आधुनिक टेक्नोलोजी को मामला मा, संसार एक धेरै छिटो दर मा बढ्दै छ, र यसको प्रभाव सजीलै हाम्रो दैनिक जीवन मा खेल मा आउन सक्छ। 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. यी उपकरणहरु को मूल बिजुली ईन्जिनियरि ,् छ, र कोर छ मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी)।

एक पीसीबी सामान्यतया हरियो छ र यो मा विभिन्न इलेक्ट्रोनिक घटक संग एक कठोर शरीर हो। These components are welded to the PCB in a process called “PCB assembly” or PCBA. पीसीबी फाइबरग्लास बाट बनेको एक सब्सट्रेट, तामा परतहरु कि ट्रेस, प्वालहरु छ कि घटक बनाउन छ, र भित्री र बाहिरी हुन सक्छ कि तहहरु बनेको हुन्छ। RayPCB मा, हामी भोल्युम उत्पादन को लागी पीसीबी को धेरै ब्याचहरु को लागी बहु परत प्रोटोटाइप र 1-36 तहहरु को लागी 1-10 तह सम्म प्रदान गर्न सक्छौं। 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. वेल्डिंग मास्क कम्पोनेन्ट लाई ट्र्याक वा अन्य कम्पोनेन्टहरुमा सर्ट सर्किटि avoid बाट बच्न को लागी अनुमति दिनेछ।

तामा निशान एक पीसीबी मा अर्को बिन्दु बाट इलेक्ट्रोनिक संकेत स्थानान्तरण गर्न को लागी प्रयोग गरीन्छ। These signals can be high-speed digital signals or discrete analog signals. कम्पोनेन्ट बिजुली आपूर्ति को लागी पावर/पावर प्रदान गर्न को लागी यी तारहरु मोटो बनाउन सकिन्छ।

In most PCBS that provide high voltage or current, there is a separate grounding plane. Components on the top layer are connected to the internal GND plane or internal signal layer via “Vias”.

कम्पोनेन्ट पीसीबी मा इकट्ठा गरीएको छ पीसीबी डिजाइन को रूप मा संचालित गर्न को लागी। The most important thing is PCB function. यदि सानो SMT प्रतिरोधकहरु सही ढंगले राखिएको छैन, वा यदि सानो पटरिहरु पीसीबी बाट काटिएको छ, पीसीबी काम नगर्न सक्छ। Therefore, it is important to assemble components in a proper way. पीसीबी जब कम्पोनेन्ट्स को संयोजन पीसीबीए वा असेंबली पीसीबी भनिन्छ।

ग्राहक वा प्रयोगकर्ता द्वारा वर्णित विनिर्देशों मा निर्भर गर्दछ, पीसीबी को प्रकार्य जटिल वा सरल हुन सक्छ। PCB size also varies according to requirements.

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

पीसीबी तह र डिजाइन

माथि उल्लेखित रूपमा, बाहिरी तहहरु बीच धेरै संकेत तहहरु छन्। Now we will discuss the types of outer layers and functions.

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

१-सब्सट्रेट: यो FR-1 सामग्री बाट बनेको एक कठोर प्लेट हो जसमा कम्पोनेन्टहरु “भरिएको” वा वेल्डेड छन्। यो पीसीबी को लागी कठोरता प्रदान गर्दछ।

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- वेल्डिंग मास्क: यो पीसीबी को माथिल्लो र तल तहहरुमा लागू हुन्छ। This is used to create non-conducting areas of the PCB and insulate the copper traces from each other to protect against short circuits. वेल्डिंग मास्कले वेल्डिंग अवांछित भागहरु लाई पनी बचाउँछ र सुनिश्चित गर्दछ कि मिलाप वेल्डिंग को लागी क्षेत्र मा प्रवेश गर्दछ, जस्तै छेद र पैड। 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. पर्दा तह पीसीबी को बारे मा महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान गर्दछ।

There are 3 types of PCBS according to the substrate classification

1- Rigid PCB:

