Diretrizes Otimizadas de Layout e Roteamento para Montagem Box Build

A qualidade de produtos eletrônicos depende largamente de tecnologias de montagem. Montagem box build refere-se a um processo no qual, de acordo com arquivos de design, procedimentos de trabalho e tecnologias, múltiplos componentes e acessórios são montados e fixados em certas posições de placas de circuito ou gabinetes para que um sistema integrado seja gerado. Então, após testes e inspeções, esses sistemas se tornam produtos finais e, após embalagem, podem ser distribuídos para escritórios de vendas ao redor do mundo.

Principais Atributos da Montagem Box Build

a. O atributo elétrico da montagem box build reside na soldagem de circuito de componentes montados em placas de circuito impresso (PCB) como backplane. O atributo estrutural reside na integração mecânica e montagem de gabinete, na qual a montagem é implementada em uma sequência de dentro para fora através da abordagem de fixação de componentes.

b. A tecnologia de montagem box build é composta por múltiplas tecnologias, como tecnologias de inspeção de qualidade de componentes e conformação de terminais, tecnologias de processamento de fios e chicotes, tecnologias de soldagem, tecnologias de montagem, etc.

c. A qualidade da montagem é inspecionada através de inspeção visual e tato, em vez de análise quantitativa. Por exemplo, a qualidade de soldagem é geralmente julgada por inspeção visual, enquanto a qualidade de montagem de botão rotativo e mostrador é inspecionada pelo tato.

Abordagens de Montagem Box Build

Do ponto de vista dos princípios de montagem, a montagem box build apresenta três abordagens:

a. Abordagem Funcional - refere-se ao processo no qual produtos eletrônicos são divididos em algumas seções de acordo com módulos funcionais e cada componente, também chamado de componente funcional, é funcional e estruturalmente relativamente completo, podendo ser montado e inspecionado independentemente. Diferentes componentes funcionais funcionam de forma tão diferente em termos de estrutura, volume, especificação de conexão e especificação de montagem que regulamentos uniformes são difíceis de serem gerados. A principal vantagem dessa abordagem é que a densidade de montagem do sistema inteiro pode ser reduzida. Portanto, é geralmente aplicada em produtos cujas funções dependem de componentes discretos ou dispositivos que aplicam tubos de vácuo.

b. Abordagem por Componente - refere-se à fabricação de múltiplos componentes cujas especificações de figura e montagem apresentam especificações uniformes. Seu mérito reside na unidade de montagem elétrica e melhoria da padronização de montagem, sendo geralmente aplicada para montar dispositivos como integradores.

c. Abordagem por Componente Funcional - combina vantagens da abordagem funcional e da abordagem por componente, é capaz de fabricar componentes com funções integradas e tamanho de estrutura padronizado. Essa abordagem funciona melhor em microcircuitos.

Layout e Roteamento de Montagem Box Build

• Layout

O princípio de layout de montagem box build indica que o índice técnico dos produtos deve ser garantido para ser alcançado com as seguintes regras detalhadas: demandas estruturais devem ser atendidas; layout deve ser conveniente; layout deve ser benéfico para dissipação térmica, inspeção e retrabalho. Regras detalhadas de layout de montagem box build são listadas a seguir:

a. Power. O power deve ser colocado na parte inferior dos dispositivos. O power que fornece energia de trabalho para toda a operação é geralmente composto por transformador de power, tubo retificador, capacitor eletrolítico e elemento de passagem, todos os quais apresentam volume e peso relativamente grandes e geram muito calor. Portanto, o power deve ser colocado na parte inferior dos dispositivos. Além disso, certa distância deve ser mantida entre seção de alta tensão e seção de baixa tensão; terminal de alta tensão e fio de alta tensão devem ser isolados do gabinete ou estrutura e longe de outros fios e fios de ground; interruptores devem ser montados em powers com alta tensão de pelo menos 1KV. Além disso, mecanismo de controle de power deve ser conectado ao gabinete que deve ser adequadamente conectado ao ground.

