Wat moderne technology oanbelanget, groeit de wrâld yn in heul snel taryf, en har ynfloed kin maklik yn ús deistich libben spielje. De manier wêrop wy libje is dramatysk feroare en dizze technologyske foarútgong hat laat ta in protte avansearre apparaten wêr’t wy 10 jier lyn net iens oan tochten. De kearn fan dizze apparaten is elektrotechnyk, en de kearn is printplaat (PCB).

In PCB is normaal grien en is in stiif lichem mei ferskate elektroanyske komponinten derop. Dizze komponinten wurde laske oan ‘e PCB yn in proses dat “PCB -assemblage” as PCBA hjit. De PCB bestiet út in substraat makke fan glêstried, koperlagen dy’t it spoar foarmje, gatten dy’t de komponint útmeitsje, en lagen dy’t binnen en bûten kinne wêze. By RayPCB kinne wy ​​oant 1-36 lagen leverje foar PROTOTYPES mei mear laach en 1-10 lagen foar meardere batches PCB foar folumeproduksje. Foar iensidige en dûbelsidige PCBS bestiet in bûtenste laach, mar gjin ynderlike laach.

The substrate and components are insulated with solder film and held together with epoxy resin.It lasmasker kin grien, blau as read wêze, lykas gewoanlik is yn PCB -kleuren. It lasmasker sil it komponint tastean om koartsluting te foarkommen oan it spoar as oare komponinten.

Koper spoaren wurde brûkt foar it oerdragen fan elektroanyske sinjalen fan it iene punt nei it oare op in PCB. Dizze sinjalen kinne digitale hege sinjalen as diskrete analoge sinjalen wêze. Dizze draden kinne dik makke wurde om macht/macht te leverjen foar komponintfoarsjenning.

Yn de measte PCBS dy’t hege spanning as stroom leverje, is d’r in apart ierdingsflak. Komponinten op ‘e boppeste laach binne ferbûn mei it ynterne GND -fleantúch as ynterne sinjaallaach fia “Vias”.

Komponinten wurde gearstald op ‘e PCB om de PCB yn te skeakeljen om te operearjen lykas ûntworpen. It wichtichste ding is PCB -funksje. Sels as de lytse SMT -wjerstannen net goed binne pleatst, of sels as lytse spoaren fan ‘e PCB wurde besunige, kin de PCB miskien net wurkje. Dêrom is it wichtich om komponinten op in juste manier te montearjen. De PCB by it gearstallen fan komponinten hjit PCBA as assemblage PCB.

Ofhinklik fan ‘e spesifikaasjes beskreaun troch de klant as brûker, kin de funksje fan’ e PCB kompleks of ienfâldich wêze. PCB -grutte ferskilt ek neffens easken.

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

PCB -laach en ûntwerp

Lykas hjirboppe neamd, binne d’r meardere sinjaallagen tusken de bûtenste lagen. Now we will discuss the types of outer layers and functions.

Begryp it proses fan montage fan PCB -boerd en fiel de griene sjarme fan PCBD

1-Substraat: Dit is in stive plaat makke fan FR-4 materiaal wêrop de ûnderdielen wurde “ynfolle” of laske. Dit soarget foar stivens foar de PCB.

2- Koperlaach: Tinne koperfolie wurdt tapast op ‘e boppeste en ûnderkant fan’ e PCB om de boppeste en ûnderste koperspoar te meitsjen.

3- Lasmasker: It wurdt tapast op ‘e boppeste en ûnderste lagen fan’ e PCB. This is used to create non-conducting areas of the PCB and insulate the copper traces from each other to protect against short circuits. It lasmasker foarkomt ek lassen fan net winske dielen en soarget derfoar dat soldeer it gebiet yngiet foar lassen, lykas gatten en pads. Dizze gatten ferbine de THT -komponint mei de PCB, wylst de PAD wurdt brûkt om de SMT -komponint te hâlden.

4- Skerm: De wite labels dy’t wy sjogge op PCBS foar komponintkoades, lykas R1, C1 of wat beskriuwing op PCBS as bedriuwslogo’s, binne allegear makke fan skermlagen. De skermlaach leveret wichtige ynformaasje oer de PCB.

