Approches rapides pour l'assemblage de soudure / PCB

Notre équipe (trois amateurs développant actuellement notre premier appareil sérieux) est intéressée à souder / assembler environ 200 PCB. Nous avons déjà trouvé un fabricant à bas prix pour les panneaux bruts, donc il ne reste que l'assemblage.

Nous aimerions garder le temps et le coût d'assemblage totaux raisonnablement bas bien sûr, et envisageons donc différentes approches.

Les chiffres sont les suivants:

200 circuits imprimés simple face
5 cm x 5 cm taille de la carte
30 condensateurs et résistances (taille 0603)
5 composants QFN / QFP
4 composants SOIC / SSOP
1 connecteur USB
1 prise pour carte SD

Les planches brutes peuvent être groupées / lambrissées telles que fabriquées, mais essentiellement, nous voulons obtenir, en moyenne, chaque planche individuelle réalisée en moins de 20 minutes idéalement.

Laquelle des options suivantes suggéreriez-vous le mieux? (étant donné la contrainte de coût et le temps souhaité par planche, je l'ai indiqué ci-dessus):

Option A: placer les composants à la main avec des pincettes, des résistances de soudure et des bouchons avec du fer et des QFN de soudure avec un pistolet à air chaud?
Option B: appliquez de la pâte à souder (éventuellement à l'aide d'un pochoir), placez les composants à la main avec des pincettes, puis utilisez un grille-pain / four de refusion?
Option C: le faire entièrement par un atelier de montage?

Remarque : Nous avons tous les trois dans l'équipe environ 6 mois d'expérience cohérente avec la méthode de soudage traditionnelle (pince à épiler, fer à souder et pistolet à air chaud). Cela ne nous dérange pas du tout de travailler à la main parce que nous sommes définitivement enthousiasmés par notre conseil, mais il serait bon de savoir que nous choisissons une approche efficace.

pcb soldering pcb-assembly

— OrCa
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Je dirais que B. Nous faisons cela en interne, et c'est beaucoup plus rapide et meilleur que A. C peut être cher.

— Rocketmagnet

@Rocketmagnet: Mieux, voulez-vous dire aussi plus précis? Je n'ai fait que le placement manuel jusqu'à présent, mais dans l'option B, le placement QFN et SOIC doit-il être très précis dans le scénario de préchauffage? Je suppose que je demande indirectement quels types de durées vous enregistrez pour la phase de placement.

— OrCa

Employez des adolescents qui perdent leur salaire!

— TFD

SOIC est simple. Vous n'avez pas du tout besoin d'être précis. La puce s'alignera automatiquement. Avec QFN, vous devez être un peu plus précis, en fonction de la hauteur du package. Cela vaut la peine d'investir dans une lentille oculaire.

— Rocketmagnet

SSOP vous offre une visibilité légèrement meilleure que QFN, et il est plus facile de fixer des shorts, même avec un fer à souder légèrement émoussé.

— Rocketmagnet

Réponses:

C: certainement l'atelier de montage, si vous avez le portefeuille pour cela. C'est à vous de décider. Demandez des devis et décidez si le faire vous-même en vaut la peine. Comme il s'agit d'un projet de loisir, vous pouvez penser que votre temps est libre, mais il doit également rester amusant, non?

edit
Je viens de recevoir ceci dans un mailing de DesignSpark: la collecte de fonds peut vous aider à commencer à le faire dans un magasin. Erik a levé 313 218 dollars pour un objectif de 5 000 dollars.
(fin du montage)

Alternativement, B: Encore une fois, obtenez un devis pour un pochoir. Pourtant, même l'application manuelle de la pâte à souder prendra moins de temps que le soudage à la main, ce que je ne recommanderais pas : les résistances et les condensateurs ne sont pas vraiment un problème, mais les circuits intégrés peuvent prendre un certain temps si vous voulez le faire correctement, c'est-à-dire toutes les broches soudées et aucun court-circuit.

Pas A: cela prend trop de temps et c'est désordonné. Je ne le ferais moi-même que si je pouvais utiliser le four.

N'oubliez pas que Jobs et les Woz ont également assemblé à la main leur premier lot d'ordinateurs Apple :-)

— Stevenvh
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La dernière ligne "change tout";) Supposons que nous devions les placer à la main et les faire griller au four: D'après votre expérience, est-ce que moins de 20 minutes semblent être une moyenne probable pour le nombre de composants que j'ai énumérés, une fois dans la boucle? Je suis particulièrement curieux de connaître le temps de placement, car je ne sais pas à quel point le placement doit être précis avant le four.

