PCB surinkimo procesas: viskas, ką reikia žinoti

Įvadas

Jei norite, kad jūsų spausdintinė plokštė (PCB) pavyktų, turite žinoti, kaip ji bus surinkta. PCB surinkimo procesas gali atrodyti kaip paprastas „rankų pašalinimo“ metodas, tačiau yra daug būdų, kaip šiame etape gali nutikti klaidų.

PCB surinkimo procesas yra sudėtingas. Jis gali skirtis priklausomai nuo užsakymo. Yra keletas pagrindinių dalykų, kurie galioja daugeliu atvejų. Pateiksime jums apžvalgą, kas PCB surinkimas procesas atrodo. Tai taip pat parodys, kaip atsirado pramonė ir kaip ji keičiasi.

PCB surinkimo procesas

PCB surinkimo procesas

Ką turėtumėte žinoti apie PCB surinkimo procesą?

PCB surinkimo procesas yra sudėtingas ir apima daugybę žingsnių, tačiau prieš žinodami, kaip tai padaryti, turite suprasti, kas yra PCB surinkimas. PCB reiškia spausdintinę plokštę. Spausdintinė plokštė yra plokščia plokštė, prie kurios pritvirtinti elektroniniai komponentai. Šie elektroniniai komponentai apima rezistorius, kondensatorius, tranzistorius, diodus ir integrinius grandynus (IC).

Spausdintinės plokštės paskirtis yra sujungti visus skirtingus elektroninio įrenginio elektrinius komponentus. Pavyzdžiui, yra kompiuteris ar televizorius. Elektroniniai komponentai ant PCB yra prijungti naudojant varinius takelius. Taip susidaro elektros grandinė. Tai leidžia elektrai tekėti iš vieno komponento į kitą, nepertraukiant kitų tarp jų esančių komponentų.

Svarbiausia bet kurio PCB surinkimo proceso dalis yra savo pasirinktinių grandinių plokščių projektavimas. Geriausia naudoti CAD programinę įrangą, pvz., „EagleCAD“ arba „KiCad“, prieš išsiunčiant juos gaminti, kad jie atitiktų tikslias specifikacijas, kai grįš iš gamybos.

Taip pat turėtumėte įsitikinti, kad jūsų dizainas atitinka visus pramonės standartus. Kad jį būtų galima naudoti su kitomis jūsų įmonės ar pramonės sistemomis, nesukeliant problemų dėl suderinamumo problemų arba maitinimas problemų diegiant naujus produktus į esamas sistemas skirtingose ​​jūsų įmonės sandėlių ar biurų vietose visame pasaulyje!

PCB surinkimo proceso tipai

PCB surinkimo proceso tipai

3 PCB surinkimo proceso tipai

Kai ieškote PCB surinkimo proceso, svarbu žinoti, į ką einate. Visas PCB kūrimo procesas gali būti sudėtingas ir painus, tačiau jei žinote, ko ieškoti, galėsite rasti tinkamą savo poreikius.

Yra trys pagrindiniai PCB surinkimo procesų tipai. Šitie yra „Thru-Hole“ technologija, Montavimo ant paviršiaus technologija ir mišrios technologijos surinkimo procesas. Kiekvienas iš jų turi savo privalumų ir trūkumų ir suteiks jūsų produktui skirtingą išvaizdą. Kuris iš jų jums tinka? Pažiūrėkime iš arčiau!

„Thru-Hole“ technologija

THT asamblėja

„Thru-Hole“ technologijos surinkimo procesas

Ši technologija reiškia būdą, kaip komponentai prijungiami prie PCB ir lituojami į vietą.

Kiaurymės technologija apima įdėjimą komponentai ant plokštės viršaus, o tada lituodami juos į vietą. Lydmetalis sudaro mechaninį ryšį tarp dviejų medžiagų, leidžiančių saugiai ir stabiliai sujungti. Dėl šios priežasties kiaurymės technologija dažnai naudojama tais atvejais, kai patikimumas yra būtinas.

