Einfache Dokumentation für manuelle PCB-Montage

Immer wenn wir über die Montage von Leiterplatten sprechen, kommen wir auf den automatisierten Weg zu sprechen, der Pick-and-Place-Maschinen und automatisierte Lötprozesse umfasst. Auch wenn die manuelle Montage nicht oft in großem Maßstab durchgeführt wird, ist sie dennoch bei der Produktion in geringer Stückzahl, bei der Prototypenmontage von Leiterplatten und bei der Überarbeitung von Leiterplatten recht häufig anzutreffen. Sie können sicherstellen, dass Ihre Montage fehlerfrei sein wird, wenn Sie einige einfache Dokumentationspraktiken verwenden, die den Montagetechnikern helfen werden.

Die Vorbereitung der Dokumentation für die manuelle Leiterplattenmontage schließt nicht aus, dass dieselbe Dokumentation zur Unterstützung der automatisierten Leiterplattenmontage verwendet wird. Wenn Sie also Ihre manuelle Leiterplattenmontage und den gesamten Montageprozess optimieren möchten, sollten Ihre Daten folgendermaßen aussehen.

Was Leiterplattenmontagetechniker benötigen

Leiterplattenmontagetechniker benötigen einige Dokumente, die für eine reibungslose Montage unerlässlich sind. Wenn Sie diese Dokumentation korrekt erstellen, vermeiden Sie einige einfache Fehler, die Ihr Design funktionsunfähig machen könnten.

Das Hauptdokument, das Ihr Montagetechniker benötigen wird, ist eine Montagezeichnung. Die Zeichnung muss sehr klar sein und einige wichtige Informationen enthalten. In den meisten Fällen wird Ihr Monteur das eigentliche Design nicht vor sich geöffnet haben, und die meisten Montagetechniker arbeiten sowieso nicht mit CAD-Tools. Stattdessen müssen Sie sicherstellen, dass eine klare Montagezeichnung folgendes enthält:

• Eine realistische 2D-Zeichnung oder 3D-Ansicht mit Komponentenumrissen

• Eine Montageschichtdarstellung, vorzugsweise mit Maskenöffnungen, um die Komponentenanschlüsse zu zeigen

• Polaritätsmarkierungen, Pin-1-Markierungen und Referenzbezeichnungen in der Montageschichtdarstellung

• Montagehinweise, die die Lötanforderungen spezifizieren

• Platinen-zu-Draht-Steckverbinder Pinbelegungen für handmontierte Kabel

• Teilesatz, bei dem jedes einzigartige Teil mit Referenzbezeichnungen markiert ist

• 2D- oder 3D-Ansichten mit Komponentenumrissen

Eine 2D- oder 3D-Ansicht mit Komponentenumrissen wird nicht als primäre Anleitung für die Montage verwendet, aber sie ist sehr nützlich, um zu überprüfen, ob die Hauptteile an den richtigen Stellen sind. In vielen CAD-Tools müssten Sie dies manuell durchführen, indem Sie Komponentenumrisse in eine DXF-Datei exportieren oder eine 2D-Projektion aus einer 3D-STEP-Datei in MCAD-Software erstellen, und dann würde dies in Zeichensoftware verwendet, um eine Montageschichtdarstellung zu erstellen.

In Draftsman können Sie diese Ansicht automatisch erstellen, siehe das Beispiel unten.

Montageschichtdarstellung

Eine Montageschichtdarstellung wird das Hauptdokument sein, das die Montage leitet. Es ist auch sehr hilfreich, wenn die PCB auf den Oberflächenschichten Referenzbezeichnungen zeigt.

Eine Darstellung der Bestückungsschicht sollte die Umrisslinien der Komponenten und die Positionen der Anschlüsse in einer einzigen Zeichnung zeigen. Dies kann erstellt werden, indem eine Bestückungsschicht und eine Pastenmaske übereinandergelegt werden. Durch diese Überlagerung werden die Löt- und Anschlusspositionen um jede Komponente herum in einer einzigen Ansicht sehr deutlich dargestellt, sowie der Referenzdesignator jeder Komponente.

Wenn Sie eine Bestückungsschicht verwenden möchten, um die Darstellung zu erstellen, stellen Sie sicher, dass die Referenzdesignatoren in der Bestückungsschicht bereinigt wurden und um jedes Teil herum deutlich sichtbar sind. Siehe unten für ein schlechtes Beispiel einer Bestückungsschicht.

Lassen Sie Ihre Bestückungsschicht nicht so aussehen

Ein weiterer wichtiger Punkt, der in dieser Darstellung der Bestückungsschicht enthalten sein sollte, sind die Kennzeichnungen für Pin eins, ein Diodensymbol oder andere Polaritätsindikatoren für ICs und polarisierte Komponenten. Andere Komponenten wie passive, die unpolarisiert oder drehfest sind, benötigen diese Markierungen nicht.

Lötanforderungen

Löten kann das Auftragen von Lötpaste durch eine Schablone oder manuelles Löten mit einem Draht beinhalten. In jedem Fall stellen Sie sicher, dass die erforderliche Lötzusammensetzung angegeben ist, falls eine Anforderung besteht. Wenn beispielsweise Ihre handmontierte Leiterplatte bleifrei verarbeitet werden soll, dann stellen Sie sicher, dass ein bleifreier Lötdraht oder -paste im Design verwendet wird. Dies kann in den Montagehinweisen angegeben werden.

Geben Sie die Anforderungen an das Lötmittel in Ihren Notizen an. Mindestens sollte angegeben werden, ob das Löten RoHS-konform sein muss

Steckverbinder-Pinbelegungen und Schaltpläne

Manchmal müssen Sie im Rahmen der Handmontage einer Leiterplatte möglicherweise auch ein Kabel von Hand zusammenbauen. Draht- und Crimpkabelterminals können beispielsweise mit einem Kunststoffsteckergehäuse verwendet werden, um eine benutzerdefinierte Kabelbaugruppe zu erstellen, die zwei oder mehr Platinen miteinander verbindet.

Steckverbinder wie der Micro-Lock Plus von Molex können mit Drähten und Crimps als Teil einer benutzerdefinierten Kabelbaugruppe oder eines Kabelbaums von Hand montiert werden

Wenn Sie handmontierte Kabel und Steckverbinder verwenden, stellen Sie sicher, dass ein sehr klares Schaltbild vorhanden ist, das die Pinnummern am Steckergehäuse kennzeichnet. Dies ist besonders wichtig, wenn der Steckverbinder kodiert ist und nicht gedreht oder umgekehrt werden kann. Wenn der Steckverbinder gedreht werden kann, denken Sie darüber nach, Ihren Steckverbinder-Pinbelegung rotationsfest. Diese Schritte stellen sicher, dass ein Handmonteur die richtigen Pins mit den richtigen Drähten verbindet.

Teilesatz mit Bezeichnern

Zu guter Letzt können Sie Ihrem Handmontagetechniker wirklich helfen, wenn Sie einen passenden Teilesatz haben. Eine Sache, die Sie tun können, um die Montage zu beschleunigen, ist, die Referenzbezeichner direkt auf die Teileetiketten zu schreiben. Dies gibt Ihnen die Gelegenheit, die Stückliste (BOM) erneut zu überprüfen und sicherzustellen, dass alle richtigen Teile bestellt wurden, und es stellt sicher, dass es bei der Handmontage keine Fehler bei den Platzierungen gibt.

Foto mit freundlicher Genehmigung von Zach Peterson

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