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【分享】封裝設(shè)計(jì)真不是你想得那么簡(jiǎn)單

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發(fā)表于 2021-3-22 15:46:06 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
作者:一博科技高速先生自媒體成員 王輝東
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夢(mèng)莉在PMC的位置上核對(duì)PCB物料時(shí),趙理工和林如煙正在PCBA工廠里參觀。
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這是客戶設(shè)計(jì)制板的一個(gè)PCB項(xiàng)目,在公司的PCBA工廠焊接裝配。8 j3 p' i7 p7 `* V% R. o1 h

  V, Z9 o( A, U; U* \: z# t* S1 O夢(mèng)莉是一個(gè)有夢(mèng)想有追求的女孩。按她的話說(shuō),她就是想做一個(gè)特別拽,走路帶風(fēng),想買就買,想吃就吃,有自己喜愛(ài)的工作,敢愛(ài)敢恨,誰(shuí)都不甩的那種美少女。
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前兩天因?yàn)橐患∈潞湍信笥讶~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(wú)關(guān),我的世界,你也只配旁觀。) x& o. m! [2 n% p% y- z
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嚇得這兩天在倉(cāng)庫(kù)工作的葉飛,沒(méi)事就到夢(mèng)莉這噓寒問(wèn)暖,夢(mèng)莉就一直緊繃個(gè)小臉,不理他。
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7 ^7 N2 _8 W1 A& g/ c你說(shuō)這男人很多時(shí)候,他們想要的只是女朋友一個(gè)肯定的眼神和一顆懂他的心,僅此而已。
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可是有時(shí)候連這個(gè)最基本的要求都無(wú)法實(shí)現(xiàn),這只能是一種夢(mèng)想了。7 o' ^" D; R- @6 N- H+ B, d& ~! e2 Y
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夢(mèng)想這個(gè)詞很奇怪,以夢(mèng)開頭,卻要在現(xiàn)實(shí)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。
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這不葉飛剛忙完手中的活,又來(lái)到夢(mèng)莉座位邊,臉上勉強(qiáng)擠出一絲微笑,像個(gè)做錯(cuò)事的孩子,站在夢(mèng)莉身后不說(shuō)話,就這么專注的看著她。( \! d% F* t# @  q5 F" I( U
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夢(mèng)莉瞟了一眼葉飛,給了他個(gè)白眼,扭過(guò)頭跺了一下腳,哼了一聲,就埋頭檢查起PCB板上的物料。1 a9 D( m; }2 A. S( l) M, A
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這板子太著急了。5 e/ U- b3 u, \$ s

. f2 d4 q; j0 L- N剛開始核對(duì)PCB板上的貼片器件那是一切順利,可時(shí)在檢查DIP插裝器件時(shí)卻出了點(diǎn)狀況。
$ V6 A, C2 T0 Z( I! ?+ G夢(mèng)莉拿起DIP器件向板內(nèi)孔上插的時(shí)候,感覺(jué)PCB的鉆孔有點(diǎn)緊。
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她推測(cè)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(jìn)孔內(nèi)。4 ]/ }8 x1 k# M1 e/ R6 s

2 C' k; g& R) n7 Y/ t1 Y! l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(jué)阻力挺大的,于是她又咬了咬牙,夢(mèng)莉覺(jué)得手下一滑,感覺(jué)到插針進(jìn)入板內(nèi)了。
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她有一絲開心,笑容在臉上剛開始蕩漾時(shí),她睜開了眼,突然笑容在臉上就凝固住了。因?yàn)樗吹絼偛畔鲁恋牟皇瞧骷,而是器件上的塑膠件,這插針還是穩(wěn)絲不動(dòng)的站在PCB的孔上面,沒(méi)有一點(diǎn)要進(jìn)去的意思。+ g$ b. p, f  C