D’r binne 3 soarten PCBS neffens de substraatklassifikaasje

1- Rigid PCB:

PCB’s binne de measte PCB -apparaten dy’t wy sjogge yn ferskate soarten PCB’s. Dit binne hurde, stive en stevige PCBS, mei ferskate dikten. It haadmateriaal is glêstried as ienfâldich “FR4”. FR4 stiet foar “flame retarder-4”. De selsblussende skaaimerken fan ‘e FR-4 meitsje it nuttich foar it gebrûk fan in protte hard-core yndustriële elektroanyske apparaten. De FR-4 hat oan beide kanten tinne lagen koperfolie, ek wol bekend as koperbeklede laminaat. Fr-4 koperbeklede laminaaten wurde fral brûkt yn machtfersterkers, skeakelmodus, servomotorsjauffeurs, ensfh. Oan ‘e oare kant wurdt in oar rigid PCB -substraat dat gewoanlik wurdt brûkt yn húshâldlike apparaten en IT -produkten, neamd papierfenol PCB. Se binne ljocht, lege tichtheid, goedkeap en maklik te punchjen. Kalkulators, toetseboerden en mûzen binne guon fan har applikaasjes.

2- Fleksibele PCB:

Makke fan substraatmaterialen lykas Kapton, kin fleksibele PCBS heul hege temperatueren ferneare, wylst se sa dik is as 0.005 inch. It kin maklik wurde bûgd en brûkt yn connectors foar draachbere elektroanika, LCD -monitors as laptops, toetseboerden en kamera’s, ensfh.

3-metalen kearn PCB:

Derneist kin in oar PCB -substraat wurde brûkt lykas aluminium, dat heul effisjint is foar koeling.Dizze soarten PCBS kinne wurde brûkt foar applikaasjes dy’t thermyske komponinten fereaskje lykas leds mei hege macht, laserdioden, ensfh.

Installation technology type:

SMT: SMT stiet foar “surface mount technology”. SMT -ûnderdielen binne heul lyts yn grutte en komme yn ferskate pakketten lykas 0402,0603 1608 foar wjerstannen en kondensatoren. Op deselde manier hawwe wy foar yntegreare circuit ics SOIC, TSSOP, QFP en BGA.

SMT -assemblage is heul lestich foar minsklike hannen en kin in tiidferwurkingsproses wêze, dus it wurdt foaral dien troch automatisearre pick -up- en pleatsingrobots.

THT: THT stiet foar through-hole technology. Komponinten mei leads en draden, lykas wjerstannen, kondensatoren, induktors, PDIP ics, transformers, transistors, IGBT, MOSFET, ensfh.

De komponinten moatte wurde ynfoege oan ‘e iene kant fan’ e PCB op ien komponint en oan ‘e skonk oan’ e oare kant lutsen, de skonk snije en laske. THT -assemblage wurdt normaal dien mei hânlassen en is relatyf maklik.

Betingsten foar assemblageproses:

Foarôfgeand oan it eigentlike PCB -fabrikaazje en PCB -assemblageproses, kontroleart de fabrikant de PCB op defekten as flaters yn ‘e PCB dy’t it mislearjen kinne feroarsaakje. Dit proses wurdt it Manufacturing design (DFM) proses neamd. Fabrikanten moatte dizze basis DFM -stappen útfiere om in feilleaze PCB te garandearjen.

1- Oerwagings foar opmaak fan komponinten: Trochgatten moatte wurde kontroleare op komponinten mei polariteit. Lykas elektrolytyske kondensators moatte wurde kontroleare polariteit, diode -anode en kathodepolariteitskontrôle, SMT tantalum -kondensatorpolariteitskontrôle. IC -notch/koprjochting moat wurde kontroleare.

It elemint dat de heatsink fereasket, moat genôch romte hawwe om oare eleminten op te nimmen, sadat de heatsink net oanrekket.

2-gat en troch-gat ôfstân:

De ôfstân tusken gatten en tusken gatten en spoaren moat wurde kontroleare. Pad en trochgeande gat moatte net oerlaapje.

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

Troch DFM -ynspeksjes út te fieren, kinne fabrikanten de produksjekosten maklik ferminderje troch it oantal ôffalpanelen te ferminderjen. This will help in fast steering by avoiding DFM level failures. At RayPCB, we provide DFM and DFT inspection in circuit assembly and prototyping. By RayPCB brûke wy state-of-the-art OEM-apparatuer om PCB OEM-tsjinsten te leverjen, golflodding, PCB-kaarttests en SMT-gearkomste.