b. Mecanismo de Controle e Instrumento Indicador. Mecanismo de controle e instrumento indicador devem ser montados na placa para conveniência de operação, monitoramento e retrabalho.

c. Componentes. Componentes aqui referem-se àqueles que tendem a sofrer falha ou quebra que devem ser arranjados em locais onde componentes são fáceis de serem mantidos ou modificados, como disjuntor ou capacitor eletrolítico. Tubo de vácuo deve ser inserido ou removido com pouco esforço. Aqueles pontos de teste que exigem inspeções frequentes devem ser razoavelmente arranjados para que sejam fáceis de obter.

d. Componentes de Alta Potência. Componentes de alta potência tendem a gerar muito calor quando funcionando, então devem ser arranjados em locais onde o calor possa ser facilmente dissipado no mecanismo todo. Por exemplo, transistores de alta potência são geralmente montados no lado externo do backplane junto com radiador. Ventiladores ou dispositivos termostáticos devem ser adicionados quando necessário.

e. Circuito de Alta Frequência. Além das regras gerais de layout de componentes, circuitos de alta frequência devem conformar aos seguintes requisitos:

1. Medidas de isolamento devem ser implementadas entre circuitos de alta frequência e circuitos de baixa frequência quando compartilham a mesma base ou estão localizados na mesma placa de circuito. Circuito unitário deve ser aplicado como estrutura de blindagem com alto desempenho e ajuste de blindagem. Blindagem de tubo de vácuo deve ser realizada independentemente.
2. Componentes metálicos não devem ser instalados perto de fios de blindagem desconhecidos porque podem reduzir o valor de indutância do foil e fator de qualidade. Distância suficiente deve ser mantida quando tiverem que ser instalados.
3. Componentes de alta frequência e alto potencial e fios de conexão concernentes devem ser arranjados em locais distantes do gabinete ou parede de blindagem para reduzir capacitância distribuída. Fios de cobre duro estanhado devem ser aplicados quando fios de conexão não são tão longos para que a posição tende a ser inalterada, parâmetros distribuídos estáveis e perda dielétrica relativamente baixa.
4. Para evitar acoplamento parasita extra, componentes em circuitos de alta frequência devem ser fixados por sua própria estrutura em vez de partes de fixação externas.

• Roteamento

a. Ground. Uma vez que base metálica é aplicada, é ótimo definir fios de cobre grossos como fios de ground na base da base. Fios de ground de PCB geralmente dependem de layout de grande área para serem arranjados na borda da placa com componentes conectados ao ground próximos ou com todos os pontos de ground conectados ao ground em um único ponto. Fios de ground de alta frequência geralmente dependem de fios de cobre planos para diminuir o controle de impedância de fios de ground.

b. Chicotes. Chicotes devem ser fixados próximos à base do dispositivo ou na estrutura. Condutores em circuitos de alta frequência devem ser misturados em chicotes antes da blindagem. Fios de alta frequência provenientes de diferentes caminhos de retorno não devem ser colocados no mesmo chicote ou arranjados em paralelo. Em vez disso, eles podem ser intercruzados verticalmente.

c. Condutores e fios de conexão. Terminais de componentes ou fios de conexão devem ser tão curtos e retos quanto possível. No entanto, eles não podem ser puxados muito firmemente, pois flexibilidade suficiente deve ser mantida para depuração e manutenção.

Fios de conexão em circuitos de alta frequência devem manter seus diâmetros e comprimentos o menor possível. Materiais isolantes não devem ser aplicados com constante dielétrica alta ou perda dielétrica. Se condutores tiverem que ser colocados em paralelo, a distância entre eles deve ser ampliada o máximo possível.

Seu design não se tornará realidades ideais a menos que um montador box build qualificado e confiável seja utilizado. Prepare seus arquivos de design com base nas regras discutidas neste artigo e entregue-os a um montador capaz de converter seu design em produtos genuínos.

Recursos Úteis

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