Zamonaviy texnologiyalar nuqtai nazaridan, dunyo juda tez sur’atlar bilan o’sib bormoqda va uning ta’siri kundalik hayotimizda osonlikcha o’ynashi mumkin. Bizning turmush tarzimiz tubdan o’zgardi va bu texnologik taraqqiyot bizni 10 yil oldin o’ylamagan ko’plab zamonaviy qurilmalarga olib keldi. Bu qurilmalarning yadrosi elektrotexnika, yadrosi esa bosilgan elektron karta (PCB).

PCB odatda yashil rangga ega va har xil elektron komponentlari bo’lgan qattiq tanadir. Ushbu komponentlar “tenglikni yig’ish” yoki PCBA deb nomlangan jarayonda tenglikka payvandlanadi. PCB fiberglasdan yasalgan substrat, izni tashkil etuvchi mis qatlamlari, komponentni tashkil etuvchi teshiklar va ichki va tashqi bo’lishi mumkin bo’lgan qatlamlardan iborat. RayPCB-da, biz ko’p qatlamli PROTOTYPES uchun 1-36 ta qatlamni va hajm ishlab chiqarish uchun tenglikni bir nechta partiyasi uchun 1-10 ta qatlamni ta’minlay olamiz. Bir tomonlama va ikki tomonlama PCBS uchun tashqi qatlam mavjud, lekin ichki qatlam yo’q.

The substrate and components are insulated with solder film and held together with epoxy resin.Payvandlash niqobi yashil, ko’k yoki qizil bo’lishi mumkin, bu tenglikni ranglarida keng tarqalgan. Payvandlash niqobi komponentga yo’lga yoki boshqa komponentlarga qisqa tutashuvdan saqlanish imkonini beradi.

Mis izlari elektron signallarni PCBda bir nuqtadan ikkinchisiga o’tkazish uchun ishlatiladi. These signals can be high-speed digital signals or discrete analog signals. Ushbu simlarni komponentli quvvat manbai uchun quvvat/quvvat bilan ta’minlash uchun qalin qilib qo’yish mumkin.

Yuqori kuchlanish yoki oqimni ta’minlaydigan ko’p PCBSda alohida topraklama tekisligi mavjud. Yuqori qavatdagi komponentlar “Vias” orqali ichki GND tekisligiga yoki ichki signal qatlamiga ulanadi.

Komponentlar PCB -da ishlab chiqilganidek ishlashini ta’minlash uchun yig’ilgan. Eng muhimi, PCB funktsiyasi. Kichkina SMT rezistorlari to’g’ri joylashtirilmagan bo’lsa ham, hatto PCBdan kichik yo’llar kesilgan bo’lsa ham, PCB ishlamasligi mumkin. Shuning uchun tarkibiy qismlarni to’g’ri yig’ish juda muhimdir. Komponentlarni yig’ishda tenglikni PCBA yoki yig’ish PCB deb nomlanadi.

Xaridor yoki foydalanuvchi tomonidan tavsiflangan xususiyatlarga qarab, tenglikni vazifasi murakkab yoki oddiy bo’lishi mumkin. PCB o’lchami ham talablarga qarab o’zgaradi.

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

PCB qatlami va dizayni

Yuqorida aytib o’tilganidek, tashqi qatlamlar o’rtasida bir nechta signal qatlamlari mavjud. Now we will discuss the types of outer layers and functions.

PCB kartalarini yig’ish jarayonini tushuning va PCBD ning yashil jozibasini his eting

1-Substrat: Bu FR-4 materialidan yasalgan qattiq plastinka, uning komponentlari “to’ldirilgan” yoki payvandlangan. Bu tenglikni tengligini ta’minlaydi.

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- Payvandlash niqobi: PCBning yuqori va pastki qatlamlariga qo’llaniladi. This is used to create non-conducting areas of the PCB and insulate the copper traces from each other to protect against short circuits. Payvandlash niqobi, shuningdek, keraksiz qismlarni payvandlashdan saqlaydi va lehimning payvandlash joyiga, masalan, teshik va prokladkalarga kirishini ta’minlaydi. Bu teshiklar THT komponentini tenglikka ulaydi, PAD esa SMT komponentini ushlab turish uchun ishlatiladi.

