當(dang)印(yin)刷(shua)電路(lu)板(ban)（PCB）取代(dai)了(le)過去緩(huan)慢且(qie)笨重(zhong)的手工(gong)接(jie)線板(ban)和(he)系統(tong)時(shi)，它(ta)成為壹(yi)種(zhong)新穎(ying)的技(ji)術，使(shi)電子工(gong)程師能(neng)夠相(xiang)對(dui)快(kuai)速，輕(qing)松且(qie)廉價(jia)地組裝(zhuang)復(fu)雜(za)的電子系(xi)統(tong)。結(jie)果，電子工(gong)業付出了巨大(da)的(de)努(nu)力來(lai)使這(zhe)些板(ban)的制(zhi)造(zao)盡可能(neng)容(rong)易。已投入大量資(zi)金(jin)並用(yong)於(yu)設(she)計軟(ruan)件(jian)，以(yi)幫助(zhu)設(she)計，制(zhi)造(zao)，組裝(zhuang)，檢(jian)查(zha)和(he)測試印(yin)刷(shua)電路(lu)板(ban)。

    這(zhe)些技術使(shi)電子業務(wu)的設(she)計(ji)工(gong)程師能(neng)夠投資於(yu)改(gai)進(jin)的工(gong)藝(yi)，這些工(gong)藝(yi)可以(yi)減小(xiao)零(ling)件(jian)的(de)尺寸，可(ke)以生(sheng)產(chan)表面(mian)貼裝(zhuang)（SM）和(he)球(qiu)柵(zha)陣(zhen)列（BGA）封(feng)裝(zhuang)，可(ke)以(yi)減小(xiao)PCB的(de)線寬和(he)尺寸(cun)。其他(ta)功(gong)能(neng)，使用(yong)X射線成像儀更(geng)好地檢(jian)查卡(ka)等(deng)。

    在設計(ji)軟(ruan)件(jian)中(zhong)緩(huan)慢引入人工(gong)智(zhi)能(neng)（AI）意味著(zhe)壹(yi)些關鍵(jian)工(gong)作，例如PCB組件(jian)的(de)放(fang)置(zhi)精(jing)度仍由布局工(gong)程師手(shou)動控(kong)制。作為壹(yi)名設(she)計(ji)工(gong)程師，您將(jiang)需(xu)要(yao)確保(bao)您對(dui)組件(jian)放(fang)置(zhi)精(jing)度的了解，以確(que)保(bao)設計(ji)的穩(wen)定(ding)性。

    整(zheng)個設(she)計生(sheng)涯(ya)中(zhong)元(yuan)件(jian)放(fang)置(zhi)的演(yan)變(bian)

    回(hui)到學校後，我使(shi)用(yong)繞(rao)線方法(fa)設計(ji)了(le)低密(mi)度，壹次性電路(lu)板(ban)。然(ran)後是制造(zao)印(yin)刷(shua)電路(lu)板(ban)的機(ji)會。我從(cong)簡(jian)單(dan)的(de)PCB（通(tong)孔零(ling)件(jian)，合理稀疏(shu)的(de)設計）到簡單的(de)SMT（甚至(zhi)大(da)型）零(ling)件(jian)開(kai)始。這意味著(zhe)，在PCB設計(ji)過程之(zhi)後的(de)手(shou)工(gong)焊(han)接(jie)過程在早期(qi)也相當(dang)簡(jian)單(dan)。

    但(dan)是，在您的(de)職業生(sheng)涯(ya)中(zhong)越(yue)走(zou)越遠，您就(jiu)被指(zhi)派(pai)使(shi)用(yong)脆弱的設計環境(jing)中(zhong)的細(xi)小SMT，BGA和(he)QFN零(ling)件(jian)來(lai)制造(zao)更(geng)多的高密(mi)度PCB，這些零(ling)件(jian)的(de)細線和(he)布局(ju)中的(de)組件(jian)之(zhi)間的(de)間隔(ge)很(hen)小(xiao)。這(zhe)使(shi)“組裝(zhuang)” PCB成為設(she)計(ji)工(gong)程師必須應(ying)對(dui)的(de)新(xin)變(bian)量。對(dui)於(yu)某(mou)些人來(lai)說(shuo)，這(zhe)可(ke)能(neng)是壹個(ge)令(ling)人不(bu)快的驚(jing)喜(xi)，但(dan)是我相(xiang)信要預先警(jing)告。