Labiausiai paplitę kiauryminių komponentų tipai yra rezistoriai (ir fiksuoti, ir kintamieji), tranzistoriai (NPN ir PNP), diodai, kondensatoriai, IC (integrinės grandinės), LED (šviesos diodai), induktoriai (ritės), transformatoriai, saugikliai ir relės (jungikliai). Kai kurios plokštės taip pat palaiko per skylutes įtaisus, vadinamus trumpikliais, kurie leidžia keisti tam tikrus nustatymus, pvz įtampa lygius ar kitus parametrus.

Paviršiaus montavimo technologijos mazgas

SMT asamblėja

Paviršiaus montavimo technologijos surinkimo procesas

Šis surinkimo procesas yra populiarus elektronikos gamintojų pasirinkimas, nes jis leidžia sutaupyti pinigų medžiagoms ir darbo sąnaudoms.

Procesas apima komponentų uždėjimą ant plokštės, o ne montavimą per skylutę, kai į skylutes plokštėje įkišami laidai. Skylės dažnai yra mažesnės nei laidai, todėl tokio tipo montavimas yra pigesnis ir lengvesnis nei montavimas per kiaurymę.

Šio tipo surinkimas gali būti atliekamas rankiniu būdu arba naudojant automatinę mašiną. Rankinis surinkimas reikalauja daugiau surinkėjo įgūdžių, tačiau automatizuotos sistemos leidžia pasiekti didesnį gamybos tempą.

Mišrios technologijos surinkimo procesas

Mišrios technologijos surinkimas

Mišrios technologijos surinkimo procesas

Tai procesas, apimantis SMT ir Through-Hole technologijų naudojimą. Pagrindinis šio metodo privalumas yra tai, kad jis leidžia surinkti labai mažus komponentus, tokius kaip IC ir rezistorius, naudojant SMT technologija, tuo pačiu išlaikant didesnius komponentus, pvz., jungtis ir transformatorius, naudojant per skylę.

Mišrios technologijos surinkimo procesas suteikia daugiau lankstumo nustatant, kokias plokštes galite sukurti, tačiau jis turi tam tikrų trūkumų. Pirmasis trūkumas yra tas, kad jūs derinate skirtingus PCB tipai, dizainas turi būti pakankamai lankstus, kad tilptų juos visus. Tai reiškia, kad sudėtingiau užtikrinti, kad jūsų gaminys veiks taip, kaip numatyta, jei naudojate mišrios technologijos surinkimo procesą.

PCB surinkimo proceso žingsniai

PCB surinkimo proceso žingsniai

8 pagrindiniai PCB surinkimo proceso žingsniai

PCB surinkimo procese yra aštuoni pagrindiniai žingsniai. Jei susiduriate su išlaidų problemomis, sparčiųjų klavišų naudojimas gali būti nepraktiškas. Jei galite sau tai leisti ir norite išnaudoti visas savo gaminio galimybes, tai yra 8 PCB surinkimo proceso žingsniai, kurie gali padėti įsitikinti, kad nėra vietos klaidoms.

Medžiagos paruošimas ir ištyrimas

Medžiagos paruošimas ir ištyrimas

Medžiagos paruošimas ir ištyrimas

Šis žingsnis naudojamas medžiagoms, kurios bus naudojamos PCB, įvertinti. Medžiagos patikrinamos dėl jų kokybės, tada paruošiamos naudoti. Medžiagos turi būti patikrintos, ar jose nėra defektų, o jei tokių yra, jas reikia pašalinti iš naudojimo.

Komponentų išdėstymas

Komponentų išdėstymas

Komponentų išdėstymas

Šio žingsnio tikslas yra užtikrinti, kad visi elektroniniai komponentai būtų tinkamai įdėti į PCB ir tinkamai sujungti vienas su kitu. Tada komponentai dedami ant trafareto viršaus ir sujungiami laidžia lipnia juosta.

Bangų litavimas

Bangų litavimas

Bangų litavimas

Litavimo būdas, kai elektroniniams komponentams sujungti naudojama šiluma, srautas ir slėgis. Jis naudojamas laidams lituoti ant elektroninio komponento korpuso.