— OrCa

@Orlando - Avec la bonne quantité de pâte à souder, les pièces se ramèneront à leur bonne position en raison de la capacité de la pâte, donc un demi-mm de moins pour les 0603 ne devrait pas être un problème. Vous pouvez gagner beaucoup de temps à travailler sur un seul panneau à la fois (ou la moitié d'un panneau si le panneau complet ne tient pas dans le four): placez tous les R1 sur les différents PCB, puis tous les R2, bien travailler autant que possible avec la même bande et bobine. Le four prend un long préchauffage, vous devrez donc interrompre le placement pour vérifier si votre panneau est terminé. Cela peut vous faire perdre du temps, mais surtout. sur un panneau 20 'devrait convenir.

— 2012

Mais lorsque les premiers ordinateurs Apple ont été fabriqués, les composants étaient suffisamment grands pour être utilisés comme serre-livres :)

— Lundin

Options A et B: Non, oubliez ça! Vous allez certainement foirer plusieurs des QFN / QFP finissant par passer beaucoup trop de temps à dépanner les cartes pour que cela en vaille la peine, même pour un amateur. Il est possible de souder à la main jusqu'à 0,5 QFP si vous êtes bon ... Les connecteurs SD peuvent ou non être possibles en fonction de la hauteur. Les QFN ne vous causeront que des problèmes.

J'ai des gens avec de nombreuses années d'expérience dans le soudage à ma disposition, mais chaque fois que nous voulons être bon marché et faire des choses comme ça nous-mêmes, nous avons des problèmes, nous retrouvant avec quelque chose de plus fou et plus cher que ce que nous aurions obtenu des professionnels.

Il y a toujours beaucoup de petites entreprises d'assemblage SMD locales qui seraient heureuses de faire des travaux avec ce volume à un prix raisonnable. N'allez pas demander aux gros dragons.

— Lundin
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Hmm; quel est un prix raisonnable? Nous avons obtenu des devis de quelques sociétés qui ont déclaré environ 13 USD chacune. Évidemment, cela n'est pas justifié si nous pouvons le faire nous-mêmes en moins de 20 minutes par planche. Mais d'un autre côté, nous accorderions une plus grande priorité à éviter les QFN / autres inexactitudes que vous avez déclarées.

— OrCa

@OrlandoCastillo Si vous prenez l'option A, nous ne parlons pas de minutes, mais d'heures. L'option B serait peut-être possible, mais tout dépend de la précision des composants et de votre expérience dans le domaine de la soudure. Sans rien savoir du marché américain de l'assemblage de circuits imprimés, 13 USD me semble un peu raide. Mais comme la majeure partie du coût est la configuration de la machine: si votre nomenclature contient de nombreuses valeurs différentes, le prix peut être justifié.

— Lundin

Down a voté parce que les recommandations d'achat sont hors sujet ..

— Passerby

@Passerby Aha, les recommandations de soudure sont des recommandations d'achat. Je vois, cela a du sens. Maintenant, pardonnez-moi pendant que je vais acheter des composants avec mon fer à repasser.

— Lundin

200 PCBs sont en haut pour les options A et B. Si vous avez beaucoup de temps et que vous avez des outils décents, vous pouvez le faire avec une option B. modifiée

Tout d'abord, vous avez certainement besoin d'un pochoir. Plutôt que d'aller dans un magasin cher pour obtenir un pochoir découpé au laser, essayez cette méthode en utilisant une canette de soda, une imprimante laser et certains produits chimiques de base pour le faire à la maison. Ce n'est pas une entreprise énorme et vous fera gagner des tonnes de temps.

Deuxièmement, oubliez les pincettes. J'utilise des pincettes depuis longtemps et cela peut être pratique pour les petits travaux, mais cela prend beaucoup de temps lors du remplissage de nombreux composants. De plus, je l'ai trouvé tolérable pour quelques résistances, mais lorsque vous entrez dans des composants plus grands, c'est-à-dire plus gros que les mâchoires de vos pinces, il devient vraiment difficile de placer des choses sans maculer votre pâte à souder tout autour.

Outils d'aspiration peuvent être utiles , mais ne pas utiliser quoi que ce soit où vous contrôlez le vide avec votre main. Vous placez soigneusement les composants avec votre main, cela n'a aucun sens d'ajouter un travail de plus pour affaiblir votre précision. J'ai un appareil SteadyHands et cela fonctionne vraiment bien à la fois pour les gros composants et pour les petits composants. Il réduit FACILEMENT mon temps de montage en un tiers mais plus important encore, il m'évite d'arracher mes cheveux!

Pour la refusion, j'ai trouvé qu'un four grille-pain fonctionne très bien. Après quelques essais, vous saurez exactement combien de chaleur utiliser et quand l'arrêter. J'utilise un thermocouple acheminé dans le four, mais à ce stade, je suis sûr que je serai tout aussi bon de m'en passer car je peux voir quand la soudure fond et absorbe les composants. J'ai des amis qui utilisent des compétences et qui ont eu un succès raisonnable mais je ne l'ai pas essayé.

— bostoncommon
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