PCBs पीसीबी उपकरणहरु को धेरै जसो हामी PCBs को विभिन्न प्रकार मा देख्छौं। यी कडा, कठोर र बलियो PCBS, विभिन्न मोटाई संग छन्। The main material is fiberglass or simple “FR4”. FR4 “लौ retarder-4” को लागी खडा छ। FR-4 को आत्म-बुझ्ने विशेषताहरु यो धेरै हार्ड कोर औद्योगिक इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरु को उपयोग को लागी उपयोगी बनाउँछ। The FR-4 has thin layers of copper foil on both sides, also known as copper-clad laminates. Fr-4 तामा लगाएको laminates मुख्य रूप बाट शक्ति एम्पलीफायर, स्विच मोड पावर आपूर्ति, इमदादी मोटर चालक, आदि मा प्रयोग गरीन्छ। अर्कोतर्फ, अर्को कठोर पीसीबी सब्सट्रेट सामान्यतया घरेलू उपकरण र आईटी उत्पादनहरु मा प्रयोग कागज phenolic पीसीबी भनिन्छ। तिनीहरू हल्का, कम घनत्व, सस्तो र पंच गर्न सजिलो छ। क्यालकुलेटर, कीबोर्ड र चूहों यसको आवेदन को केहि हुन्।

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.पीसीबीएस को यी प्रकार को अनुप्रयोगहरु को लागी थर्मल कम्पोनेन्टहरु जस्तै उच्च शक्ति leds, लेजर डायोड, आदि को लागी प्रयोग गर्न सकिन्छ।

Installation technology type:

SMT: SMT stands for “surface mount technology”. श्रीमती कम्पोनेन्टहरु आकार मा धेरै सानो छन् र विभिन्न प्याकेजहरु जस्तै ०४०२,०0402,0603०३ १1608०XNUMX प्रतिरोधक र capacitors को लागी आउँछन्। त्यस्तै गरी, एकीकृत सर्किट आईसीएस को लागी, हामी SOIC, TSSOP, QFP र BGA छ।

श्रीमती विधानसभा मानव हात को लागी धेरै गाह्रो छ र एक समय प्रशोधन प्रक्रिया हुन सक्छ, त्यसैले यो मुख्य रूप बाट स्वचालित पिकअप र प्लेसमेंट रोबोटहरु द्वारा गरिन्छ।

THT: THT को माध्यम बाट होल टेक्नोलोजी को लागी खडा छ। Components with leads and wires, such as resistors, capacitors, inductors, PDIP ics, transformers, transistors, IGBT, MOSFET, etc.

कम्पोनेन्टहरु एक कम्पोनेन्ट मा पीसीबी को एक छेउ मा सम्मिलित हुनु पर्छ र अर्को छेउमा खुट्टा द्वारा तान्नु पर्छ, खुट्टा काट्नुहोस् र वेल्डेड। THT assembly is usually done by hand welding and is relatively easy.

विधानसभा प्रक्रिया पूर्वापेक्षाहरु:

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. एक निर्दोष पीसीबी सुनिश्चित गर्न निर्माताहरु यी आधारभूत DFM चरणहरु प्रदर्शन गर्नुपर्छ।

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. आईसी निशान/टाउको दिशा जाँच हुनुपर्छ।

तातो सिंक को आवश्यकता तत्व अन्य तत्वहरु लाई समायोजित गर्न को लागी पर्याप्त ठाउँ हुनु पर्छ ताकि तातो सिंक स्पर्श गर्दैन।

2-Hole and through-hole spacing:

The spacing between holes and between holes and traces should be checked. प्याड र प्वाल मार्फत ओभरल्याप हुँदैन।

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. यो DFM स्तर विफलता बाट बच्न छिटो स्टीयरिंग मा मद्दत गर्नेछ। At RayPCB, we provide DFM and DFT inspection in circuit assembly and prototyping. RayPCB मा, हामी पीसीबी OEM सेवाहरु, तरंग टांका लगाउने, पीसीबी कार्ड परीक्षण र श्रीमती विधानसभा प्रदान गर्न को अत्याधुनिक OEM उपकरण को उपयोग गर्दछ।

पीसीबी विधानसभा (PCBA) चरण-दर-चरण प्रक्रिया:

चरण १: टेम्पलेट को उपयोग गरेर मिलाप पेस्ट लागू गर्नुहोस्

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. टेम्प्लेट र पीसीबी एक मेकानिकल फिक्स्चर द्वारा एक साथ आयोजित गरीन्छ, र मिलाप पेस्ट एक आवेदक को माध्यम बाट बोर्ड मा सबै खुल्लाहरु लाई समान रूप मा लागू गरीन्छ। Apply solder paste evenly with applicator. तेसैले, उपयुक्त मिलाप पेस्ट आवेदक मा प्रयोग गरिनु पर्छ। जब आवेदक हटाइएको छ, पेस्ट पीसीबी को वांछित क्षेत्रमा रहनेछ। ग्रे मिलाप पेस्ट 96.5% टिन बाट बनेको, 3% चाँदी र 0.5% तामा, सीसा मुक्त। After heating in Step 3, the solder paste will melt and form a strong bond.

