Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Проектирование устройств с точки зрения удешевления пайки
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сборка РЭУ > Пайка, монтаж, отладка, ремонт
_alex__
Имеет ли смысл проектировать устройства где абсолютно все паяется методом трафарет-припойная паста-печь?
Насколько удорожается процесс если на плате есть компоненты требующие пайки волной?

Какие есть соображения по проектирование устройств с точки зрения удешевления пайки?
М-Плата
Волна требует ручной установки компонентов (не все типы выводных компонентов допускают установку на выводных автоматах), а все что ставится руками, все дороже в разы по сравнению со станком, а если что-то требуется на высоту поставить, то вообще швах, возможно потребуется нанесение клея на компоненты которые на той же стороне что и волна, либо селективная пайка, что подороже.
Но, если разница в стоимости SMD и DIP (THT) компонентов огромна, то есть DIP гораздо дешевле чем SMD тогда есть смысл прицениться к DIP + волна. И к плате меньше требований (она может быть супер дешевой)
Но с точки зрения надежности, лучше конечно SMD.
Mikle Klinkovsky
Цитата(_alex__ @ May 31 2017, 16:44) *
Какие есть соображения по проектирование устройств с точки зрения удешевления пайки?

Цена подготовки производства. Цена за точку пайки по каждой технологии. Наценка за применение сразу нескольких технологий.
Всё сильно зависит от производителя, размера партии. При комбинировании процессов выбор исполнителей для заказа изготовления снижается.

И потом, волна, селективная волна вместе с оплавлением в печи добавляют требований по расстановке компонентов...
Банально, в каких-то случаях плата без доп. отступов может уменьшится настолько, что отказаться от, например, селективной волны будет дешевле чем ставить дешевые выводные компоненты.

Считать надо...
rom67
Вопрос несколько не корректный и очень общий.

Если грубо и очень обще отвечать, то:
если одна плата (точек пайки до 10-30 тыс.), то не имеет значение - везде будет дорого,
если точек пайки больше 30 тыс. (грубо), то моё мнение, однозначно, поверхностный монтаж (SMT) дешевле выходит
_alex__
1)Значит если обойтись без SMD компонентов в проекте изделия не возможно(например по соображениям миниатюризации) и этих компонентов нужно большинство,
то лучше вообще отказаться от сквозных компонентов что б пайка шла одним единственным методом?

2)А если стоит задача спроектировать что-то предельно дешевое, то тогда лучше вообще все компоненты DIP пригодные для автоустановки и пайки волной использовать?

3)Если все таки приходится использовать и SMD и сквозные компоненты, то имеет ли смысл размещать все сквозные компоненты
на краю платы так, что б можно было пройтись по их выводам волной припоя не задев SMD компоненты?
life
Цитата(_alex__ @ Jun 1 2017, 16:47) *
1)Значит если обойтись без SMD компонентов в проекте изделия не возможно(например по соображениям миниатюризации) и этих компонентов нужно большинство,
то лучше вообще отказаться от сквозных компонентов что б пайка шла одним единственным методом?

2)А если стоит задача спроектировать что-то предельно дешевое, то тогда лучше вообще все компоненты DIP пригодные для автоустановки и пайки волной использовать?

3)Если все таки приходится использовать и SMD и сквозные компоненты, то имеет ли смысл размещать все сквозные компоненты
на краю платы так, что б можно было пройтись по их выводам волной припоя не задев SMD компоненты?


1 - да, но не стоит забывать о конструктиве изделия. Не всегда можно использовать поверхностно монтируемые разъемы и силовые элементы исходя из соображений механической прочности и минимальной площади сечения контакта. Опять же не стоит забывать про ограничения при разводке платы - если все *тяжелые* компоненты не влезут на 1 сторону, то с *нижней* стороны их нужно будет приклеивать или ставить руками после основной сборки. слшком плотный монтаж разновысоких компонентов может затруднить ремонт платы (видел как прямо у qfp корпуса на 240 выводов разместили танталы так, что подлезть паяльником для снятия перемычки, не повредив тантал нереально было).
2 - предельно дешевое в серии - поверхностный монтаж. Предельно дешевое единичное/мелкосерийное - ручной монтаж надомниками за наличные.
3 - не подскажу, вопрос более опытным коллегам, у кого обширный опыт автоматизированной пайки DIP компонентов.
rom67
Цитата(_alex__ @ Jun 1 2017, 15:47) *
3)Если все таки приходится использовать и SMD и сквозные компоненты, то имеет ли смысл размещать все сквозные компоненты
на краю платы так, что б можно было пройтись по их выводам волной припоя не задев SMD компоненты?