    將(jiang)零(ling)件(jian)放(fang)置(zhi)在PCB上

    可(ke)以通過許多不(bu)同(tong)的(de)方(fang)式(shi)之壹來(lai)組裝(zhuang)PCB。設(she)計(ji)工(gong)程師在著手(shou)設(she)計PCB之前，應(ying)先考(kao)慮(lv)壹些特定(ding)的(de)組裝(zhuang)技(ji)術，例如機(ji)器(qi)組裝(zhuang)，手(shou)工(gong)組裝(zhuang)，混(hun)合組裝(zhuang)（人工(gong)和(he)紅外線烤箱）等(deng)。這些選擇通(tong)常取(qu)決於(yu)成本，時(shi)間，數量，以(yi)及工(gong)程師正在考(kao)慮(lv)的設(she)計(ji)類(lei)型。

    許(xu)多註(zhu)意事(shi)項(xiang)驅(qu)動著(zhe)將(jiang)零(ling)件(jian)放(fang)置(zhi)在PCB上的過程。信號(hao)長(chang)度（最小和(he)最大(da)），易於(yu)組裝(zhuang)以(yi)及(ji)易於(yu)測試對(dui)於(yu)組裝(zhuang)PCB都(dou)至(zhi)關(guan)重(zhong)要。下面，我們(men)將(jiang)探討(tao)裝(zhuang)配各(ge)個方(fang)面的獨特(te)組件(jian)。

    組裝(zhuang)的(de)類(lei)型和(he)DFA的重(zhong)要準則(ze)

    在整(zheng)個電子行(xing)業中，幾(ji)乎(hu)可(ke)以(yi)肯(ken)定(ding)，您將(jiang)要處(chu)理許多不(bu)同(tong)種(zhong)類(lei)的裝(zhuang)配。重(zhong)要的是要使(shi)自(zi)己了解每個(ge)過程所(suo)涉及的(de)內(nei)容(rong)，每種(zhong)組裝(zhuang)形(xing)式(shi)的(de)優(you)勢(shi)和(he)典型用(yong)途，以(yi)及如何最佳地(di)優(you)化(hua)DFA過程以(yi)與最終PCB的生(sheng)產(chan)相(xiang)吻(wen)合。

    機(ji)器(qi)組裝(zhuang)中(zhong)的(de)PCB元(yuan)件(jian)放(fang)置(zhi)

    通(tong)常可(ke)以(yi)使用(yong)機器(qi)組裝(zhuang)，並用(yong)於(yu)大(da)批量生(sheng)產(chan)。PCB上的組件(jian)占(zhan)地面積(ji)必須精(jing)確(que)，並且(qie)必須遵(zun)守所(suo)有設計(ji)規則(ze)。機器(qi)組裝(zhuang)不(bu)能(neng)提供任何(he)靈活性，而(er)這(zhe)可以(yi)通過在回路(lu)中(zhong)使用(yong)人員(yuan)來(lai)制造(zao)PCB來(lai)獲得(de)。

    機(ji)器(qi)組裝(zhuang)的(de)卡(ka)的(de)精(jing)度是絕對(dui)的(de)。它(ta)使(shi)用(yong)最昂(ang)貴(gui)的工(gong)業機器(qi)按(an)照設(she)計要(yao)求(qiu)和(he)規則(ze)完成PCB的組裝(zhuang)。不(bu)需(xu)要(yao)重(zhong)復(fu)的(de)工(gong)程時(shi)間，這(zhe)意味著(zhe)該方法(fa)通(tong)常用(yong)於(yu)大(da)批量焊(han)接(jie)。

    手(shou)工(gong)組裝(zhuang)和(he)焊(han)橋(qiao)問(wen)題

    手(shou)工(gong)組裝(zhuang)是最慢(man)的(de)技(ji)術。這(zhe)是耗時(shi)的(de)並且(qie)需(xu)要(yao)人類(lei)的全職工(gong)作。這也容(rong)易出錯(cuo)。焊(han)橋(qiao)造(zao)成的短(duan)路(lu)毀壞(huai)了許多工(gong)程師的(de)職業。結(jie)果，大多數機構與兩名技(ji)術人員(yuan)壹(yi)起(qi)工(gong)作：組裝(zhuang)人員(yuan)和(he)質(zhi)量保(bao)證（QA）技(ji)術人員(yuan)，他(ta)們(men)檢查(zha)組裝(zhuang)人員(yuan)的(de)工(gong)作以確(que)保(bao)PCB上的焊(han)錫橋(qiao)不(bu)會長(chang)大。

    組裝(zhuang)技(ji)術人員(yuan)必須是壹個(ge)非常有天賦的(de)人。它(ta)們(men)使您違(wei)反了(le)機(ji)器(qi)甚(shen)至混(hun)合式裝(zhuang)配商所不(bu)允許的設(she)計(ji)規(gui)則(ze)。因此，如(ru)果設計(ji)（最(zui)好是小批量設(she)計）違反了(le)設(she)計(ji)規則以(yi)實(shi)現(xian)緊湊性，那(na)麽(me)手工(gong)焊(han)接(jie)是必經(jing)之(zhi)路(lu)。