PCB Assembly (PCBA) stap foar stap proses:

Stap 1: Tapasse soldeerpasta mei sjabloan

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. De sjabloan en PCB wurde byinoar hâlden troch in meganyske opfang, en de soldeerpasta wurdt gelyk tapast op alle iepeningen yn it boerd fia in applikator. Tapasse soldeerpasta gelyk mei applikator. Dêrom moat passende solderpasta wurde brûkt yn ‘e applikator. As de applikator wurdt ferwidere, bliuwt de pasta yn it winske gebiet fan ‘e PCB. Grize soldeerpasta 96.5% makke fan tin, mei 3% sulver en 0.5% koper, leadfrij. Nei ferwaarming yn stap 3 sil de soldeerpasta smelten en in sterke bân foarmje.

Step 2: Automatic placement of components:

De twadde stap fan PCBA is om automatysk de SMT -ûnderdielen op ‘e PCB te pleatsen. Dit wurdt dien troch in pick and place -robot te brûken. Op ûntwerpnivo makket de ûntwerper in bestân en leveret it oan de automatisearre robot. Dit bestân hat de foargeprogrammeerde X, Y-koördinaten fan elke komponint brûkt yn ‘e PCB en identifisearret de lokaasje fan alle komponinten. Using this information, the robot only needs to place the SMD device accurately on the board. De pick and place -robot sil komponinten ophelje út syn fakuümarmatur en se krekter pleatse op de soldeerpasta.

Foarôfgeand oan de komst fan robotyske pick -up- en pleatsmasines soene technici ûnderdielen ophelje mei in pincet en se op ‘e PCB pleatse troch foarsichtich nei de lokaasje te sjen en gjin skodzjende hannen te foarkommen. This results in high levels of fatigue and poor vision for technicians, and leads to a slow PCB assembly process for SMT parts. Dat it potinsjeel foar flater is heech.

As technology folget, ferminderje automatisearre robots dy’t komponinten opnimme en pleatse de wurkdruk fan technici, wêrtroch rappe en krekte pleatsing fan komponinten mooglik is. Dizze robots kinne 24/7 wurkje sûnder wurgens.

Stap 3: Reflow welding

De tredde stap nei it opsetten fan de eleminten en it tapassen fan de soldeerpasta is refluxlassen. Reflowlassen is it proses fan pleatsen fan ‘e PCB op in transportband mei komponinten. De transportband ferpleatst dan de PCB en komponinten yn in grutte oven, dy’t in temperatuer produsearret fan 250 o C. De temperatuer is genôch om it soldeer te smelten. It gesmolten soldeer hâldt dan it komponint oan ‘e PCB en foarmet it gewricht. Nei behanneling op hege temperatuer komt de PCB de koeler yn. Dizze koelers stivje dan de soldergewrichten op in kontroleare manier. Dit sil in permaninte ferbining meitsje tusken de SMT -komponint en de PCB. Yn it gefal fan in dûbelsidige PCB, lykas hjirboppe beskreaun, sil de PCB-kant mei minder as lytsere komponinten earst wurde behannele fan stappen 1 oant 3, en dan nei de oare kant.

Begryp it proses fan montage fan PCB -boerd en fiel de griene sjarme fan PCBD

Stap 4: Kwaliteitskontrôle en ynspeksje

Nei reflow -soldering is it mooglik dat komponinten ferkeard binne útrikt fanwege wat ferkearde beweging yn ‘e PCB -lade, wat kin resultearje yn koarte as iepen ferbinings. These defects need to be identified, and this identification process is called inspection. Ynspeksjes kinne hantlieding en automatysk wêze.

A. Hânlieding kontrôle:

Because the PCB has small SMT components, visual inspection of the board for any misalignment or malfunction can cause technician fatigue and eye strain. Dêrom is dizze metoade net helber foar foarôfgeande SMT -planken fanwegen unakkurate resultaten. Dizze metoade is lykwols helber foar platen mei THT -ûnderdielen en legere komponintdichtheden.

B. Optyske detectie:

Dizze metoade is helber foar grutte hoemannichten PCBS. De metoade brûkt automatisearre masines mei kamera’s mei hege macht en hege resolúsje monteare op ferskate hoeken om de soldeerbouten út alle rjochtingen te besjen. Ofhinklik fan ‘e kwaliteit fan’ e soldeerbond, sil it ljocht de soldergewricht op ferskate hoeken reflektearje. Dizze automatyske optyske ynspeksje (AOI) masine is heul fluch en kin grutte hoemannichten PCBS yn in heul koarte tiid ferwurkje.