Laidai tvirtinami banginiu litavimo aparatu, kuris juda per komponentus banguotu judesiu. Mašinos šiluma ištirpdo lydmetalį ir leidžia jam tekėti aplink laidą ir į visus komponento kampus, kol vėl atvės.

Trafareto paruošimas

Trafareto paruošimas

Trafareto paruošimas

Trafaretas paprastai yra pagamintas iš į popierių ar plastiką panašios medžiagos ir turi angas kiekviename norimame PCB litavimo taške. Jei neturite tinkamai paruošto trafareto, galite gauti nenuoseklių rezultatų. Tai paveiks PCB faktinio surinkimo metu ir gali sugadinti gaminį.

Litavimo pastos trafaretas

Litavimo pastos trafaretas

Litavimo pastos trafaretas

Procesas, kurio metu dvi ar daugiau laidžių medžiagų sujungiamos, kad susidarytų viena jungtis. Labiausiai paplitusios litavimo jungtys yra per skylę, paviršinis montavimas ir banginis litavimas.

Litavimas per kiaurymę apima komponento įkišimą į PCB angą, o tada litavimą prie trinkelių priešinguose skylės kraštuose. Taip susidaro nuolatinė jungtis, kurios negalima lengvai išardyti. Naudojant paviršinio montavimo technologiją, komponentai gali būti dedami tiesiai ant lentos paviršiaus arba ant a substratas z keramikos arba plastiko.SMC THC išdėstymas

SMC/THC išdėstymas

SMC/THC išdėstymas

Šiame etape komponentai dedami ant plokštės. Dalys dedamos ant lentos taip, kad būtų lengva prieiti prie jų lituojant. Tai atliekama pastatant komponentą taip, kad jo kojelės arba laidai būtų nukreipti aukštyn ir žemyn arba į šonus, o tai leis lengvai pasiekti juos sulitavus.

Dalys gali būti dedamos rankiniu būdu arba automatiškai, naudojant automatizuotą išdėstymo įrangą.

Siekiant išvengti žalos dėjimo ir litavimo metu, svarbu, kad visi komponentai būtų išdėstyti taip, kad tarp jų būtų minimalus atstumas, kad būtų išvengta trumpojo jungimo ir perkaitimo problemų.

Reflow litavimas

Reflow litavimas

Reflow litavimas

PCB surinkimo procese pakartotinis litavimas vyksta, kai PCB kaitinama iki ypač aukštos temperatūros, kad lydmetalio pasta ištirptų ir surištų ją su PCB vario pėdsakais. Litavimo perpylimo tikslas yra sukurti tvirtesnes jungtis tarp laidžių pėdsakų ant PCB ir rezistorių ar kitų prie tų pėdsakų pritvirtintų komponentų.

PCB patikra

PCB patikra

Patikrinimo

PCB surinkimo procesas yra sudėtinga veiksmų seka. Tai turi būti atlikta, kad galutinis produktas būtų sėkmingas. Defektas gali atsirasti bet kuriuo šio proceso momentu, o jei taip atsitiks, gali sugesti komponentai arba net visiškai sugesti plokštė.

Patikra yra svarbiausia šio proceso dalis, nes ji leidžia gamintojams pastebėti defektus, kol jie netampa galutinio produkto dalimi. Tai padės sumažinti išlaidas, nes sumažins atliekų kiekį ir pagerins efektyvumą.

Taip pat yra trijų tipų patikrinimai. Kiekviena PCB yra patikrinta, kad būtų užtikrinta kokybė:

Rankinis patikrinimas

PCB surinkimo proceso rankinis tikrinimo žingsnis yra būtent toks, kaip skamba. Žmogus apžiūri spausdintinę plokštę ir lygina ją su originalia konstrukcija. Inspektorius ieško problemų, kurios galėjo kilti gamybos proceso metu. Pavyzdžiai yra palaidi komponentai arba netinkamas išdėstymas. Jei aptinkama kokių nors problemų, prieš pereinant prie kito surinkimo proceso veiksmo, jos pašalinamos rankomis.