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% a7 E% _, t& o% E于是夢(mèng)莉又換了一個(gè)器件去試,結(jié)果呢還是外甥打燈籠--照舊(舅)。
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夢(mèng)莉額頭上有一層細(xì)密的汗珠冒了出來(lái),不由得抬眼瞄了一眼葉飛。
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這一個(gè)眼神里面包含的東西太多了,有愛(ài),有恨,有女子的柔弱無(wú)助,也有對(duì)葉飛的熱切求助。
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, j9 c. u0 G9 g5 S5 e9 G葉飛心內(nèi)一陣悸動(dòng),是時(shí)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…..”
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夢(mèng)莉給了他一個(gè)白眼,但還是主動(dòng)把位置讓給葉飛來(lái)操作。
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) L- a' x# R; D4 V& Y+ u只見他咬緊牙,腮幫子鼓得老高,向一個(gè)剛出爐的琉璃球,眼睛瞪得像燈泡,鼻子里噴著熱氣,感覺(jué)像火山即將要噴發(fā)。板子的插件在強(qiáng)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(jué)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(lái)…….0 {3 Y- }. q( W6 S& c, d+ }
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夢(mèng)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(gè)急救箱的位置跑去。
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一個(gè)東西,學(xué)會(huì)之前是迷茫,學(xué)會(huì)之后是成長(zhǎng)。$ h& h9 x' w  E% t7 C

0 q5 G6 W3 g! H) B8 T! H他葉飛這次可是真正成長(zhǎng)了。
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葉飛看著夢(mèng)莉給他噴酒精,涂碘酊,纏紗布,內(nèi)心幸福感爆棚。9 l( q8 h$ P- ]" g, P7 D

2 i  ]3 t0 U3 Z1 C夢(mèng)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。
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他一邊端詳著手,一邊弱弱的說(shuō)道:“夢(mèng)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(gè)廢人了,媳婦,你可要對(duì)我負(fù)責(zé),你可要養(yǎng)我一輩子。”
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”養(yǎng)你,養(yǎng)你,我養(yǎng)你個(gè)大頭鬼….”夢(mèng)莉看了看了葉飛那死皮賴臉的樣子,生無(wú)可戀的說(shuō)道,不過(guò)內(nèi)心怎么總是泛起一絲絲小甜蜜。' m$ s" X  |9 I0 B
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. u! ~# D8 q+ N# j: N林如煙看到了夢(mèng)莉,夢(mèng)莉也看到林如煙。她忙喊道:“如煙快過(guò)來(lái)看看這個(gè)板子,好像出了點(diǎn)狀況!# y& X! I9 s% Z
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林如煙和夢(mèng)莉很熟悉。她和夢(mèng)莉一起回到座位上,一把拿起桌子上的游標(biāo)卡尺,開始測(cè)量起器件引腳的尺寸。4 ~$ b( i; f% M* Y$ @2 M0 t

9 D5 ~9 M3 H/ U& v趙理工在一旁認(rèn)真的觀察著。
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如煙的測(cè)試結(jié)果如下:器件引腳寬度0.64mm, 對(duì)角直徑測(cè)量值為:0.805mm7 Y! r. j. O1 f% Q$ c& w6 R
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- j& B; K: u7 L: @' f5 Q然后她又用針規(guī)測(cè)試了PCB上的孔徑,有了如下的結(jié)果:( x9 I7 l# I. r2 |* u8 o; ~( |
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對(duì)異常位號(hào)設(shè)計(jì)孔徑查詢,設(shè)計(jì)成品孔徑要求:0.8mm+/-0.076MM公差,提取同批次庫(kù)存板實(shí)測(cè)孔徑值為:實(shí)測(cè)0.8mm,滿足設(shè)計(jì)需求,但是板上設(shè)計(jì)的孔徑尺寸能滿足焊接裝配的需求嗎?1 N- Z. z) ?" ?0 W" a
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下圖是用針規(guī)測(cè)試的PCB板上的成品孔徑,針規(guī)尺寸0.8mm。
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7 P- I. ~$ N3 d6 l. P. S# s$ [2 x趙理工看到林如煙測(cè)試結(jié)果后,沉思了一會(huì)兒說(shuō)道:“如煙,我知道大概是什么原因了!: W9 s: D% E: y" V$ j
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林如煙白了趙理一眼說(shuō)道:“你知道了還不快說(shuō)呀,賣什么關(guān)子呢!
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3 Y2 m* v8 h" f0 @: f  G$ O; |" w! i于是趙理工趕緊把心中的推測(cè)結(jié)果說(shuō)了出來(lái)。( z+ C9 L* ~9 `( m: u/ j& y
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答案呼之欲出。( w6 ^/ {0 u, v3 x/ j, p2 M: y
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常規(guī)的插針器件封裝建立時(shí),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(lái)設(shè)計(jì)的,當(dāng)然也有加大0.35-0.4mm,這個(gè)和器件的大小以及其它的需求有關(guān)系。
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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(bǔ)償值(0.2-0.3mm)。" k% ?3 a2 @$ t/ G" N% z: H