есть селективная пайка волной, диаметр пятна (точки пайки) волны порядка 4-5мм.
Mikle Klinkovsky
Возьмите прайс листы изготовителя и сборщиков и один раз посчитайте. Посмотрите на требования к размещению для селективной волны на сайте предприятия, с которым планируется работать.
Посчитайте стоимость при разных исполнениях платы.
Вопрос "на сколько" не для форума. Тем более когда плата "сферическая, в вакууме", с неизвестным размером партии.
checkpoint
Цитата(_alex__ @ Jun 1 2017, 16:47) *
3)Если все таки приходится использовать и SMD и сквозные компоненты, то имеет ли смысл размещать все сквозные компоненты
на краю платы так, что б можно было пройтись по их выводам волной припоя не задев SMD компоненты?


Для установки селективной пайки не имеет особого значения где и как расположены выводные компоненты. Установки селективной пайки работают по программе и могут пройтись волной припоя в любом месте на выбор. Главное правило такое - зазор между выводами выводных компонентов и ближайшем SMD компонентом должен быть не меньше половины диаметра сопла. Сопла бывают разные, в зависимости от производителя установки. Мы используем установку Pillarhouse Pilot, у неё сменные сопла, от 2мм до 8мм. Еще один момент - выводные компоненты должны немного отстоять от краев платы, так что бы не препятствовать её закреплению в каретке. Вот ссылка на пост о селективной пайке в нашем блоге.

Сегодня постараюсь выложить еще один пост с видео пайки радиаторов на Pilot-е.
checkpoint
Вот еще немножко про селективку: пайка радиаторов для TO-220.
ENIAC
Цитата(checkpoint @ Jun 2 2017, 18:24) *
Еще один момент - выводные компоненты должны немного отстоять от краев платы, так что бы не препятствовать её закреплению в каретке.


А могли бы Вы выложить фотки как именно фиксируется плата, что требует наличия зазора? У того же InterSelect'a таких вопросов не возникает, поэтому и хотелось бы узнать как это реализовано у других.
vicnic
Цитата(_alex__ @ May 31 2017, 16:44) *
Имеет ли смысл проектировать устройства где абсолютно все паяется методом трафарет-припойная паста-печь?
Насколько удорожается процесс если на плате есть компоненты требующие пайки волной?
Какие есть соображения по проектирование устройств с точки зрения удешевления пайки?

ИМХО, нельзя ограничиваться только оценкой процесса пайки как таковой.
Есть еще стоимость компонентов и обычно планарные немного дороже выводных.
А для пайки волной отдельный разговор, здесь уже писали про ручную подготовку.
Думаю, что выгода будет при большом объёме производства.
http://alphaassembly.com/~/media/Files/Coo...ouble_10_06.pdf
http://www.mtarr.co.uk/courses/ami4945_dpb...ary/sup_09.html
rom67
Цитата(vicnic @ Jun 6 2017, 10:14) *
А для пайки волной отдельный разговор, здесь уже писали про ручную подготовку.
Думаю, что выгода будет при большом объёме производства.
http://alphaassembly.com/~/media/Files/Coo...ouble_10_06.pdf
http://www.mtarr.co.uk/courses/ami4945_dpb...ary/sup_09.html


пример Вы привели для пайки обычной волной. Выше говорили про селективную пайку волной. Там проблем, свойственных обычной волне, нет.
Из проблем селективной пайки приходит на ум только подготовка (программирование), дороговизна даже на большой партии, ну и не частое само по себе оборудование
vicnic
Цитата(rom67 @ Jun 6 2017, 19:10) *
пример Вы привели для пайки обычной волной. Выше говорили про селективную пайку волной. Там проблем, свойственных обычной волне, нет.

Все-таки текст у ТС выглядит так "Насколько удорожается процесс если на плате есть компоненты требующие пайки волной? "
Если ТС интересует именно селективная пайка, то я принимаю замечание, но смысл использования оставляю под сомнением.
ENIAC
Цитата(rom67 @ Jun 6 2017, 19:10) *
Выше говорили про селективную пайку волной. Там проблем, свойственных обычной волне, нет.


Есть, есть. И припой окисляется даже в среде азота, и перемычки между выводами образуются, и компонент иногда может смыть, и непропай тоже бывает. Факторов-то влияет много на процесс, всегда всё идеально быть не может, к нашему общему сожалению.
rom67
Цитата(ENIAC @ Jun 7 2017, 12:50) *
Есть, есть. И припой окисляется даже в среде азота, и перемычки между выводами образуются, и компонент иногда может смыть, и непропай тоже бывает. Факторов-то влияет много на процесс, всегда всё идеально быть не может, к нашему общему сожалению.