Optinė apžiūra

Prilitavus komponentus prie PCB, jie tikrinami, siekiant įsitikinti, kad jie tinkamai išlyginti ir ar visos litavimo jungtys yra tvirtos ir saugios. Šiam veiksmui naudojama optinė tikrinimo įranga. Paprastai tai yra LED mikroskopas su didelėmis didinimo galimybėmis ir ryškiu šviesos šaltiniu

Stiklinės plokštelės, naudojamos kiekvienai grandinei, turi būti švarios ir be jokių teršalų. Taip siekiama užtikrinti, kad mikroskopo vaizdo kokybė nenukentėtų. Technikas, atliekantis šią užduotį, pincetu tvarko kiekvieną lentą. Jie užtikrina, kad jis neliestų jokio jo paviršiaus rankomis ir neužterštų jų odos aliejumi.

Rentgeno apžiūra

Šis patikrinimas atliekamas sulitavus visus komponentus ir prieš atliekant bet kokį kitą procesą.

Rentgeno aparatas siunčia spindulius į PCB mazgą. Šie spinduliai atsimuša nuo vidinių komponentų ir sukuria jų vaizdą monitoriuje. Rentgeno technikas gali pamatyti bet kokius mazgo defektus, pvz., trūkstamas arba netinkamai padėtas dalis.

Jei šiame žingsnyje defektų nerasta, vadinasi, visas litavimas atliktas teisingai. Tai reiškia, kad visi komponentai yra saugiai išdėstyti lentoje.

Į ką reikia atsižvelgti prieš surenkant PCB

PCB surinkimas yra sudėtingas procesas, reikalaujantis daug darbo, dėmesio detalėms ir planavimo. Prieš pradėdami surinkimo procesą, turite atsižvelgti į keletą dalykų.

Komponentų išdėstymas

Komponentų išdėstymas yra vienas iš svarbiausių PCB surinkimo aspektų. Taip yra todėl, kad komponentų išdėstymas ant PCB gali turėti didelės įtakos galutinio produkto veikimui, patikimumui ir kainai. Jei neskirsite laiko atidžiai apsvarstyti, kur kiekvienas komponentas yra jūsų lentoje, yra didelė tikimybė, kad kažkas neveiks tinkamai arba suges per anksti.

Skylių ir perėjimų tarpai

Kai montuosite PCB, turėsite nuspręsti, kokiu atstumu vienas nuo kito bus skylės ir angos. Tai svarbu, nes tai lemia jūsų komponentų atstumą, o tai svarbu tiek lituojant, tiek EMI ekranavimui. Kuo arčiau viena kitos yra skylės, tuo lengviau sulituoti komponentus į vietą ant plokštės. Tačiau tai taip pat reiškia, kad EMI ekranavimas bus silpnesnis. Kuo toliau vienas nuo kito yra skylės, tuo stipresnis bus EMI ekranavimas, tačiau tai taip pat reiškia, kad kiekvieną komponentą įlituoti į vietą užtruks ilgiau.

Variniai trinkelės

Tai yra jūsų grandinės pagrindas, todėl jie turėtų būti kruopščiai suprojektuoti ir išdėstyti. Varinės trinkelės leidžia sujungti komponentus ir padeda atlikti elektros energiją visoje grandinėje. Jei varinė trinkelė yra per maža arba per toli viena nuo kitos, ji negalės praleisti pakankamai elektros energijos, kad tinkamai veiktų. Jei jis per didelis arba per arti vienas kito, yra tikimybė, kad daugiau nei vienas komponentas netyčia susijungs ir sukels problemų su jūsų grandine.

Išvada

Galų gale, jei planuojate perdirbti PCB, labai patartina pasirinkti PCB gamybos įmonę. Jūsų pasirinktos plokštės montavimo darbai neturėtų būti pigūs. PCB dizainerio darbas yra ne tik nuostabių grandinių plokščių projektavimas. Jie taip pat užtikrina, kad jie atitiktų savo klientų specifikacijas ir būtų lengvai pritaikyti galutiniam produktui.

Atnaujinkite slapukų nuostatas
Pereikite į viršų