Step 2: Automatic placement of components:

PCBA को दोस्रो चरण को स्वचालित रूप मा पीसीबी मा श्रीमती घटक राख्न छ। यो एक छान्नुहोस् र ठाउँ रोबोट को उपयोग गरेर गरिन्छ। डिजाइन स्तर मा, डिजाइनर एक फाइल बनाउँछ र यो स्वचालित रोबोट को लागी प्रदान गर्दछ। यो फाइल पीसीबी मा प्रयोग गरीएको प्रत्येक घटक को पूर्व क्रमादेशित एक्स, वाई निर्देशांक छ र सबै घटक को स्थान को पहिचान गर्दछ। 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.

रोबोटिक पिकअप र प्लेसमेन्ट मेसिन को आगमन भन्दा पहिले, टेक्नीशियनहरु चिमटी को उपयोग गरी कम्पोनेन्टहरु उठाउनेछन् र पीसीबी मा उनीहरुलाई सावधानीपूर्वक स्थान मा हेरेर र कुनै पनि हात मिलाउने बाट बच्न। This results in high levels of fatigue and poor vision for technicians, and leads to a slow PCB assembly process for SMT parts. त्यसैले त्रुटि को लागी उच्च संभावना छ।

टेक्नोलोजी परिपक्व हुने बित्तिकै, स्वचालित रोबोटहरु जसले उठाउँछन् र कम्पोनेन्ट राख्छन् टेक्नीशियनहरुको कामको बोझ घटाउँछन्, छिटो र सही कम्पोनेन्ट प्लेसमेन्ट लाई सक्षम पार्दै। यी रोबोटहरु थकान बिना २४/24 काम गर्न सक्छन्।

चरण 3: Reflow वेल्डिंग

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. तापमान मिलाप पिघ्न को लागी पर्याप्त छ। पिघलिएको मिलाप तब पीसीबी को घटक राख्छ र संयुक्त रूपहरु। After high temperature treatment, the PCB enters the cooler. These coolers then solidify the solder joints in a controlled manner. यो SMT घटक र पीसीबी को बीच एक स्थायी जडान स्थापित हुनेछ। एक डबल पक्षीय पीसीबी को मामला मा, माथि वर्णन गरीएको छ, कम वा साना घटक संग पीसीबी पक्ष पहिलो चरणहरु बाट १ देखि ३ सम्म, र त्यसपछि अर्को छेउमा उपचार गरिनेछ।

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

चरण 4: गुणस्तर निरीक्षण र निरीक्षण

रिफ्लो सोल्डरिंग पछि, यो सम्भव छ कि कम्पोनेन्टहरु पीसीबी ट्रे मा केहि गलत आन्दोलन को कारण misaligned छन्, जो छोटो वा खुला सर्किट कनेक्शन मा परिणाम हुन सक्छ। These defects need to be identified, and this identification process is called inspection. निरीक्षण म्यानुअल र स्वचालित हुन सक्छ।

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. तेसैले, यो विधि अग्रिम SMT बोर्डहरु को कारण गलत परिणाम को लागी सम्भव छैन। जे होस्, यो विधि THT घटक र कम घटक घनत्व संग प्लेटहरु को लागी सम्भव छ।

B. अप्टिकल पत्ता लगाउने:

यो विधि PCBS को ठूलो मात्रा को लागी सम्भव छ। विधि उच्च शक्ति र उच्च संकल्प क्यामेरा विभिन्न कोण मा माउन्ट सबै दिशाहरु बाट मिलाप जोडहरु हेर्न माउन्ट संग स्वचालित मेशिनहरु को उपयोग गर्दछ। मिलाप संयुक्त को गुणस्तर मा निर्भर गर्दछ, प्रकाश बिभिन्न कोण मा मिलाप संयुक्त बन्द प्रतिबिम्बित हुनेछ। 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. निरीक्षण नियमित ढिलाइ, श्रम र भौतिक लागत बाट बच्न को लागी आयोजित गर्न को लागी आवश्यक छ।

