Una guida per ottimizzare tempi, costi e qualità in produzione
La progettazione di una scheda elettronica non si esaurisce con la definizione dello schema elettrico o il completamento del layout su CAD. Il vero test arriva in produzione: quando il progetto deve diventare una scheda reale, assemblata con precisione, rapidità e affidabilità.
In Elettrodue, con quasi quarant’anni di esperienza nell’assemblaggio elettronico conto terzi, abbiamo individuato una serie di errori ricorrenti che, se evitati già in fase di progettazione, possono fare la differenza in termini di efficienza, costi e qualità finale.
Questa breve guida è pensata per aiutare i progettisti a evitare questi errori fin dalla fase iniziale del design, migliorando concretamente l’efficienza produttiva.
1. Layout non ottimizzato per l’assemblaggio SMT
Un posizionamento disordinato o poco funzionale dei componenti può creare difficoltà lungo le linee di montaggio automatico SMT, compromettendo efficienza e qualità.
Errori frequenti:
- Solder mask non ben definita, che può causare la formazione di ponti di stagno.
- Distanze minime tra componenti SMD non rispettate o footprint progettati in modo errato.
- Pad troppo larghi o lunghi, con conseguente rischio di cortocircuiti.
- Componenti con masse fisiche molto diverse posti troppo vicini, con squilibri termici in fase di rifusione.
Buone pratiche:
- Ottimizzare il layout per assicurare una distribuzione termica uniforme nel forno.
- Verificare sempre la corrispondenza dei footprint con i datasheet ufficiali.
- Indicare in modo chiaro la polarità dei componenti sul silkscreen o nel piano di montaggio.
2. Utilizzo di footprint imprecisi o non aggiornati
Un footprint non allineato alle reali dimensioni del componente può creare difficoltà sia durante il posizionamento automatico che nella fase di saldatura.
Problemi tipici:
- Pad di dimensioni non corrette.
- Fori PTH che non combaciano con i terminali.
- Serigrafie che invadono i pad.
- Spazi insufficienti tra componenti SMD e THT.
Cosa fare:
- Utilizzare footprint certificati e affidabili.
- Confrontare sempre le dimensioni con il datasheet ufficiale.
- In caso di componenti custom o poco comuni, consultare l’assemblatore prima della chiusura del layout.
- Assicurarsi di mantenere almeno 5 mm di distanza tra i componenti SMD e i reofori dei componenti PTH, soprattutto nel caso di schede con componenti su entrambi i lati
3. Scelta e disposizione dei componenti
L’uso di componenti inadatti al montaggio automatizzato o di difficile approvvigionamento può rallentare la produzione e far lievitare i costi. È essenziale anche controllare che i componenti non siano in fase di obsolescenza (EOL).
Una disposizione sbilanciata dei componenti più grandi o pesanti, inoltre, può causare deformazioni della scheda (imbarcamento).
Criticità comuni:
- Componenti con package obsoleti o incompatibili con i sistemi pick & place.
- Layout con mix complessi di SMT e THT.
- Componenti THT forniti in confezioni sfuse (bulk), difficili da gestire automaticamente.
Suggerimenti pratici:
- Privilegiare componenti SMD adatti ai processi automatici.
- Ridurre l’uso di componenti THT, limitandoli ai soli casi indispensabili.
- In caso di componenti particolari, valutare con l’assemblatore la compatibilità con le linee di produzione.
- Per i componenti THT, preferire formati come l’“Ammopack” al posto del “Bulk”, se disponibili.
4. Marker di riferimento assenti o posizionati male
I marker di riferimento (fiducial marker) servono ai macchinari per riconoscere la posizione corretta della scheda elettronica durante l’assemblaggio automatico. Se mancano o non sono nel posto giusto, possono causare diversi problemi.
Possibili conseguenze:
- La scheda potrebbe essere montata con l’orientamento sbagliato.
- I macchinari automatici potrebbero non riuscire a lavorare correttamente.
- Potrebbe essere necessario intervenire a mano, con un aumento dei tempi e dei costi.
Consigli utili:
- Inserire almeno due marker ben visibili in punti opposti della scheda.
- Lasciare un po’ di spazio libero attorno a questi marker, per facilitarne il riconoscimento.
- Se ci sono più schede sullo stesso pannello o aree molto dense, è utile aggiungere anche marker locali.
- I marker posizionati sulle bandelle dovrebbero essere posti più internamente possibile, per evitare che possano venire coperti dalle cinghie di trascinamento.
5. Documentazione incompleta o disorganizzata
Una documentazione tecnica confusa o mancante può rallentare la produzione e portare a errori durante l’assemblaggio.
Cosa non dovrebbe mancare:
- Tutti i file con le informazioni necessarie per produrre la scheda (es. disegni, layout, specifiche).
- L’elenco dettagliato dei componenti con codici, riferimenti e possibili alternative.
- Le coordinate e le posizioni dei componenti sulla scheda.
- Indicazioni chiare su come montare i componenti nella direzione corretta ( es. Componenti rialzati, componenti distesi sul dorso ecc.)
- Eventuali istruzioni aggiuntive utili per l’assemblaggio.
Buone abitudini:
- Dare ai file nomi chiari e coerenti.
- Specificare sempre la versione e l’eventuale revisione della documentazione.
In Elettrodue, affianchiamo i nostri clienti in ogni fase del processo, offrendo supporto tecnico e consulenza per evitare errori che potrebbero rallentare la produzione. Preparare correttamente i file e seguire le buone pratiche condivise in questo articolo significa non solo facilitare il lavoro di chi assembla le schede, ma anche garantire un prodotto finale all’altezza delle aspettative.
Hai un progetto? Contattaci, siamo qui per aiutarti a trasformare le tue idee in circuiti perfettamente funzionanti.