4- Ekran: Biz PCBS-da R1, C1 kabi komponent kodlari yoki PCBS yoki kompaniya logotiplarining tavsifi kabi oq yorliqlar ekran qatlamlaridan qilingan. Ekran qatlami PCB haqida muhim ma’lumotlarni beradi.

Substrat tasnifi bo’yicha PCBSning 3 turi mavjud

1- Rigid PCB:

PCB – har xil turdagi PCBlarda ko’riladigan PCB qurilmalarining ko’pchiligi. Bu har xil qalinlikdagi qattiq, qattiq va mustahkam PCBS. Asosiy material – shisha tolali yoki oddiy “FR4”. FR4 “olovni ushlab turuvchi-4” degan ma’noni anglatadi. FR-4-ning o’z-o’zidan o’chadigan xususiyatlari uni ko’plab qattiq yadroli sanoat elektron qurilmalarini ishlatishda foydali qiladi. FR-4 ikki tomondan mis folga yupqa qatlamlari bilan qoplangan, ular mis bilan qoplangan laminat deb ham ataladi. Fr-4 mis qoplamali laminatlar asosan quvvat kuchaytirgichlarida, kommutatsiya rejimidagi quvvat manbalarida, servo motor drayverlarida va boshqalarda ishlatiladi. Boshqa tomondan, maishiy texnika va IT mahsulotlarida keng qo’llaniladigan yana bir qattiq PCB substrat qog’oz fenolik PCB deb ataladi. Ular yengil, zichligi past, arzon va urish oson. Kalkulyatorlar, klaviatura va sichqonlar uning ba’zi ilovalaridir.

2- Flexible PCB:

Kapton kabi substratli materiallardan tayyorlangan, moslashuvchan PCBS qalinligi 0.005 dyuymgacha juda yuqori haroratga bardosh bera oladi. U osongina egilishi va taqiladigan elektronika, LCD monitor yoki noutbuk, klaviatura va kameralar va boshqalar uchun ulagichlarda ishlatilishi mumkin.

3-metall yadroli tenglikni:

Bundan tashqari, alyuminiy kabi boshqa PCB substratini ishlatish mumkin, bu sovutish uchun juda samarali.Ushbu turdagi PCBS yuqori quvvatli LEDlar, lazer diodlari va boshqalar kabi termal komponentlarni talab qiladigan ilovalar uchun ishlatilishi mumkin.

Installation technology type:

SMT: SMT “sirtga o’rnatish texnologiyasi” degan ma’noni anglatadi. SMT komponentlarining o’lchamlari juda kichik va qarshilik va kondansatkichlar uchun 0402,0603 1608 kabi turli xil paketlarda mavjud. Xuddi shunday, integral mikrosxemalar uchun bizda SOIC, TSSOP, QFP va BGA mavjud.

SMTni yig’ish inson qo’li uchun juda qiyin va vaqtni qayta ishlash jarayoni bo’lishi mumkin, shuning uchun u birinchi navbatda avtomatik yig’ish va joylashtirish robotlari tomonidan amalga oshiriladi.

THT: THT teshikli texnologiyani anglatadi. Rezistorlar, kondansatörler, indüktörler, PDIP muzlari, transformatorlar, tranzistorlar, IGBT, MOSFET va boshqalar kabeli va simlari bo’lgan komponentlar.

Komponentlar PCBning bir tomoniga bir qismga o’rnatilishi va boshqa tomondan oyog’i bilan tortilishi, oyog’ini kesib, payvandlanishi kerak. THTni yig’ish odatda qo’lda payvandlash orqali amalga oshiriladi va nisbatan oson.

O’rnatish jarayonining asosiy shartlari:

Haqiqiy PCB ishlab chiqarish va tenglikni yig’ish jarayonidan oldin, ishlab chiqaruvchi PCBda xatolikka olib kelishi mumkin bo’lgan nuqsonlar yoki xatolar borligini tekshiradi. Bu jarayon ishlab chiqarish dizayni (DFM) jarayoni deb ataladi. Ishlab chiqaruvchilar tenglikni tengsiz ta’minlash uchun DFMning ushbu asosiy bosqichlarini bajarishlari kerak.

