pcb装配仿真设计(附件)【字数：6938】
随着科技不断发展，电子产品更新换代周期越来越短，如何缩短企业产品研发周期实现产品快速上市与控制研发生产成本成为企业生存、竞争、发展的关键。通过PCB装配仿真技术在解决产品装配设计方案上可以起到很大的帮助。伴随科技的发展，PCB装配仿真技术也在不断发展改善，如今的装配仿真技术已经实现了商业的应用。通过对产品实际生产装配进行仿真，模拟其在现实生产加工中的全部加工工序，并通过仿真软件进行设计规则检查分析其检测结果生成分析报告。修改设计中存在的缺陷得到最合理的产品装配时序与装配工艺，提高产品装配质量。本次装配仿真设计，通过设计2D元件VPL封装，在NPI软件中模拟实际装配并分析装配流程中是否存在装配冲突与装配缺陷。对可能存在的装配问题进行更正与优化，改善装配时序与装配工艺从而得到最佳装配方案，保障产品装质量与装配效率。PCB装配仿真加速产品设计效率，缩短产品从研发到上市的周期，实现产品快速上市。
目录
引言 1
一、绪论 2
（一）课题背景意义 2
（二）装配仿真的特点 2
（三）国内外研究概况 2
（四）课题研究内容 3
（五）小结 3
二、VPL封装设计 3
三、装配仿真及检测 4
(一) 基础要求 4
(二) 关键技术 5
(三) Demo板装配仿真及分析 5
(四) 小结 7
四、Demo板装配生产 7
(一) SMT技术 7
(二) 装配载体PCB板 8
(三) SMT工艺 10
(四) 产品装配 10
五、总结与展望 12
参考文献 14
致谢 15
引言
伴随电子科技不断发展进步，电子产品也不断升级换代，电子产业研发新产品的周期不断缩短，定制化、个性化产业的快速发展，对产品质量要求也更加严格。产品制造的最终要求是满足客户需求，因此产品的可装配性是产品设计的前提，而PCB装配仿真则是产品可制造性分析的关键。装配工艺仿真能够在三维沉浸感的虚拟环境中真实再现一个具体的工艺过程，并且允许用户实时操作工艺设备或改变相关参数。它是产品设计与制造 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
过程的有力辅助工具，它能够使得用户在产品开发或生产规划阶段对产品的工艺过程进行仿真和评估，从而能够检验既定生产工艺和优化生产工艺。PCB装配工艺仿真为各类复杂机电产品的设计和制造提供产品可装配性验证、装配工艺规划和分析、装配操作培训与指导、装配过程演示等完整解决方案。帮助企业在实际投入生产之前在虚拟环境中优化、仿真和测试。达到高效的柔性生产、智能生产、实现产品快速创新。
一、绪论
（一）课题背景意义
十九世纪七十年代以来电子产品不断发展升级，电子产业研发新产品的周期不断缩短，定制化、个性化产业的快速发展，导致产品生产批量不断的减少。企业生产产品的类型繁多、更新换代速度快，生产工艺的研发与新技术的应用等各项因素推动了电子制造业的不断发展创新。企业生产产品的设计、开发时间不断降低，生产所需投入越来越高，产品设计越来越复杂。产品功能不断扩充，所需电子元件也越来越多、电子电路越来越复杂，作为电子产品主要载体的印刷电路板也不断发展升级。依旧使用传统、落后的装配方案设计手段已经不能满足现今产品设计的需求。通过计算机进行产品装配仿真，可以很好的解决这些问题。装配仿真技术通过计算机模拟产品是否可以有效安装和拆卸并提供相关参数验证。如今,装配仿真技术已经应用在多项生产制造领域。装配仿真的一大优势便是能够通过软件在产品实际生产前进行装配仿真，检测其设计中存在的缺陷并优化，保障产品装配质量。
（二）装配仿真的特点
产品制造的最终要求是满足客户需求，因此产品的可装配性是产品设计的前提，而PCB装配仿真则是产品可制造性分析的关键。装配仿真便是通过计算机对产品实际装配过程进行模拟，与传统的产品装配方式比较，装配仿真有以下三个优势：
