Approcci rapidi per assemblaggi di saldatura / PCB

Il nostro team (tre hobbisti che stanno attualmente sviluppando il nostro primo dispositivo serio) è interessato a saldare / assemblare circa 200 PCB. Abbiamo già trovato un produttore a basso costo per i pannelli grezzi, quindi rimane solo l'assemblaggio.

Vorremmo mantenere i tempi e i costi di assemblaggio totali ragionevolmente bassi ovviamente, e quindi stiamo prendendo in considerazione vari approcci.

I numeri sono i seguenti:

200 PCB unilaterali
Dimensioni tavola 5 cm x 5 cm
30 condensatori e resistori (dimensione 0603)
5 componenti QFN / QFP
4 componenti SOIC / SSOP
1 connettore USB
1 presa per scheda SD

Le schede grezze possono essere raggruppate / pannellate come prodotte ma essenzialmente, vogliamo ottenere, in media, ogni singola scheda eseguita idealmente in meno di 20 minuti .

Quale delle seguenti opzioni suggeriresti come migliore? (dato il vincolo di costo e il tempo desiderato per scheda che ho indicato sopra):

Opzione A: Posizionare manualmente i componenti con pinzette, resistori di saldatura e tappi con ferro e saldare QFN con pistola ad aria calda?
Opzione B: applicare la pasta per saldare (possibilmente usando uno stencil), posizionare manualmente i componenti con una pinzetta, quindi utilizzare un tostapane / un forno di riflusso?
Opzione C: farlo interamente da un negozio di assemblaggio?

Nota : tutti e tre i membri del nostro team hanno circa 6 mesi di esperienza costante con il tradizionale metodo di saldatura (pinzetta, saldatore e pistola ad aria calda). Non ci preoccupiamo affatto del lavoro manuale necessario perché siamo decisamente entusiasti del nostro consiglio, ma sarebbe bene sapere che stiamo scegliendo un approccio efficiente.

pcb soldering pcb-assembly

— ORCA
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Suggerirei B. Lo facciamo internamente, ed è molto più veloce e migliore di A. C può essere costoso.

— Rocketmagnet,

@Rocketmagnet: Per meglio, intendi anche più preciso? Finora ho fatto solo il posizionamento manuale, ma nell'Opzione B, il posizionamento QFN e SOIC deve essere molto preciso nello scenario pre-forno? Immagino di indirettamente chiedere quali tipi di durate si registra per la fase di posizionamento.

— OrCa,

Impiegare gli adolescenti a perdere i salari del cambiamento!

— TFD,

SOIC è semplice. Non devi essere affatto preciso. Il chip si allinea automaticamente. Con QFN, devi essere un po 'più preciso, a seconda del tono del pacchetto. Vale la pena investire in una lente per gli occhi.

— Rocketmagnet,

SSOP offre una visibilità leggermente migliore rispetto a QFN ed è più facile riparare i pantaloncini, anche con un saldatore leggermente smussato.

— Rocketmagnet,

Risposte:

C: sicuramente il negozio di assemblaggio, se hai il portafoglio per questo. Decidi tu. Chiedi alcune citazioni e decidi se vale la pena farlo da solo. Dato che si tratta di un progetto hobby, potresti pensare che il tuo tempo sia libero, ma poi deve anche rimanere divertente, no?

modifica L'
ho appena ricevuto in una mailing da DesignSpark: la raccolta fondi potrebbe farti iniziare da un negozio. Erik ha raccolto 313 218 dollari per un obiettivo di 5 000 dollari.
(fine della modifica)

In alternativa, B: Ancora una volta, ottieni un preventivo per uno stencil. Tuttavia, anche l'applicazione manuale della pasta per saldare richiederà meno tempo della saldatura manuale, cosa che non consiglierei: resistori e condensatori non sono un grosso problema, ma gli IC potrebbero impiegare un po 'di tempo se si desidera farlo correttamente, ad es. tutti i pin saldati e nessun corto circuito.

Non A: ci vuole troppo tempo ed è disordinato. Lo farei solo da solo se potessi usare il forno.

Ricorda che anche Jobs e Woz hanno assemblato a mano il loro primo gruppo di computer Apple :-)

— stevenvh
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L'ultima riga "cambia tutto";) Supponiamo che dovessimo posizionarli manualmente e infornarli: secondo la tua esperienza, meno di 20 minuti sembrano una media probabile per il conteggio dei componenti che ho elencato, una volta entrati nel loop? Sono particolarmente curioso del tempo di posizionamento, perché non so quanto preciso debba essere il posizionamento prima del forno.

