Быстрые подходы для сборки пайки / платы

Наша команда (три любителя, которые сейчас разрабатывают наше первое серьезное устройство) заинтересована в пайке / сборке примерно 200 печатных плат. Мы уже нашли недорогого производителя необработанных досок, так что остается только сборка.

Конечно, мы бы хотели сохранить общее время сборки и затраты на разумно низком уровне, и поэтому рассматриваем различные подходы.

Числа следующие:

• 200 односторонних печатных плат
• Размер доски 5 см х 5 см
• 30 конденсаторов и резисторов (размер 0603)
• 5 компонентов QFN / QFP
• 4 компонента SOIC / SSOP
• 1 разъем USB
• 1 гнездо для SD-карты

Необработанные доски могут быть сгруппированы / разделены на панели как изготовленные, но, по сути, мы хотим, чтобы в среднем каждая отдельная доска была сделана менее чем за 20 минут в идеале.

Какой из следующих вариантов вы бы предложили как лучший? (учитывая ограничение по стоимости и желаемое время для платы, которую я указал выше):

• Вариант A: Ручные компоненты с помощью пинцета, паяльных резисторов и колпачков с утюгом, а также припои QFN с пистолетом горячего воздуха?
• Вариант Б: Нанести паяльную пасту (возможно, с помощью трафарета), положить вручную компоненты с помощью пинцета, а затем использовать тостер / оплавленную духовку?
• Вариант C: сделать это полностью в сборочном цехе?

Примечание : у всех троих в команде примерно 6 месяцев опыта работы с традиционным методом пайки (пинцет, паяльник и пистолет с горячим воздухом). Мы не возражаем против какой-либо необходимой ручной работы, потому что мы определенно рады нашей доске, но было бы хорошо знать, что мы выбираем эффективный подход.

C: определенно сборочный цех, если у вас есть для этого кошелек. Это вам решать. Спросите несколько цитат и решите, стоит ли делать это самостоятельно. Поскольку это хобби-проект, вы можете думать, что ваше время бесплатное, но тогда оно должно оставаться веселым, не так ли?

править
Только получил это в рассылке от DesignSpark: сбор средств может вам начать , чтобы он сделал с помощью магазина. Эрик поднял 313 218 долларов для цели 5 000 долларов.
(конец редактирования)

В качестве альтернативы, B: Опять же, получите цитату для трафарета. Тем не менее, даже нанесение паяльной пасты вручную займет меньше времени, чем ручная пайка, что я бы не рекомендовал: резисторы и конденсаторы не представляют особой проблемы, но микросхемы могут занять довольно много времени, если вы хотите сделать это правильно, т.е. все контакты спаяны и не имеют коротких замыканий.

Не A: это занимает слишком много времени, и это грязно. Я бы сделал это сам, если бы мог пользоваться духовкой.

Помните, что Джобс и Woz также вручную собрали свою первую партию компьютеров Apple :-)

Варианты A и B: нет, забудь об этом! Вы наверняка испортите множество QFN / QFP, потратив слишком много времени на расстрел доски, чтобы оно того стоило, даже для любителя. QFP с шагом до 0,5 можно припаять вручную, если вы хороши ... Разъемы SD могут или не могут быть возможны в зависимости от шага. QFNs только доставит вам неприятности.

В моем распоряжении есть люди с многолетним опытом пайки, но каждый раз, когда мы хотим быть дешевыми и делать подобные вещи сами, у нас возникают проблемы, в результате чего получается что-то более хрупкое и дороже, чем то, что мы получили бы от профессионалов.

Всегда есть много местных, небольших сборочных компаний SMD, которые были бы рады сделать работу с этим объемом по разумной цене. Не спрашивай больших драконов.

200 печатных плат становятся все более привлекательными для вариантов A и B. Если у вас много времени и у вас есть приличные инструменты, вы можете сделать это с помощью модифицированного варианта B.

Прежде всего, вам обязательно нужен трафарет. Вместо того, чтобы ходить в дорогой магазин за лазерным трафаретом, попробуйте этот метод, используя банку с газировкой, лазерный принтер и некоторые основные химические вещества, чтобы сделать это дома. Это не большое дело и сэкономит вам кучу времени.

Во-вторых, забудьте пинцет. Я давно использую пинцет, и он может быть полезен для небольших работ, но становится очень трудоемким при заполнении большого количества компонентов. Кроме того, я обнаружил, что это допустимо для нескольких резисторов, но когда вы входите в более крупные компоненты, то есть больше, чем губки вашего пинцета, становится действительно трудно размещать вещи, не испачкав паяльную пасту вокруг.

Всасывающие инструменты могут быть полезны, но не используйте ничего, где вы контролируете вакуум рукой. Вы аккуратно размещаете компоненты рукой, нет смысла добавлять еще одну работу, чтобы снизить точность. У меня есть устройство SteadyHands, и оно действительно хорошо работает как для больших компонентов, так и для небольших компонентов. Это ЛЕГКО сокращает мое время сборки на треть, но что более важно, это спасает меня от рвать на себе волосы!

Для оплавления я обнаружил, что тостер работает нормально. После нескольких попыток вы узнаете, сколько тепла нужно использовать и когда его отключать. Я использую термопару, направленную в духовку, но в этот момент я уверен, что без нее будет так же хорошо, потому что я могу видеть, когда припой плавится и впитывается в компоненты. У меня есть друзья, которые используют сковородки и добились разумного успеха, но я не пробовал.