В своей работе я убеждаюсь, что монтажа на печатной плате does not have such errors. By welding hundreds of tiny components together, the PCB is less robust than you might think. If not handled properly, you may receive complaints from unsatisfied system installers because the circuits may not work properly.

Должны ли дизайнеры печатных плат заботиться об обращении с печатными платами?

Скорее всего, вам не захочется делать сотни печатных плат по вашему собственному проекту. Люди, которые будут контактировать с этими PCBS, – это сборщики, инженеры-испытатели, установщики и обслуживающий персонал.

Тот факт, что вы не будете участвовать в пост-продакшн-процессе, не означает, что вы можете успокаиваться в обращении с печатной платой. It is important to understand the correct PCB handling process, otherwise it may lead to circuit failure.

More importantly, PCB designers should be aware of their role in optimizing PCB layouts in order to reduce problems associated with PCB handling. Последнее, что вы хотите сделать, – это переделать существующую печатную плату, когда вам нужно будет бросить вызов следующему проекту.

Как неправильное обращение с печатной платой приводит к повреждению

Если бы у меня был выбор, я бы предпочел иметь дело с поврежденным фарфором, чем с проблемами, вызванными неправильным обращением с печатной платой. Хотя первое очевидно, ущерб, вызванный проблемами обращения с печатной платой, незначителен. There are usually no obvious signs that a PCB will not work properly after deployment.

Распространенной проблемой, наблюдаемой при неосторожном обращении с PCBS, является отказ активных компонентов из-за электростатического разряда (ESD). This occurs when handling PCBS in a non-ESD-safe environment. Для компонентов, чувствительных к электростатическому разряду, требуется менее 3,000 вольт, чтобы фактически повредить их внутренние схемы.

If you look closely at a reflow welded PCB, you will see that very little solder holds the surface mount (SMD) assembly to the pad. Components such as SMD capacitors can cause one of their pads to break when mechanical forces are applied parallel to the PCB.

In other words, when you try to pick up the PCB with one hand, you press the PCB into yourself. This may cause the PCB to bend slightly and may cause some components to fall off its pad. Чтобы этого избежать, стоит брать плату обеими руками.

PCBS are often made into panels to reduce costs and improve efficiency. После сборки вам необходимо разобрать печатную плату. Even if they are supported by a minimal V score, you still need to exert some force to pull them apart. Этот процесс также может случайно повредить сварные швы некоторых компонентов.

Это редко, но иногда небрежно, и вы роняете печатную плату, как если бы она была в китайской чаше. A sudden impact can damage larger components, such as electrolytic capacitors, or even the pads.

Design techniques to reduce PCB handling problems

PCB designers are not completely helpless when it comes to dealing with PCB handling problems. To a certain extent, implementing the right design strategy can help minimize defects associated with PCB handling.

Электростатическая защита

To prevent sensitive components from being damaged by ESD, you need to add protective components to suppress transients during ESD discharge. Varistors and Zener diodes are commonly used to handle rapid discharges of ESD. Кроме того, существуют специальные устройства защиты от электростатического разряда, которые могут обеспечить лучшую защиту от этого явления.

Размещение компонентов

You cannot protect the PCB from mechanical stress. However, you can mitigate such problems by ensuring that components are placed in a certain way. Например, вы знаете, что размещение конденсаторов SMD в положении, соответствующем разрывному усилию, приложенному во время декарбонизации, увеличивает риск разрушения припоя.

Therefore, you need to position the SMD capacitor or similar parts parallel to the broken line to minimize the effect of the applied force. Also, avoid placing components near the curvature or curve line of the PCB, and avoid placing components near the outline of the board.