चरण 5: THT घटक निर्धारण र वेल्डिंग

को माध्यम बाट छेद घटक धेरै पीसीबी बोर्डहरुमा सामान्य छन्। These components are also called plated through holes (PTH). यी घटक को नेतृत्व पीसीबी मा प्वालहरु को माध्यम बाट पारित हुनेछ। यी प्वालहरु अन्य प्वालहरु संग जोडिएका छन् र तामा को निशानहरु द्वारा प्वालहरु को माध्यम बाट। जब यी THT तत्वहरु सम्मिलित र यी छेद मा वेल्डेड छन्, ती बिजुली डिजाइन सर्किट को रूप मा एकै पीसीबी मा अन्य प्वाल संग जोडिएको छ। 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. So the two main types of THT components that are welded or assembled are

A. Manual welding:

Manual welding methods are common and often require more time than an automated setup for SMT. एक प्राविधिक सामान्यतया एक समय मा एक घटक सम्मिलित गर्न को लागी तोकिएको छ र बोर्ड को अन्य टेक्नीशियनहरु लाई उही बोर्ड मा अर्को घटक सम्मिलित गर्न को लागी पास गर्नुहोस्। तेसैले, सर्किट बोर्ड विधानसभा लाइन वरिपरि सारिनेछ PTH घटक यो मा भर्न को लागी। यो प्रक्रिया लामो बनाउँछ, र धेरै पीसीबी डिजाइन र निर्माण कम्पनीहरु आफ्नो सर्किट डिजाइन मा PTH घटक को उपयोग बाट बच्न। तर PTH कम्पोनेन्ट धेरै सर्किट डिजाइनरहरु द्वारा मनपर्ने र सबैभन्दा सामान्यतया प्रयोग हुने घटक बनी रहन्छ।

B. वेभ सोल्डरिंग:

म्यानुअल वेल्डिंग को स्वचालित संस्करण वेव वेल्डिंग हो। यस विधि मा, एक पटक PTH तत्व पीसीबी मा राखिएको छ, पीसीबी एक कन्वेयर बेल्ट मा राखिएको छ र एक समर्पित ओवन मा सारियो। यहाँ, पीसीबी को सब्सट्रेट मा पिघलाएको मिलाप स्प्ल्याश को तरंगहरु जहाँ घटक नेतृत्व उपस्थित छन्। यो तुरुन्तै सबै पिन वेल्ड हुनेछ। 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. यस पछि, पीसीबी अन्तिम निरीक्षण को लागी सार्नुहोस्।

चरण 6: अन्तिम निरीक्षण र कार्यात्मक परीक्षण

पीसीबी अब परीक्षण र निरीक्षण को लागी तयार छ। 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

यो परीक्षण पीसीबी को कार्यात्मक र विद्युत विशेषताहरु को जाँच र वर्तमान, भोल्टेज, एनालग र डिजिटल संकेत र पीसीबी आवश्यकताहरु मा वर्णित सर्किट डिजाइन को मान्य गर्न को लागी प्रयोग गरीन्छ।

यदि पीसीबी को कुनै मापदण्डहरु अस्वीकार्य परिणाम देखाउँछन्, पीसीबी खारेज वा मानक कम्पनी प्रक्रियाहरु अनुसार स्क्र्याप गरिनेछ। परीक्षण चरण महत्त्वपूर्ण छ किनकि यसले सम्पूर्ण PCBA प्रक्रिया को सफलता वा विफलता निर्धारण गर्दछ।

चरण 7: अन्तिम सफाई, परिष्करण र ढुवानी:

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. स्टेनलेस स्टील आधारित उच्च दबाव सफाई उपकरण deionized पानी को उपयोग गरेर सबै प्रकारको फोहोर सफा गर्न को लागी पर्याप्त छ। विआयनीकृत पानी पीसीबी सर्किट लाई हानि गर्दैन। धुने पछि, संकुचित हावा संग पीसीबी सुक्नुहोस्। अन्तिम पीसीबी अब प्याक र पठाइन्छ तयार छ।