  X8 w3 F! n+ e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(duì)角線大0.2-0.3mm。* }3 a4 n' o8 q1 x& n( q5 N
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上面的案例方形引腳的對(duì)角線實(shí)測(cè)為0.805mm,那么PCB板上的成品孔徑的尺寸要設(shè)計(jì)多少合適呢。
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- [# K( h( K% x- B6 ?2 s' j, g我們按照對(duì)角線的長(zhǎng)度加大0.2-0.3mm,那么鉆孔的成品尺寸應(yīng)該設(shè)計(jì)為1.0-1.1mm。
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9 C8 h, l  r5 w而實(shí)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(duì)腳線長(zhǎng)度一樣大小,自然無(wú)法正常插入,結(jié)果葉飛一用力就把自己的手扎了。: O- ~9 K: _9 A. A4 L
( D7 u+ ?% B# b- i7 S$ h, x! w
這個(gè)不良最大的可能是,客戶建立封裝時(shí),把這個(gè)器件引腳形狀按照?qǐng)A形去建立補(bǔ)償,因?yàn)檫@個(gè)器件的寬度為0.64mm,所以PCB板上的成品孔徑為0.8mm.
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2 L/ I$ ^) T# w: g* f8 [- G后面和客戶討論這個(gè)問(wèn)題時(shí),真如趙理工推測(cè)的一樣,設(shè)計(jì)封裝時(shí)工程師也確實(shí)是這樣的設(shè)計(jì)的。; _7 @- V. K3 {' U% P6 R. f
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PCB板內(nèi)的成品孔徑設(shè)計(jì)如下:: G1 X% }/ Q. d
$ h: W$ X0 t- b- F0 N& R3 ]5 J

( A, j% y' T, ^: H' j" T, E/ G5 H5 {7 B6 c  _+ q9 G$ y
其實(shí),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(jì)的推薦尺寸,可是設(shè)計(jì)工程師卻沒(méi)有注意到這一點(diǎn)。. X. d( @1 h, L6 z5 }; g
" i% ^4 X6 i) B, O) o+ a, z$ a9 V

2 P5 |7 E" B0 G5 L6 g/ @
8 g: e6 g6 n4 H2 C, v* s關(guān)于器件引腳所對(duì)應(yīng)的金屬化孔設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),還有下面的一些標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,請(qǐng)大家參考。& {# w; n9 g( x0 k
* a1 p2 A, b) v* a2 c! V
如果PCB成品孔徑建立太小,元器件無(wú)法正常插入或者不透錫。如果成品孔徑建立太大,在波峰時(shí),因?yàn)殄a的張力,會(huì)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' H+ s  D# K5 ~6 C4 J$ y
9 X1 ]" y) e& G' ?
& ~& `+ r6 x0 K+ E$ U
! s% M- p, r  s6 h( p
* Z$ a$ z- i% Z3 }+ P2 J
那就有網(wǎng)友問(wèn),后來(lái)這個(gè)問(wèn)題怎么解決的,說(shuō)起來(lái)這又是一個(gè)悲傷的故事,當(dāng)天下午和客戶溝通過(guò)后,兩個(gè)美女一合計(jì),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(fèi)的苦力,還給起了一個(gè)霸氣的名字叫磨針工程師。并且在兩個(gè)美女的監(jiān)工下,他們把器件引腳仔細(xì)打磨的圓潤(rùn)锃亮,直到能滿足焊接的插裝需求,才把這個(gè)單子焊接完成。
9 P6 n8 p8 o( s+ d
  l; T) e% k1 k后來(lái)的后來(lái)就是要求客戶重新設(shè)計(jì)此插件孔的封裝,修改板上插件孔的成品尺寸,升級(jí)PCB版本了。( y+ J9 M4 R; X- y

  ?3 H0 \, V1 `+ X6 m- W2 w這正是# l2 a# u/ \, A% P& `# l; \+ i, f+ {5 s
, m7 b) q0 S' H" V8 H, x
插針設(shè)計(jì)莫隨便  O3 y) t4 \1 E4 [9 @6 @
方形圓形要看全
- w8 n( X' }6 V" J1 H3 G成孔尺寸要規(guī)范
/ D0 @( b2 N/ E避免流血又流汗' J# o9 M% I& w# D) K- m

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