1．真实性
装配仿真的目的是通过计算机模拟现实产品装配，通过仿真结果检测装配方案中是否存在装配冲突与装配缺陷。
2．低耗性
装配仿真系统不依赖于实际产品的生产和加工，只需要通过计算机设计VPL封装并进行装配仿真，在人力、材料成本上更加节约。
3．个性化
不同的产家根据其不同的设计要求与装配要求，只需要对检测规则进行设定便可以个性化设计。
（三）国内外研究概况
对与PCB装配仿真技术国外已经有了数十年的研究与发展，美国、德国、意大利等国家已经开发出来可以应用于商业的装配仿真软件。产品设计人员通过计算机对模拟元件进行仿真装配，通过模拟真实的产品装配流程与工艺，检测和优化产品的装配流程与装配工艺，获的最合理的装配方案。
装配仿真技术在我国起步较晚。VASS是清华大学国家计算机集成制造(CIMS)工程研究中心通过研究成熟的仿真软件，并在其基础上研发的一款可以进行装配流程规划、装配工艺定义、产品可装配性验证的软件。
（四）课题研究内容
1．VLM封装设计软件设计各电子元件VPL封装，VPL封装中包含本体、Pin脚、焊盘等零件信息。
2．导入VPL封装及BOM表信息到NPI软件进行仿真装配，检查VPL封装本体、角度、Pin、定位、pitch（pin间距）等是否符合Demo板焊盘数据、产品设计要求及客户其他要求，并制作分析报告。
3．通过Valor PP软件进行元件批量匹配，产品元件中包含大量国际标准的SMT元件，通过Valor PP软件便可以进行批量元件匹配，快速、准确的进行零件匹配减少VPL封装设计工作量，减少开发时间。
4．根据演示板分析报告结合目前厂家批量生产加工水平进行DFM（产可制造性）分析。
5．装配时序、仿真环境、装配公差的分配与优化。
6．个性化的产品规则定义
（五）小结
在产品开发过程中，关于产品结构、流程工艺、产品性能等问题，应在产品研发的早期阶段得到解决。依靠传统的设计方法和经验难以解决产品生产中出现的各种问题。为了解决这个问题，就需要一个实际的面向生产的装配仿真设计。装配仿真便在产品实际生产前将实际生产流程通过计算机进行模拟仿真并进行装配分析，检测产品装配方案中存在的不足，进而减少产品实际生产装配中可能存在的缺陷，提高装配质量。
目录
引言 1
一、绪论 2
（一）课题背景意义 2
（二）装配仿真的特点 2
（三）国内外研究概况 2
（四）课题研究内容 3
（五）小结 3
二、VPL封装设计 3
三、装配仿真及检测 4
(一) 基础要求 4
(二) 关键技术 5
(三) Demo板装配仿真及分析 5
(四) 小结 7
四、Demo板装配生产 7
(一) SMT技术 7
(二) 装配载体PCB板 8
(三) SMT工艺 10
(四) 产品装配 10
五、总结与展望 12
参考文献 14
致谢 15
引言
伴随电子科技不断发展进步，电子产品也不断升级换代，电子产业研发新产品的周期不断缩短，定制化、个性化产业的快速发展，对产品质量要求也更加严格。产品制造的最终要求是满足客户需求，因此产品的可装配性是产品设计的前提，而PCB装配仿真则是产品可制造性分析的关键。装配工艺仿真能够在三维沉浸感的虚拟环境中真实再现一个具体的工艺过程，并且允许用户实时操作工艺设备或改变相关参数。它是产品设计与制造 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
过程的有力辅助工具，它能够使得用户在产品开发或生产规划阶段对产品的工艺过程进行仿真和评估，从而能够检验既定生产工艺和优化生产工艺。PCB装配工艺仿真为各类复杂机电产品的设计和制造提供产品可装配性验证、装配工艺规划和分析、装配操作培训与指导、装配过程演示等完整解决方案。帮助企业在实际投入生产之前在虚拟环境中优化、仿真和测试。达到高效的柔性生产、智能生产、实现产品快速创新。