CX – ray ynspeksje:

De röntgenmasjine lit technici de PCB scannen om ynterne defekten te sjen. Dit is gjin gewoane ynspeksjemetoade en wurdt allinich brûkt foar komplekse en avansearre PCBS. As net goed brûkt, kinne dizze ynspeksjemetoaden resultearje yn werwurkjen of ferâldering fan PCB. Ynspeksjes moatte regelmjittich wurde útfierd om fertragingen, arbeid en materiaalkosten te foarkommen.

Stap 5: Fixaasje en lassen fan THT -komponinten

Trochgeande ûnderdielen binne gewoan op in protte PCB-platen. These components are also called plated through holes (PTH). De liedingen fan dizze komponinten sille troch gatten yn ‘e PCB passe. Dizze gatten binne ferbûn mei oare gatten en troch gatten troch koperen spoaren. As dizze THT -eleminten wurde ynfoege en laske yn dizze gatten, binne se elektrysk ferbûn mei oare gatten op deselde PCB as it ûntworpen sirkwy. Dizze PCBS kinne wat THT -ûnderdielen en in protte SMD -ûnderdielen befetsje, sadat de hjirboppe beskreaune lasmetoade net geskikt is foar THT -ûnderdielen yn it gefal fan SMT -ûnderdielen lykas reflowlassen. Dat binne de twa haadtypen THT -ûnderdielen dy’t binne laske as gearstald

A. Hânlieding:

Hânlizzende lasmetoaden binne gewoan en fereaskje faaks mear tiid dan in automatyske opset foar SMT. In technikus wurdt typysk tawiisd om ien komponint tagelyk yn te foegjen en it boerd troch te jaan oan oare technici dy’t in oar komponint op itselde boerd ynfoegje. Dêrom sil it printplak om ‘e assemblagelinje wurde ferpleatst om it PTH -komponint d’r op te foljen. Dit makket it proses lang, en in protte PCB -ûntwerp- en produksjebedriuwen foarkomme it brûken fan PTH -ûnderdielen yn har circuitûntwerpen. Mar de PTH -komponint bliuwt de favorite en meast brûkte komponint troch de measte circuitûntwerpers.

B. Wave soldering:

De automatisearre ferzje fan hantlieding is golflassen. Yn dizze metoade, ienris it PTH -elemint op ‘e PCB is pleatst, wurdt de PCB pleatst op in transportband en ferpleatst nei in tawijde oven. Hjir spatte golven fan gesmolten soldeer yn it substraat fan ‘e PCB wêr’t de komponintliedingen oanwêzich binne. Dit sil alle pinnen direkt laske. Dizze metoade wurket lykwols allinich mei iensidige PCBS en net dûbelsidige PCBS, om’t gesmolten soldeer oan ‘e iene kant fan’ e PCB komponinten kin beskeadigje oan ‘e oare. Hjirnei ferpleatse de PCB foar definitive ynspeksje.

Stap 6: Finale ynspeksje en funksjoneel testen

PCB is no klear foar testen en ynspeksje. 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

Dizze test wurdt brûkt om de funksjonele en elektryske skaaimerken fan ‘e PCB te kontrolearjen en de hjoeddeistige, spanning, analoge en digitale sinjaal- en circuitûntwerpen te beskriuwen beskreaun yn’ e PCB -easken

As ien fan ‘e parameters fan’ e PCB unakseptabele resultaten toant, sil de PCB wurde ferwurke of sloopt neffens standert bedriuwsprosedueres. De testfase is wichtich, om’t it it súkses as mislearjen fan it heule PCBA -proses bepaalt.

Stap 7: Finale skjinmeitsjen, finish en ferstjoering:

No’t de PCB yn alle aspekten is testen en normaal is ferklearre, is it tiid om net winske restflux, fingergrime en oalje op te romjen. Roestvrij stiel basearre ark foar reiniging mei hege druk mei deionisearre wetter binne genôch om alle soarten smoargens skjin te meitsjen. Deionisearre wetter beskeadiget it PCB -circuit net. Nei it waskjen, droech de PCB mei komprimeare loft. De definitive PCB is no klear om ynpakt en ferstjoerd te wurden.