что за машину вы используете?
ENIAC
Цитата(rom67 @ Jun 7 2017, 17:24) *
что за машину вы используете?

Использовал EBSO, сейчас - волна от Vitronic Soltec, идентичная ерунда. И у коллег с других предприятий, использующих волну, тоже аналогичные проблемы, либо непропаи, либо замычки. Даже у Флекстроникса и Костала та же самая беда. Костал, кстати, маскимально постарался перейти на press-fit, чтобы не мараться в пайке волной, ведь не секрет что процесс нестабилен и ещё и довольно грязный.
vicnic
Специально сходил к человеку, который на машине работает и обслуживает. Машина Seho SelectLine.
Как таковых претензий к работе нет, но все-таки много мелких ограничений. Например, для двусторонего монтажа нужна оснастка, которая продается отдельно.
Не ко всем компонентам можно подобраться, если плотно стоят. И замыкания бывают, если площадки больше, чем надо.
Т.е. не всякий проект можно запустить.
В чем точно выигрыш: при хотя бы среднем количестве плат (сотни единиц) выгодно делать монтаж разъёмов с большим количеством выводов - быстрее, чем монтажник.
Но нужно два человека: один формует разъёмы, второй управляет машиной.
Моё резюме: при специальной проработке проекта при не единичных количествах может быть интересно.
_alex__
А какое будет примерное соотношение цен на пайку скажем одного модуля(допустим партия 100000 штук)
1) если монтаж одностронний и полностью волной паяется
2) если модуль одностронний и полностью паяется трафарет-паста-печь(плотность паямых элементов на плате "типичная")
3) если модуль одностронний, пайка: трафарет-паста-печь и селективная пайка волной(10-20 точек)
rom67
Цитата(_alex__ @ Jun 8 2017, 17:55) *
А какое будет примерное соотношение цен на пайку скажем одного модуля(допустим партия 100000 штук)
1) если монтаж одностронний и полностью волной паяется
2) если модуль одностронний и полностью паяется трафарет-паста-печь(плотность паямых элементов на плате "типичная")
3) если модуль одностронний, пайка: трафарет-паста-печь и селективная пайка волной(10-20 точек)



п.1 - дешевле (есть много "но"), п.2 - дороже (опять же есть много "но"), п.3 дороже, чем п.2.
Я себе так это вижу. Коллеги правят :-)

позвоните в Резонит, ПСБтехнологии и пр. компании, сходите ножками к ним, посмотрите и поговорите с технологами.
Странный способ узнавать серьезные данные через интернет у не знакомых людей.
Да к тому же эту информацию пытаться экстраполировать и натягивать на Вашу действительность.
Yuri7751
Цитата(_alex__ @ Jun 1 2017, 21:47) *
1)Значит если обойтись без SMD компонентов в проекте изделия не возможно(например по соображениям миниатюризации) и этих компонентов нужно большинство,
то лучше вообще отказаться от сквозных компонентов что б пайка шла одним единственным методом?

2)А если стоит задача спроектировать что-то предельно дешевое, то тогда лучше вообще все компоненты DIP пригодные для автоустановки и пайки волной использовать?

3)Если все таки приходится использовать и SMD и сквозные компоненты, то имеет ли смысл размещать все сквозные компоненты
на краю платы так, что б можно было пройтись по их выводам волной припоя не задев SMD компоненты?

Самый дешёвый вариант при массовом производстве - это односторонняя плата (выпадает сверловка и материал дешёвый) с максимальным использованием SMD-компонентов (меньше людей для установки) и пайка волной. По такой технологии, скажем, делаются обычно источники питания офисной техники, телевизоров и проч, и проч. В одной из фирм, где я работал,платы высоко- и низко- вольтных источников для лазерных принтеров и МФУ выпускались по 50-100тыс. в месяц (в Корее и Китае).
SMD-компоненты ставятся автоматом на клей, through-hole - девками на конвеере перед печью, за печью сидит пару тёток, устраняющих дефекты. Т.е. всё паяется за раз.
Разумеется, требуется грамотная разводка, учитывающая особенности пайки волной: правильная ориентация компонентов, контактные площадки, сбор припоя и проч. Как-то имел на столе самсунговскую плату питания 46-дюймового телевизора. Высота платы (полная от и до) 10мм. Мощность не менее 400Вт. PFC, несколько конвертеров (резонансники) и т.д. Всё, как сказано - одностороняя плата (для механической прочности в нужных местах запрессованы втулки (скажем один из выводов каждого ТО-220, несколько пинов трансформаторов и т.п.), паяется волной. Для плат такого размера, при разводке платы нужно ещё предусмотреть дорожку для поддерживающено колёсика где-то по центру платы sm.gif

