Teknologia modernoari dagokionez, mundua oso erritmo bizian hazten ari da, eta bere eragina erraz sartu daiteke gure eguneroko bizitzan. The way we live has changed dramatically and this technological advance has led to many advanced devices that we didn’t even think of 10 years ago. Gailu horien muina ingeniaritza elektrikoa da, eta muina inprimatutako zirkuitu taula (PCB).

PCB bat berdea izan ohi da eta hainbat osagai elektroniko dituen gorputz zurruna da. These components are welded to the PCB in a process called “PCB assembly” or PCBA. PCBa beira-zuntzez, arrastoa osatzen duten kobrezko geruzez, osagaia osatzen duten zuloez eta barneko eta kanpokoak izan daitezkeen geruzez osatutako substratu batez osatuta dago. RayPCB-n, geruza anitzeko PROTOTIPOAK egiteko 1-36 geruza eman ditzakegu eta 1-10 geruza PCB sorta anitzetarako bolumena ekoizteko. For single-sided and double-sided PCBS, an outer layer exists but no inner layer.

The substrate and components are insulated with solder film and held together with epoxy resin.The welding mask can be green, blue or red, as is common in PCB colors. Soldadura-maskarak osagaiari pistara edo beste osagaietara zirkuitulaburrik ez egitea ahalbidetuko dio.

Kobre arrastoak seinale elektronikoak PCB batetik puntu batetik bestera transferitzeko erabiltzen dira. These signals can be high-speed digital signals or discrete analog signals. Hari horiek lodiak izan daitezke osagaien hornidurako energia / energia hornitzeko.

Tentsio edo korronte altua ematen duten PCBS gehienetan lurreko plano bereizi bat dago. Components on the top layer are connected to the internal GND plane or internal signal layer via “Vias”.

Osagaiak PCBan muntatuta daude PCBak diseinatutako moduan funtziona dezan. The most important thing is PCB function. SMT erresistentzia ñimiñoak ondo kokatuta ez badaude ere, edo PCBetatik pista txikiak moztuta badaude ere, baliteke PCBak ez funtzionatzea. Hori dela eta, garrantzitsua da osagaiak modu egokian muntatzea. Osagaiak muntatzean PCBari PCBA edo mihiztadura PCB deritzo.

Bezeroak edo erabiltzaileak deskribatutako zehaztapenen arabera, PCBaren funtzioa konplexua edo sinplea izan daiteke. PCB size also varies according to requirements.

The PCB assembly process has both automatic and manual processes, which we will discuss.

PCB geruza eta diseinua

Arestian aipatu bezala, kanpoko geruzen artean seinale geruza anitz daude. Now we will discuss the types of outer layers and functions.

Understand PCB board assembly process and feel the green charm of PCBD

1 – Substratua: FR-4 materialez osatutako plaka zurruna da eta bertan osagaiak “bete” edo soldatzen dira. Horrek zurruntasuna eskaintzen dio PCBari.

2- Copper layer: Thin copper foil is applied to the top and bottom of the PCB to make the top and bottom copper trace.

3- Soldatzeko maskara: PCBaren goiko eta beheko geruzetan aplikatzen da. This is used to create non-conducting areas of the PCB and insulate the copper traces from each other to protect against short circuits. Soldatzeko maskarak nahi ez diren piezak soldatzea saihesten du eta soldadura soldatzeko eremuan sartzen dela ziurtatzen du, hala nola zuloak eta konpresak. These holes connect the THT component to the PCB while the PAD is used to hold the SMT component.

4- Screen: The white labels we see on PCBS for component codes, such as R1, C1 or some description on PCBS or company logos, are all made of screen layers. Pantaila geruzak PCBari buruzko informazio garrantzitsua eskaintzen du.