1- Komponentlar tartibini ko’rib chiqish: Kutupluluğu bo’lgan komponentlar uchun teshiklar tekshirilishi kerak. Elektrolitik kondansatörler kabi kutupluluğu, diyot anod va katod polaritesini tekshirish, SMT tantal kondansatör polaritesini tekshirish kerak. IC chizig’i/bosh yo’nalishi tekshirilishi kerak.

Issiqlik moslamasini talab qiladigan element issiqlik qabul qilgich tegmasligi uchun boshqa elementlarni joylashtirish uchun etarli joyga ega bo’lishi kerak.

2-teshik va teshik oralig’i:

Teshiklar orasidagi va teshiklar va izlar orasidagi masofani tekshirish kerak. Teshik va teshik bir -biriga yopishmasligi kerak.

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

DFM tekshiruvlarini o’tkazish orqali ishlab chiqaruvchilar hurda panellar sonini kamaytirish orqali ishlab chiqarish xarajatlarini osonlik bilan kamaytirishi mumkin. This will help in fast steering by avoiding DFM level failures. At RayPCB, we provide DFM and DFT inspection in circuit assembly and prototyping. RayPCB-da biz PCB OEM xizmatlarini ko’rsatish, to’lqinli lehimlash, PCB kartalarini sinash va SMT yig’ish uchun zamonaviy OEM uskunasidan foydalanamiz.

PCB yig’ish (PCBA) bosqichma-bosqich jarayoni:

1 -qadam: Shablon yordamida lehim pastasini qo’llang

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. Shablon va tenglikni mexanik mahkamlagich bilan mahkamlanadi va lehim pastasi aplikator orqali taxtadagi barcha teshiklarga teng ravishda qo’llaniladi. Lehim pastasini aplikator bilan teng ravishda qo’llang. Shuning uchun aplikatorda tegishli lehim pastasi ishlatilishi kerak. Aplikatorni olib tashlanganda, macun tenglikni kerakli maydonida qoladi. Kulrang lehim pastasi 96.5% kalaydan, tarkibida 3% kumush va 0.5% mis, qo’rg’oshinsiz. 3 -bosqichda qizdirilgandan so’ng, lehim pastasi eriydi va mustahkam birikma hosil qiladi.

Step 2: Automatic placement of components:

PCBA -ning ikkinchi bosqichi – SMT komponentlarini avtomatik ravishda tenglikka joylashtirish. Bu tanlash va joylashtirish robotidan foydalangan holda amalga oshiriladi. Dizayn darajasida dizayner fayl yaratadi va uni avtomatlashtirilgan robotga beradi. Bu fayl PCBda ishlatiladigan har bir komponentning oldindan dasturlashtirilgan X, Y koordinatalariga ega va barcha komponentlarning joylashishini aniqlaydi. Using this information, the robot only needs to place the SMD device accurately on the board. Tanlash va joylashtirish roboti vakuum moslamasidan komponentlarni oladi va ularni lehim pastasiga to’g’ri joylashtiradi.

Robotlarni yig’ish va joylashtirish mashinalari paydo bo’lishidan oldin, texnik xodimlar pinset yordamida komponentlarni yig’ib, ularni diqqat bilan ko’rib, qo’l silkitib qo’ymaslik uchun ularni tenglikka joylashtirardi. This results in high levels of fatigue and poor vision for technicians, and leads to a slow PCB assembly process for SMT parts. Shunday qilib, xato ehtimoli katta.

Texnologiya pishgani sayin, komponentlarni yig’adigan va joylashtiradigan avtomatlashtirilgan robotlar texnik xodimlarning yukini kamaytirib, komponentlarni tez va aniq joylashtirish imkonini beradi. Bu robotlar 24/7 charchamasdan ishlashi mumkin.