ENIAC
Цитата(Yuri7751 @ Jun 9 2017, 04:29) *
Самый дешёвый вариант при массовом производстве - это односторонняя плата (выпадает сверловка и материал дешёвый)
[......]
through-hole - девками на конвеере перед печью, за печью сидит пару тёток, устраняющих дефекты.


А как у Вас плата без отверстий коррелируется с элементами выводного монтажа?
vicnic
Вот тут вопрос для дискуссии. ИМХО, невыгодно выделять процесс установки компонентов из общего процесса производства.
Все-таки главная цель - получить устройство максимально малой цены, но указанного в техзадании качества.
Поэтому неудивительно, что, например, блоки питания до сих пор имеют относительно много выводных элементов или элементов для установки вручную.
Я бы немного по другому делил области: массовое производство - комплексы автоматов с трафаретным нанесением пасты и оплавлением в печи конкурирует с пайкой стандартной волной.
Мелкие серии и прототипы - установки селективной пайки против дозаторов пасты.
ENIAC
Господа, не упирайтесь вы так в блоки питания, не одними ими живёт mass production. Ещё есть pressfit, который на загнивающем весьма популярен. Только вот в наших реалиях проектировать что-либо с применением такой технологии сложно, так как приходишь с файлами и пакетом документации к EMS, а те говорят "А мы не умеем". Вторые - тоже не умеют, третьи - вообще смотрят круглыми глазами "дядя, ты о чём?". Увы, но наши конструктора проектируют, чаще всего, как Бог на душу положит, без привязки к конкретному производству и его возможностям. А потом удивляются почему им везде отказывают. Или берутся за сборку - а выход годных с гулькин нос.
vicnic
Про разработку тоже "люблю": видел вариант проекта, где разъёмы для прессования паялись.
checkpoint
Цитата(_alex__ @ Jun 8 2017, 17:55) *
А какое будет примерное соотношение цен на пайку скажем одного модуля(допустим партия 100000 штук)
1) если монтаж одностронний и полностью волной паяется
2) если модуль одностронний и полностью паяется трафарет-паста-печь(плотность паямых элементов на плате "типичная")
3) если модуль одностронний, пайка: трафарет-паста-печь и селективная пайка волной(10-20 точек)


Алекс, самый дешевый способ спроектировать вашу плату односторонней и полностью из SMD компонентов. При этом, платы нужно собирать в панели и монтровать сразу панель из 10 и более плат используя трафарет и пасту. Это самый дешевый вариант.

Наличие выводных компонентов существенно удоррожает процесс, так как пайка выводных компоннетов рассматривается как отдельный процесс, при этом предполагает ручную установку компонентов перед пайкой, а так же инспекцию после пайки, тоже человеком.

Для выводных компонентов (обычно для разьемов) есть еще такое извращение, называется "pin in paste", позволяет устанавливаеть некторые выводные компоненты на SMD автоматах. Если это применимо к вашему проекту, то можно избавиться от пайки волной и всё сделать на SMD автомате за один проход. Но тут масса ньюансов.

Если интересно, присылайте в личку ваш проект, посмотрим, посчитаем, порекомендуем что переработать с целью удешевления проекта.
_alex__
ремонтируя какое-либо китайское устройство, пытаюсь понять логику разработчиков, почему почти все SMD,
но пару разъемов или цифровой индикатор сквозные. хотя вроде SMD аналоги есть. в чем причина такого решения разработчиков...
может есть такой аспект, что некоторые детали нельзя нагревать целиком, а только в месте пайки выводов?
vicnic
Цитата(_alex__ @ Jun 13 2017, 13:56) *
хотя вроде SMD аналоги есть. в чем причина такого решения разработчиков...

Один из самых важных причин - цена монтируемого элемента. Цена устройства не определяется только ценой монтажа, а всей совокупностью операций.
Посмотрите разницу в цене на один разъём PBD-xx в разных видах.
http://www.promelec.ru/catalog/406/1218/17...mp;section=1727
Похожее соотношения можно найти для части других элементов (например, электролитические конденсаторы).
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.