There are 3 types of PCBS according to the substrate classification

1- Rigid PCB:

PCBak PCB mota desberdinetan ikusten ditugun PCB gailu gehienak dira. PCBS gogorrak, zurrunak eta sendoak dira, lodiera desberdinekoak. The main material is fiberglass or simple “FR4”. FR4 “flame retarder-4” da. FR-4ren auto-itzalgailuaren ezaugarriek nukleo gogorreko industria-gailu elektroniko ugari erabiltzeko baliagarria da. The FR-4 has thin layers of copper foil on both sides, also known as copper-clad laminates. Fr-4 kobrezko estalitako laminatuak batez ere potentzia anplifikadoreetan, kommutazio moduko elikatze iturrietan, servo motorren kontrolatzaileetan eta abarretan erabiltzen dira. Bestalde, etxetresna elektrikoetan eta informatika produktuetan erabili ohi den beste PCB substratu zurrun bat paperezko PCB fenolikoa da. Arinak, dentsitate txikikoak, merkeak eta zulatzeko errazak dira. Kalkulagailuak, teklatuak eta saguak dira bere aplikazioetako batzuk.

2- Flexible PCB:

Made from substrate materials such as Kapton, flexible PCBS can withstand very high temperatures while being as thick as 0.005 inches. It can be easily bent and used in connectors for wearable electronics, LCD monitors or laptops, keyboards and cameras, etc.

3-metal core PCB:

In addition, another PCB substrate can be used like aluminum, which is very efficient for cooling.PCBS mota hauek osagai termikoak behar dituzten aplikazioetarako erabil daitezke, hala nola potentzia handiko led-ak, laser diodoak, etab.

Installation technology type:

SMT: SMT “gainazaleko muntatze teknologia” da. SMT osagaiak tamaina oso txikikoak dira eta 0402,0603 1608 bezalako pakete desberdinetan daude erresistentzia eta kondentsadoreetarako. Era berean, zirkuitu integratuetarako, SOIC, TSSOP, QFP eta BGA ditugu.

SMT muntaia oso zaila da gizakien eskuentzat eta denbora prozesatzeko prozesua izan daiteke; beraz, bilketa eta kokapen robot automatizatuek egiten dute batez ere.

THT: THT zulo zeharkako teknologia da. Components with leads and wires, such as resistors, capacitors, inductors, PDIP ics, transformers, transistors, IGBT, MOSFET, etc.

The components must be inserted on one side of the PCB on one component and pulled by the leg on the other side, cut the leg and welded. THT assembly is usually done by hand welding and is relatively easy.

Muntatzeko prozesuaren aurrebaldintzak:

Prior to the actual PCB fabrication and PCB assembly process, the manufacturer checks the PCB for any defects or errors in the PCB that could cause the failure. This process is called the Manufacturing design (DFM) process. Fabrikatzaileek oinarrizko DFM urrats hauek egin behar dituzte akatsik gabeko PCB bat bermatzeko.

1- Component layout considerations: Through-holes must be checked for components with polarity. Like electrolytic capacitors must be checked polarity, diode anode and cathode polarity check, SMT tantalum capacitor polarity check. IC notch / buruaren norabidea egiaztatu behar da.

Bero harraska behar duen elementuak nahikoa leku izan beharko luke beste elementu batzuk sartzeko, harraska ukitu ez dadin.

2-Hole and through-hole spacing:

The spacing between holes and between holes and traces should be checked. Pad-a eta zulo pasagarria ez dira gainjarriko.

3- Brazing pad, thickness, line width shall be taken into account.

By performing DFM inspections, manufacturers can easily reduce manufacturing costs by reducing the number of scrap panels. This will help in fast steering by avoiding DFM level failures. At RayPCB, we provide DFM and DFT inspection in circuit assembly and prototyping. RayPCBn, punta-puntako OEM ekipamenduak erabiltzen ditugu PCB OEM zerbitzuak, olatuen soldadura, PCB txartelen probak eta SMT muntaia emateko.

