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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% C! ?7 n2 D+ N( ]
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。( Z) d4 @( t! x) A

$ u: I# j$ k( i9 f. k* }; l+ Z/ x' A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。
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. \9 z. d  g% d' X- X8 H+ S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,有自己喜愛的工作,敢愛敢恨,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。3 r: j$ L0 Q, e% }+ C9 t. e/ s
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嚇得這兩天在倉(cāng)庫(kù)工作的葉飛,沒事就到夢(mèng)莉這噓寒問暖,夢(mèng)莉就一直緊繃個(gè)小臉,不理他。# x1 ^1 ^; V- X4 A$ K) N1 {  ~6 Q
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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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! G7 y. `$ u6 ~7 R; L5 R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。8 N2 P+ s% v! v; C' c
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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。9 I: W& F" h  g: e3 v3 r5 v

4 n( _% V4 P' A+ Y" E( L7 o5 U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。
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7 N: i# `4 C2 j/ x% x! A1 `夢(mèng)莉瞟了一眼葉飛,給了他個(gè)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。) E1 @6 j+ q( Q0 _0 Q
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這板子太著急了。( l7 S7 H- @0 s4 Y" f5 x! W
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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。
' a& [7 z0 y; {2 H夢(mèng)莉拿起DIP器件向板內(nèi)孔上插的時(shí)候,感覺PCB的鉆孔有點(diǎn)緊。
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6 h, r+ |! D1 P2 C. N8 p: Z% j) P( o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)。8 J; D+ F9 x, J( u: A8 x* J9 R
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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(mèng)莉覺得手下一滑,感覺到插針進(jìn)入板內(nèi)了。. x- H9 Y4 }0 K
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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,沒有一點(diǎn)要進(jìn)去的意思。
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+ F9 H7 @2 `  H
, j; H$ e7 u+ r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。! S: e2 P8 J/ ~2 R, N( y+ ^3 k+ N$ ~
( B' T8 `  \+ S4 W
這一個(gè)眼神里面包含的東西太多了,有愛,有恨,有女子的柔弱無(wú)助,也有對(duì)葉飛的熱切求助。9 Z  V# D! V+ b. ?0 `& B
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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。  D( l6 y: |4 S% J* U
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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)…….
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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。- U  C% T/ y+ D2 }+ [
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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)。
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  D/ {6 J4 |. X+ q% ?( ]他葉飛這次可是真正成長(zhǎng)了。5 }, D; T5 y/ i
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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。
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: V# n* C2 Y, w9 t2 y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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' u' v6 X7 w/ _" c9 F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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+ q2 d1 ~' ^1 M! ~5 d( V) h”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,不過內(nèi)心怎么總是泛起一絲絲小甜蜜。
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林如煙看到了夢(mèng)莉,夢(mèng)莉也看到林如煙。她忙喊道:“如煙快過來(lái)看看這個(gè)板子,好像出了點(diǎn)狀況。”) D( O6 B6 J! |+ I, K4 @

/ j2 I; ^2 J5 W/ ]* R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。- C3 [6 V2 ~/ ]0 S: {8 [) E
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趙理工在一旁認(rèn)真的觀察著。. _) s  n- B! }% g. D8 C. h

* F3 e6 F: S2 h; z2 @2 W- ~$ A- v+ o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:0.805mm
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$ s. w+ g8 G, q6 Q' V2 y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:
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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?% i) d1 ^6 z( b) P% ?" Y2 e
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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。! K9 C; I5 k& H- G2 \$ p

; y7 Q7 h/ m$ S* s( Q6 E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。”
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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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; L, K5 z* H5 S于是趙理工趕緊把心中的推測(cè)結(jié)果說(shuō)了出來(lái)。
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答案呼之欲出。' o" n* C4 A5 ]7 m2 Q# I
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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。  Y' u# W  m* }$ t

4 Z7 k' {" {- wDIP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)。# R# r2 }4 r5 E$ w
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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(duì)角線大0.2-0.3mm。% o/ Q5 W; ~8 k1 n

2 G2 J, K2 R$ }5 V4 t2 i( o6 ^! `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。
' s( V- m& F0 F2 k8 ^: h( \
; i) d$ [7 i* e  W0 i! p4 L- H, A  i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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: [* q2 I$ Q. C  L2 Z4 E! e3 E
8 r& T6 {/ w8 y8 s9 O) H  k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。
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# I& W6 ?( s& B; w# I4 F8 Z- p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.& R* ~; z7 e9 X6 w
6 U4 ?9 F, {/ N3 V) H! x+ ]' y/ B9 m2 ]
后面和客戶討論這個(gè)問題時(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。& a5 }8 H+ S% K) Z2 E* j
( t; t2 u1 f& V# ?! t& S" ~& g
PCB板內(nèi)的成品孔徑設(shè)計(jì)如下:# k! W6 \) M/ \  C8 w0 l6 }

! b2 U& s) v6 W' {/ @2 j) r% N
8 p+ l, v. _+ A8 b! X' s
/ M/ G/ |+ t+ E$ d' c; T; F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)工程師卻沒有注意到這一點(diǎn)。
/ Y! j" ]( W. r7 f- e( {  _' ]& p+ ]1 o" b$ O. Y) e, w" |( ]9 |

& R2 I9 u% e+ p/ c9 q$ Q3 |% z1 W: ]! D2 V- o
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。7 M/ @& [4 `- ~
# c* x' t1 R, ?; c4 n' m  h0 N
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2 x$ n8 q. m9 k$ L( R; }, T
& `+ [- s/ V) e" _6 Z+ u" K
# ]: O9 |  E/ D% [

1 K! U( ]$ i5 z! E8 q
* t' m5 o& M/ @' |* T那就有網(wǎng)友問,后來(lái)這個(gè)問題怎么解決的,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。( X$ e- I. c1 m% B, _, N

( K- t- {, d/ p  c4 p' h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。) b7 {1 N" v; o- t' A- g2 n$ Q5 P

" D" j7 C1 f5 q這正是
# Z# k' B; k# d/ _4 h* s8 @. [! w* U4 k  r' d: b( N8 \: A
插針設(shè)計(jì)莫隨便
; x: t3 Y. z' `方形圓形要看全
+ Z% @' q+ O5 J0 v) c6 A! \. I成孔尺寸要規(guī)范
; y/ ~0 O. M3 u$ C; u% O; ~避免流血又流汗% z. Z+ S  G  P6 G& z* q

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