉很熟悉。

她和夢莉一起回到座位上,一把拿起桌子上的游標(biāo)卡尺,開始測量起器件引腳的尺寸。

趙理工在一旁認真的觀察著。 如煙的測試結(jié)果如下:器件引腳寬度0.64mm, 對角直徑測量值為:0.805mm


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然后她又用針規(guī)測試了PCB上的孔徑,有了如下的結(jié)果: 對異常位號設(shè)計孔徑查詢,設(shè)計成品孔徑要求:0.8mm+/-0.076MM公差,提取同批次庫存板實測孔徑值為:實測0.8mm,滿足設(shè)計需求,但是板上設(shè)計的孔徑尺寸能滿足焊接裝配的需求嗎?

下圖是用針規(guī)測試的PCB板上的成品孔徑,針規(guī)尺寸0.8mm。


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趙理工看到林如煙測試結(jié)果后,沉思了一會兒說道:“如煙,我知道大概是什么原因了?!?nbsp;

林如煙白了趙理一眼說道:“你知道了還不快說呀,賣什么關(guān)子呢。” 于是趙理工趕緊把心中的推測結(jié)果說了出來。 

答案呼之欲出。 常規(guī)的插針器件封裝建立時,PCB板上的成品孔徑尺寸是按照比DIP引腳直徑尺寸大0.2-0.3mm來設(shè)計的,當(dāng)然也有加大0.35-0.4mm,這個和器件的大小以及其它的需求有關(guān)系。 

DIP器件的引腳常規(guī)有圓形和方形兩種。如果是圓形,就是引腳直徑+補償值(0.2-0.3mm)。


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如果元器件的引腳是方形,那么PCB板上的成品鉆孔尺寸是比方形引腳的對角線大0.2-0.3mm。

上面的案例方形引腳的對角線實測為0.805mm,那么PCB板上的成品孔徑的尺寸要設(shè)計多少合適呢。 

我們按照對角線的長度加大0.2-0.3mm,那么鉆孔的成品尺寸應(yīng)該設(shè)計為1.0-1.1mm。


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而實際PCB板上的成品孔徑尺寸是0.8mm。成品孔徑和器件引腳的對腳線長度一樣大小,自然無法正常插入,結(jié)果葉飛一用力就把自己的手扎了。

這個不良最大的可能是,客戶建立封裝時,把這個器件引腳形狀按照圓形去建立補償,因為這個器件的寬度為0.64mm,所以PCB板上的成品孔徑為0.8mm。 

后面和客戶討論這個問題時,真如趙理工推測的一樣,設(shè)計封裝時工程師也確實是這樣的設(shè)計的。 

PCB板內(nèi)的成品孔徑設(shè)計如下:


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其實,類似這種插針連接器的Data sheet上,是有關(guān)于器件封裝設(shè)計的推薦尺寸,可是設(shè)計工程師卻沒有注意到這一點。


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關(guān)于器件引腳所對應(yīng)的金屬化孔設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),還有下面的一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,請大家參考。


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如果PCB成品孔徑建立太小,元器件無法正常插入或者不透錫。

如果成品孔徑建立太大,在波峰時,因為錫的張力,會導(dǎo)致元器件偏移,有器件浮高或錫多錫洞等不良產(chǎn)生,從而導(dǎo)致焊接可靠性出現(xiàn)異常


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那就有網(wǎng)友問,后來這個問題怎么解決的,說起來這又是一個悲傷的故事,當(dāng)天下午和客戶溝通過后,兩個美女一合計,就把葉飛和在產(chǎn)線參觀的趙理工,一起騙到了插件車間,做了半天免費的苦力,還給起了一個霸氣的名字叫磨針工程師。并且在兩個美女的監(jiān)工下,他們把器件引腳仔細打磨的圓潤锃亮,直到能滿足焊接的插裝需求,才把這個單子焊接完成。


后來的后來就是要求客戶重新設(shè)計此插件孔的封裝,修改板上插件孔的成品尺寸,升級PCB版本了。

這正是

插針設(shè)計莫隨便 

方形圓形要看全 

成孔尺寸要規(guī)范 

避免流血又流汗