PCB板的定位与防呆

PCB板为什么需要定位和防呆,这个问题我相信装过机或者跟过产线的工程师都应该深有体会了,这里就不必多说了,或者你会说制程会解决,设计师不必操心,是的,有些情况迫不得已只能通过制程解决,但是可能那不是想要的结果,这其中会牵扯到成本,效率等方面的问题,正常情况下,我们应该从设计开始就考虑,这其实也是DFA中的一个内容。

PCB板的定位,常常是基于以下两种情况考虑。

第一种,便于装配,侧重于限位,也叫粗定位,对PCB板的装配位置精度要求不高;

第二种,精确定位,更侧重的是PCB板的装配位置精度。

无论是何种定位,在完成装配时,必须保证PCB板装配位置的唯一性,也就是需要做防呆,避免装反。(特殊情况除外,如PCB板和元器件排布以及接插口功能存在对称特性,这种情况极少)

好的定位结构,本身具备防呆特性,可以一次性快速装配到位,避免出现只有定位没防呆,或只有防呆没定位的情况。

粗定位

PCB板的粗定位常用于内部功能的PCBA,其定位主要是为了便于装配,对位置精度不做过高的要求,常常利用筋位进行定位。如图:

上图中的PCB板固定结构虽然有定位,但是没防呆结构,PCB板的外形以及固定孔都是沿PCB板的中心点对称,PCB板转动180度还是可以装配的。

上图中,把一边的两个固定孔往内移动一定距离,使得左右两边的固定孔不对称,PCB板转动180度时,虽然能安装到位,但板孔和螺丝柱是对不上的,最后打不上螺丝,这种处理虽然一定程度上避免装反,但是,存在试错成本,防呆特征不易察觉,装配效率不高。

上图中,PCB板的一边做缺口防呆,缺口的形状可做方型或者半圆型,这样,防呆特征容易察觉,且只存在一个正确装配方向,可一次性装配到位。

特别注意的是,对于这种定位特征和防呆特征分开设计的情况,应先保证防呆,然后再定位,意思就是在装配PCB板的时间里,防呆起到的作用时间早于定位,这样就有利于正确装配效率的提高,比如把以下防呆特征做高一点。

同时,也要注意,避免只有防呆没定位或者定位不够的情况,如下图。

精定位

PCB板的精定位常用于空间紧凑或者对板上某些元器件的位置精度有要求的场合,常常利用定位柱进行定位。如图:

上图中,DC外接口和USB外接口需要对准外壳上对应的开口,所以对PCB板的位置精度就有要求了,这里使用了两个定位柱来定位,保证PCB板在XY方向上的位置精度,定位柱与板孔之间的间隙为0.05,定位柱的个数一般为2个,不宜过多,过多对PCB板和定位柱的尺寸公差要求越高并且导致过定位,也越不易装配,为了不产生过定位,也可对其中一个板孔设计成长圆孔,如下图,还有,定位柱的大小不宜太小,太小无强度,之间一般为1-2mm之间,也不宜过大,如一定要大,可设计成十字筋,如下图。

需要注意的是,对于外形对称的PCB板,定位柱和定位孔一般成对角线布置,且至少有一个定位孔的的X值或Y值大于或者小于另一定位孔对应的X值或Y值,即PCB板的定位孔不沿PCB板的中心点对称,避免了PCB板反安装。正确设计的定位柱,应是同时具有定位和防呆作用的。

为什么说,使用定位柱定位比使用筋位定位的位置精度高?

首先,先了解PCB板的可生产尺寸公差。

下面举例计算PCB板中间某一元件在以下两种定位下的位置精度(以下只以长度方向的位置精度计算为例,宽度方向就不计算了)。

1、PCB板得长度为50±0.2,定位筋得距离为50.4±0.2,PCB板与定位筋之间得间隙为0.2。

通过计算得,PCB板中间元件的位置精度为±0.4,随着PCB板越大,位置精度就越差。

2、定位柱和定位孔距离均为8±0.05,定位柱直径为2±0.05,定位孔直径为2.1±0.05,定位柱与定位孔的间隙为0.05。

通过计算得,PCB板中间元件的位置精度为±0.2,位置精度受PCB板的大小影响的小,只要控制好定位柱和定位孔的相关尺寸就可以。

综上所述,筋定位是采用的大尺寸定位,精度难于控制,所以定位误差大;定位柱定位是采用的小尺寸定位,精度容易控制,所以定位误差小。

PCB定位孔要求:

1、在PCB板对角线处至少设置二个定位孔,同时注意过定位问题。

2、定位孔为光孔,即非金属化的通孔,这样可以让其不与板上电路联系且精度更高,其直径误差范围一般在0.1mm以内。

3、定位孔与板边距离至少在2mm以上,在保证PCBA强度,不易破裂。

以上,实际上不单单PCB板的定位是这样,同时也可应用于其他零件的定位与防呆。

(0)

相关推荐

  • 白车身焊接误差原因及控制方法

    ‍‍‍‍ 来源:江淮汽车 欢迎阅读本篇文章 在汽车车身焊接过程中,由于诸多因素的影响,造成组焊件及白车身焊接精度的误差超过规定值,就会产生不良影响.为了保证汽车生产的高质量.快节拍和低成本,有必要对汽 ...

  • 直线电机的精度怎么分辨呢?

    直线电机的精度是否好分辨呢?不用担心,可以试着了解一下这篇文章.随着直线电机技术的飞速发展,直线电机技术在工业.建筑业.物流业.医疗行业.航天航空等各行各业有了很大的应用.越来越多的设备制造商也更愿意 ...

  • RPS基准系统基准选取的设计原则有哪些?

    在产品设计时,对于产品图纸的定义,无论是2D图纸还是3D PMI信息,我们都是先看基准,在看测量元素的要求.因此,基准是基础,基准定了,测量元素才能评价出来.今天,我们就基准来进行阐述. 基准是指焊装 ...

  • 解读高端PCB板的设计工艺

    硬件工程师刚接触多层PCB的时候,很容易看晕.动辄十层八层的,线路像蜘蛛网一样. 今天画了几张多层PCB电路板内部结构图,用立体图形展示各种叠层结构的PCB图内部架构. 觉得好的,点个赞吧! 高密度互 ...

  • 大量上市!天然“补脑豆”防呆、护血管,一年只有现在有!错过太可惜!

    "蚕豆花开映女桑,方茎碧叶吐芬芳",春末夏初,正是蚕豆上市的好时节. 您别看它小小的一粒不起眼,养生功效却是非常好,尤其是滋养神经.健脑益智的功效,甚至强过核桃! 常吃蚕豆,好处多 ...

  • 【防呆改善】 Dps灯光拣选系统

    利用灯光识别,物理盖子阻挡等手段.实现自动选择,减少人员差错. 利用灯光识别,物理盖子阻挡等手段.实现自动选择,减少人员差错. 展开

  • 解读高端PCB板的设计工艺!

    硬件工程师刚接触多层PCB的时候,很容易看晕.动辄十层八层的,线路像蜘蛛网一样. 今天画了几张多层PCB电路板内部结构图,用立体图形展示各种叠层结构的PCB图内部架构. 觉得好的,点个赞吧! 高密度互 ...

  • 【爆赞】生产一线防呆防错案例分享

    [爆赞公开课]CQI-9热处理系统评估(第四版)公开课,2021年5月开课 [公开课]IATF16949:2016汽车工业内审员精品课程,5.15-5.16 GD&T培训苏州第24期,5.15 ...

  • ​产品结构设计·防呆在结构设计中的应用

    在产品开发中,我们常常会抱有侥幸心理,寄希望于装配过程中的管控和操作人员的专业度来掩盖设和纠正设计本身的问题,但是一个操作人员每天同样的装配工作成百上千次甚至万次,如果产品设计不能提前预防装配错误的发 ...

  • pcb板储存的温湿度以及如何储存,存储的时间

    随着电子技术的发展,电路板被广泛应用于各个领域,几乎所有电子设备都有电路板,高端的汽车.航空.医疗电子,常见的智能家居.通信电子.生活家电等都有pcb电路板,pcb电路板作为各类电子元器件的载体,发挥 ...

  • 退休无事,摄影写字,自娱自乐,防呆防痴。...

    退休无事,摄影写字,自娱自乐,防呆防痴.今日作业,敬请赐教![祈祷][祈祷][祈祷][呲牙][呲牙][呲牙]

  • 经典LM1875T/TDA2030A功放板双声道发烧PCB板 

    使用变压器3线电源电压 TDA2030A:AC双12-15V TDA2030A输出功率:18W*2 LM1875:AC双15-20V LM1875输出功率:30W*2 主电容直径:18mm 电路板印刷 ...