PCB muntaia (PCBA) urratsez urrats prozesua:

1. urratsa: Aplikatu soldadura itsatsi txantiloia erabiliz

First, we apply solder paste to the area of the PCB that fits the component. This is done by applying solder paste to the stainless steel template. Plantila eta PCBak finkapen mekaniko baten bidez mantentzen dira, eta soldatzeko pasta uniformeki aplikatzen da taulako bao guztietara aplikatzaile baten bidez. Apply solder paste evenly with applicator. Hori dela eta, soldatzaile itsatsi egokia erabili behar da aplikatzailean. Aplikatzailea kentzen denean, pasta PCBaren nahi den eremuan geratuko da. Soldatzeko pasta grisa% 96.5 eztainuz egina,% 3 zilar eta% 0.5 kobre duena, berunik gabea. After heating in Step 3, the solder paste will melt and form a strong bond.

Step 2: Automatic placement of components:

PCBAren bigarren urratsa SMT osagaiak PCBan automatikoki jartzea da. Aukeratzeko eta kokatzeko robota erabiliz egiten da. Diseinu mailan, diseinatzaileak fitxategi bat sortzen du eta robot automatikoari ematen dio. Fitxategi honek PCBan erabilitako osagai bakoitzaren aurrez programatutako X, Y koordenatuak ditu eta osagai guztien kokapena identifikatzen du. Using this information, the robot only needs to place the SMD device accurately on the board. The pick and place robot will pick up components from its vacuum fixture and place them accurately on the solder paste.

Bilketa eta kokapen makina robotikoak iritsi aurretik, teknikariek pinzak erabiliz osagaiak jasotzen zituzten eta PCBan kokatzen zituzten kokapenari arreta handiz begiratuz eta eskuak astinduz saihestuz. This results in high levels of fatigue and poor vision for technicians, and leads to a slow PCB assembly process for SMT parts. Beraz, akatsen potentziala handia da.

Teknologia heltzen den heinean, osagaiak jaso eta jartzen dituzten robot automatizatuek teknikarien lan-karga murrizten dute, osagaien kokapen azkarra eta zehatza ahalbidetuz. Robot hauek 24/7 lan egin dezakete nekerik gabe.

3. Urratsa: Soldadura berriro islatzea

The third step after setting up the elements and applying the solder paste is reflux welding. Reflow welding is the process of placing the PCB on a conveyor belt with components. The conveyor then moves the PCB and components into a large oven, which produces a temperature of 250 o C. Tenperatura nahikoa da soldadura urtzeko. Urtutako soldadurak osagaia PCBari eusten dio eta juntura osatzen du. After high temperature treatment, the PCB enters the cooler. These coolers then solidify the solder joints in a controlled manner. Honek konexio iraunkorra ezarriko du SMT osagaiaren eta PCBaren artean. Alde bikoitzeko PCB baten kasuan, goian deskribatu den moduan, osagai gutxiago edo txikiagoak dituen PCB aldea tratatuko da lehenik 1. urratsetik 3. urratsera eta gero beste aldera.

Understand PCB board assembly process and feel the green charm of PCBD

4. urratsa: kalitatearen ikuskapena eta ikuskapena

Errefusatze soldaduraren ondoren, baliteke osagaiak gaizki lerrokatzea PCB erretiluan mugimendu oker batzuk egin izanaren ondorioz, eta horrek zirkuitu labur edo irekiko konexioak sor ditzake. These defects need to be identified, and this identification process is called inspection. Ikuskapenak eskuz eta automatizatuak izan daitezke.

A. Manual check:

Because the PCB has small SMT components, visual inspection of the board for any misalignment or malfunction can cause technician fatigue and eye strain. Hori dela eta, metodo hau ez da bideragarria SMT plaka aurreratuetan emaitza okerrak direla eta. Hala ere, metodo hau bideragarria da THT osagaiak dituzten eta osagaien dentsitate txikiagoak dituzten plaketan.

B. Detekzio optikoa:

Metodo hau bideragarria da PCBS kantitate handietan. Metodoak angelu desberdinetan muntatutako potentzia handiko eta bereizmen handiko kamerak dituzten makina automatizatuak erabiltzen ditu soldadura artikulazioak norabide guztietatik ikusteko. Soldadura-junturaren kalitatearen arabera, argiak soldadura-juntura islatuko du angelu desberdinetan. This automatic optical inspection (AOI) machine is very fast and can process large quantities of PCBS in a very short time.