— OrCa,

@Orlando - Con la giusta quantità di pasta per saldatura le parti si tireranno nella loro giusta posizione a causa della capillarità della pasta, quindi mezzo mm di sconto per gli 0603 non dovrebbe essere un problema. Puoi risparmiare molto tempo lavorando su un pannello alla volta (o mezzo pannello se il pannello intero non si adatta al forno): posiziona tutti gli R1 sui diversi PCB, quindi tutti gli R2, quindi lavora il più possibile con lo stesso nastro e bobina. Il forno richiede un lungo preriscaldamento, quindi dovrai interrompere il posizionamento per verificare se il pannello è terminato. Questo potrebbe farti perdere un po 'di tempo, ma esp. su un pannello 20 'dovrebbe andare bene.

— Stevenvh,

Ma quando furono realizzati i primi computer Apple, i componenti erano abbastanza grandi da poter essere usati come fermalibri :)

— Lundin,

Opzioni A e B: No, dimenticalo! Certamente rovinerai molti dei QFN / QFP finendo per passare troppo tempo a risolvere i problemi delle schede perché ne valga la pena, anche per un hobbista. Se si è buoni, è possibile saldare manualmente fino a 0,5 passo QFP ... I connettori SD possono essere o meno possibili a seconda del passo. I QFN ti causeranno solo problemi.

Ho persone con molti anni di esperienza di saldatura a mia disposizione, ma ogni volta che vogliamo essere economici e fare cose del genere da soli, abbiamo problemi, finendo con qualcosa di più scadente e più costoso di quello che avremmo ottenuto dai professionisti.

Ci sono sempre molte piccole società di assemblaggio SMD locali che sarebbero felici di fare lavori con questo volume a un prezzo ragionevole. Non andare a chiedere ai grandi draghi.

— Lundin
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Hmm; qual è un prezzo ragionevole? Abbiamo ricevuto citazioni da un paio di aziende che hanno dichiarato circa 13 USD ciascuna. Ovviamente, ciò non è giustificato se riusciamo a farlo da soli in meno di 20 minuti per scheda. D'altra parte, daremmo maggiore priorità a stare lontano dalla QFN / altre imprecisioni che hai dichiarato.

— OrCa,

@OrlandoCastillo Se stai prendendo l'opzione A, non stiamo parlando di minuti, ma di ore. L'opzione B sarebbe forse possibile, ma poi tutto dipende da quanto sono accurati i componenti e dall'esperienza con cui si svolgono tali lavori di saldatura. Senza sapere nulla del mercato degli assemblaggi di PCB negli Stati Uniti, 13 USD mi sembrano un po 'ripidi. Ma poiché la maggior parte dei costi è la configurazione della macchina: se la tua DBA contiene molti valori diversi, il prezzo potrebbe essere giustificato.

— Lundin,

Down ha votato perché i consigli per lo shopping sono fuori tema ..

— Passerby

@Passerby Aha, i consigli sulla saldatura sono consigli per lo shopping. Vedo, ha senso. Ora scusami mentre vado a comprare alcuni componenti con il mio ferro da stiro.

— Lundin,

200 PCB sta diventando il massimo per le opzioni A e B. Se hai molto tempo a disposizione e disponi di alcuni strumenti decenti, puoi farlo con un'opzione B. modificata

Prima di tutto, hai sicuramente bisogno di uno stencil. Piuttosto che andare in un negozio costoso per ottenere uno stencil a taglio laser, prova questo metodo usando una lattina di soda, una stampante laser e alcuni prodotti chimici di base per farlo a casa. Non è un'impresa enorme e ti farà risparmiare un sacco di tempo.

In secondo luogo, dimentica le pinzette. Sto usando le pinzette da molto tempo e può essere utile per piccoli lavori, ma diventa molto dispendioso quando si popolano molti componenti. Inoltre, l'ho trovato tollerabile per alcuni resistori ma quando entri in componenti più grandi, cioè più grandi delle ganasce delle pinzette, diventa davvero difficile posizionare le cose senza macchiare la pasta saldante tutt'intorno.

Gli strumenti di aspirazione possono essere utili ma non usare nulla in cui controlli il vuoto con la mano. Metti con cura i componenti con la mano, non ha senso aggiungere un altro lavoro per eliminare la tua precisione. Ho un dispositivo SteadyHands e funziona davvero bene sia per componenti di grandi dimensioni che per componenti di piccole dimensioni. Taglia facilmente il mio tempo di assemblaggio in un terzo, ma soprattutto mi salva dal strapparmi i capelli!

Per il riflusso, ho trovato un forno tostapane che funziona bene. Dopo alcuni tentativi saprai quanto calore usare e quando spegnerlo. Uso una termocoppia instradata nel forno ma a questo punto sono sicuro che sarò altrettanto bravo a farne a meno perché vedo quando la saldatura si scioglie e si assorbe sui componenti. Ho amici che usano le padelle e hanno avuto un successo ragionevole ma non l'ho provato.

— bostoncommon
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