    混(hun)合組件(jian)中(zhong)的紅外烤箱或(huo)波峰焊(han)

    其余市(shi)場則(ze)由混合裝(zhuang)配方(fang)法占(zhan)據，在混合裝(zhuang)配方(fang)法中(zhong)，技術人員(yuan)將(jiang)組件(jian)放(fang)置(zhi)在卡(ka)上，然(ran)後使(shi)用(yong)IR烤箱或(huo)波峰焊(han)機完成焊(han)接(jie)過程。

    混(hun)合組件(jian)通(tong)常使(shi)用(yong)模板(ban)和(he)焊(han)膏(gao)來(lai)創建塗有焊(han)料的PCB，其中組裝(zhuang)技(ji)術人員(yuan)只(zhi)需(xu)將(jiang)零(ling)件(jian)放(fang)在指定(ding)的(de)腳(jiao)印(yin)上，然(ran)後將(jiang)填充(chong)的(de)卡(ka)放(fang)在烤箱中(zhong)即可(ke)完(wan)成回流(liu)/焊(han)接(jie)過程。如(ru)果在烤箱焊(han)接(jie)過程中(zhong)發(fa)生(sheng)諸(zhu)如(ru)垂直提升之(zhi)類(lei)的錯(cuo)誤，則(ze)混合裝(zhuang)配器(qi)必須在零(ling)件(jian)之(zhi)間留(liu)有足夠的(de)空間以(yi)手工(gong)放(fang)置(zhi)它(ta)們(men)並重(zhong)新加工(gong)焊(han)接(jie)卡(ka)。質(zhi)量檢(jian)查技術人員(yuan)也可能(neng)是該生(sheng)產(chan)線的壹(yi)部分(fen)。

    高密(mi)度PCB設計中(zhong)的元件(jian)放(fang)置(zhi)

    制(zhi)造高密(mi)度PCB的需(xu)求(qiu)產(chan)生(sheng)了(le)新(xin)的(de)誘(you)惑，這些誘(you)惑在稀疏(shu)的(de)設計中(zhong)不(bu)會出現。從事(shi)高密(mi)度設計活(huo)動時(shi)，請不(bu)要忘記(ji)即使(shi)在高密(mi)度系統中(zhong)，也必須遵(zun)循(xun)舊(jiu)的(de)設計(ji)方法(fa)。

    設(she)計人員(yuan)拒(ju)絕遵(zun)循(xun)的(de)壹(yi)種(zhong)最常見(jian)的(de)做法是，它(ta)會導致密度的明(ming)顯增(zeng)加，那就(jiu)是丟棄(qi)參(can)考(kao)標(biao)號(hao)。但(dan)是，組裝(zhuang)者(zhe)仍(reng)然(ran)需(xu)要(yao)此信息(xi)來(lai)組裝(zhuang)卡(ka)。刪(shan)除這(zhe)些指示(shi)符(fu)意味著(zhe)工(gong)程師現(xian)在負(fu)責創(chuang)建其他(ta)文檔，以(yi)在組裝(zhuang)PCB的(de)過程中(zhong)幫助(zhu)和(he)指導組裝(zhuang)技(ji)術人員(yuan)。

    請記(ji)住(zhu)– PCB，例如原(yuan)理圖或(huo)程序(xu)，在成為現(xian)實(shi)之(zhi)前要(yao)經(jing)歷(li)開(kai)發(fa)過程時(shi)可(ke)能(neng)要經(jing)過很(hen)多人的(de)努(nu)力，因此每(mei)個(ge)步(bu)驟(zhou)都(dou)必須包含(han)足夠的(de)文檔，以(yi)允(yun)許(xu)其他(ta)人與您的(de)創作進行(xing)交互。始(shi)終考(kao)慮(lv)壹下在您之(zhi)後與您的(de)設計(ji)進行交互的(de)人將(jiang)如何(he)看待您的(de)設計(ji)選擇。

    我們(men)所有人都(dou)相(xiang)信，這個(ge)下壹個(ge)人可(ke)能(neng)不(bu)是願意為您的(de)小工(gong)具(ju)付出高昂(ang)代(dai)價(jia)的人。設(she)計(ji)和(he)裝(zhuang)配團(tuan)隊(dui)中(zhong)的(de)某(mou)個(ge)人可(ke)能(neng)必須將(jiang)您的(de)PCB轉換(huan)為完(wan)全可(ke)操(cao)作的電子系(xi)統(tong)，才能(neng)將(jiang)您的(de)夢想變(bian)為現(xian)實(shi)。