CX – ray inspection:

The X-ray machine allows technicians to scan the PCB to see internal defects. This is not a common inspection method and is only used for complex and advanced PCBS. If not used properly, these inspection methods may result in rework or PCB obsoletion. Ikuskapenak aldizka egin behar dira, atzerapenak, eskulanak eta material kostuak ekiditeko.

5. urratsa: THT osagaien finkapena eta soldadura

Zulo zeharkako osagaiak ohikoak dira PCB plaka askotan. These components are also called plated through holes (PTH). Osagai horien eroaleek PCBko zuloetatik igaroko dira. Zulo horiek beste zulo batzuekin eta zuloetatik kobrezko arrastoekin lotzen dira. THT elementu horiek zulo horietan sartzen eta soldatzen direnean, diseinatutako zirkuituaren PCB bereko beste zulo batzuekin elektrizki konektatzen dira. These PCBS may contain some THT components and many SMD components, so the welding method described above is not suitable for THT components in the case of SMT components such as reflow welding. Beraz, soldatutako edo muntatutako THT osagaien bi mota nagusiak dira

A. Eskuzko soldadura:

Manual welding methods are common and often require more time than an automated setup for SMT. Teknikari batek normalean osagai bat txertatzeko eta taula beste osagai bat txertatzeko beste teknikari batzuei esleitzen die. Hori dela eta, zirkuitu-plaka muntaia-lerroaren inguruan mugituko da, PTH osagaia bertan bete dadin. Horrek prozesua luzea bihurtzen du eta PCBen diseinu eta fabrikazio enpresa askok PTH osagaiak beren zirkuitu diseinuan erabiltzea saihesten dute. Baina PTH osagaia zirkuitu diseinatzaile gehienek osagai gogokoena eta erabiliena izaten jarraitzen du.

B. Olatuen soldadura:

Eskuzko soldaduraren bertsio automatizatua uhinen soldadura da. Metodo honetan, behin PTH elementua PCBaren gainean jarrita, PCBa zinta garraiatzaile baten gainean jarri eta labera dedikatu batera eramaten da. Hemen, soldatutako urtutako olatuak PCBaren substratuan zipriztintzen dira, osagaiak eramaten dituzten lekuan. Honek pin guztiak berehala soldatuko ditu. However, this method only works with single-sided PCBS and not double-sided PCBS, as melted solder on one side of the PCB can damage components on the other. Horren ondoren, eraman PCB azken ikuskapenera.

6. urratsa: Azken ikuskapena eta proba funtzionalak

PCBa probak egiteko eta ikuskatzeko prest dago. This is a functional test in which electrical signals and power are given to the PCB at the specified pins and the output is checked at the specified test point or output connector. This test requires common laboratory instruments such as oscilloscopes, digital multimeters, and function generators

Proba hau PCBaren ezaugarri funtzionalak eta elektrikoak egiaztatzeko eta PCBaren eskakizunetan deskribatutako korronte, tentsio, seinale analogiko eta digitalaren eta zirkuituen diseinuak balioztatzeko erabiltzen da.

PCBaren parametroetako batek emaitza onartezinak erakusten baditu, PCBa konpainiaren prozedura estandarren arabera bota edo bota egingo da. Proben fasea garrantzitsua da PCBA prozesu osoaren arrakasta edo porrota zehazten duelako.

7. urratsa: Azken garbiketa, akabera eta bidalketa:

Now that the PCB has been tested in all aspects and declared normal, it is time to clean up unwanted residual flux, finger grime and oil. Altzairu herdoilgaitzean oinarritutako presio altuko garbiketa tresnak nahikoa dira ur desionizatua erabiliz, zikinkeria mota guztiak garbitzeko. Ur desionizatuak ez du PCB zirkuitua kaltetzen. Garbitu ondoren, lehortu PCB aire konprimituarekin. Azken PCBa prest dago paketatzeko eta bidaltzeko.