一、绪论
（一）课题背景意义
十九世纪七十年代以来电子产品不断发展升级，电子产业研发新产品的周期不断缩短，定制化、个性化产业的快速发展，导致产品生产批量不断的减少。企业生产产品的类型繁多、更新换代速度快，生产工艺的研发与新技术的应用等各项因素推动了电子制造业的不断发展创新。企业生产产品的设计、开发时间不断降低，生产所需投入越来越高，产品设计越来越复杂。产品功能不断扩充，所需电子元件也越来越多、电子电路越来越复杂，作为电子产品主要载体的印刷电路板也不断发展升级。依旧使用传统、落后的装配方案设计手段已经不能满足现今产品设计的需求。通过计算机进行产品装配仿真，可以很好的解决这些问题。装配仿真技术通过计算机模拟产品是否可以有效安装和拆卸并提供相关参数验证。如今,装配仿真技术已经应用在多项生产制造领域。装配仿真的一大优势便是能够通过软件在产品实际生产前进行装配仿真，检测其设计中存在的缺陷并优化，保障产品装配质量。
（二）装配仿真的特点
产品制造的最终要求是满足客户需求，因此产品的可装配性是产品设计的前提，而PCB装配仿真则是产品可制造性分析的关键。装配仿真便是通过计算机对产品实际装配过程进行模拟，与传统的产品装配方式比较，装配仿真有以下三个优势：
1．真实性
装配仿真的目的是通过计算机模拟现实产品装配，通过仿真结果检测装配方案中是否存在装配冲突与装配缺陷。
2．低耗性
装配仿真系统不依赖于实际产品的生产和加工，只需要通过计算机设计VPL封装并进行装配仿真，在人力、材料成本上更加节约。
3．个性化
不同的产家根据其不同的设计要求与装配要求，只需要对检测规则进行设定便可以个性化设计。
（三）国内外研究概况
对与PCB装配仿真技术国外已经有了数十年的研究与发展，美国、德国、意大利等国家已经开发出来可以应用于商业的装配仿真软件。产品设计人员通过计算机对模拟元件进行仿真装配，通过模拟真实的产品装配流程与工艺，检测和优化产品的装配流程与装配工艺，获的最合理的装配方案。
装配仿真技术在我国起步较晚。VASS是清华大学国家计算机集成制造(CIMS)工程研究中心通过研究成熟的仿真软件，并在其基础上研发的一款可以进行装配流程规划、装配工艺定义、产品可装配性验证的软件。
（四）课题研究内容
1．VLM封装设计软件设计各电子元件VPL封装，VPL封装中包含本体、Pin脚、焊盘等零件信息。
2．导入VPL封装及BOM表信息到NPI软件进行仿真装配，检查VPL封装本体、角度、Pin、定位、pitch（pin间距）等是否符合Demo板焊盘数据、产品设计要求及客户其他要求，并制作分析报告。
3．通过Valor PP软件进行元件批量匹配，产品元件中包含大量国际标准的SMT元件，通过Valor PP软件便可以进行批量元件匹配，快速、准确的进行零件匹配减少VPL封装设计工作量，减少开发时间。
4．根据演示板分析报告结合目前厂家批量生产加工水平进行DFM（产可制造性）分析。
5．装配时序、仿真环境、装配公差的分配与优化。
6．个性化的产品规则定义
（五）小结
在产品开发过程中，关于产品结构、流程工艺、产品性能等问题，应在产品研发的早期阶段得到解决。依靠传统的设计方法和经验难以解决产品生产中出现的各种问题。为了解决这个问题，就需要一个实际的面向生产的装配仿真设计。装配仿真便在产品实际生产前将实际生产流程通过计算机进行模拟仿真并进行装配分析，检测产品装配方案中存在的不足，进而减少产品实际生产装配中可能存在的缺陷，提高装配质量。
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