3 -qadam: Qayta oqim bilan payvandlash

Elementlarni o’rnatish va lehim pastasini qo’llashdan keyingi uchinchi qadam – bu reflyuks payvandlash. Qayta oqim bilan payvandlash – bu tenglikni komponentli konveyerga joylashtirish jarayoni. Keyin konveyer tenglikni va uning komponentlarini 250 o S haroratli katta pechga o’tkazadi. Harorat lehimni eritish uchun etarli. Keyin eritilgan lehim komponentni tenglikni ushlab turadi va bo’g’in hosil qiladi. After high temperature treatment, the PCB enters the cooler. These coolers then solidify the solder joints in a controlled manner. Bu SMT komponenti va PCB o’rtasida doimiy aloqa o’rnatadi. Ikki tomonlama PCB holatida, yuqorida ta’riflanganidek, kamroq yoki kichikroq qismlarga ega bo’lgan PCB tomoni birinchi navbatda 1 dan 3 gacha, so’ngra boshqa tomonga ishlov beriladi.

PCB kartalarini yig’ish jarayonini tushuning va PCBD ning yashil jozibasini his eting

4 -qadam: Sifatni tekshirish va tekshirish

Qayta oqim lehimlangandan so’ng, PCB tagidagi noto’g’ri harakat tufayli komponentlar noto’g’ri hizalanishi mumkin, bu esa qisqa yoki ochiq kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin. These defects need to be identified, and this identification process is called inspection. Tekshiruvlar qo’lda va avtomatlashtirilgan bo’lishi mumkin.

A. Qo’lda tekshirish:

Because the PCB has small SMT components, visual inspection of the board for any misalignment or malfunction can cause technician fatigue and eye strain. Shuning uchun, natijalar noaniq bo’lganligi sababli, bu usul oldindan SMT taxtalari uchun mumkin emas. Biroq, bu usul THT komponentlari va pastroq zichlikdagi plitalar uchun mumkin.

B. Optik aniqlash:

Bu usul ko’p miqdordagi PCBS uchun mumkin. Usul har tomondan lehim bo’g’inlarini ko’rish uchun har xil burchaklarga o’rnatilgan yuqori quvvatli va yuqori aniqlikdagi kameralarga ega avtomatlashtirilgan mashinalardan foydalanadi. Lehim birikmasining sifatiga qarab, yorug’lik har xil burchakdagi lehim birikmasidan aks etadi. Bu avtomatik optik tekshiruv (AOI) mashinasi juda tez va juda ko’p vaqt ichida juda ko’p miqdordagi PCBSni qayta ishlay oladi.

CX – rentgen tekshiruvi:

Rentgen apparati texnik xodimlarga ichki nuqsonlarni ko’rish uchun tenglikni skanerlash imkonini beradi. Bu keng tarqalgan tekshirish usuli emas va faqat murakkab va ilg’or PCBS uchun ishlatiladi. Agar to’g’ri ishlatilmasa, bu tekshirish usullari qayta ishlashga yoki tenglikni eskirishiga olib kelishi mumkin. Kechikishlar, mehnat va moddiy xarajatlarning oldini olish uchun tekshiruvlar muntazam o’tkazilishi kerak.

5 -qadam: THT komponentlarini mahkamlash va payvandlash

Teshikli komponentlar ko’plab tenglikni kartalarida keng tarqalgan. These components are also called plated through holes (PTH). Ushbu komponentlarning uchlari PCB teshiklaridan o’tadi. Bu teshiklar boshqa teshiklarga va teshiklar orqali mis izlari bilan bog’langan. Ushbu THT elementlari bu teshiklarga joylashtirilganda va payvandlanganda, ular bir xil PCBdagi boshqa teshiklarga mo’ljallangan sxemaga ulanadi. Ushbu PCBS ba’zi THT komponentlarini va ko’plab SMD komponentlarini o’z ichiga olishi mumkin, shuning uchun yuqorida tavsiflangan payvandlash usuli qayta payvandlash kabi SMT komponentlari uchun THT komponentlariga mos kelmaydi. Shunday qilib, payvandlangan yoki yig’ilgan THT komponentlarining ikkita asosiy turi

A. Qo’lda payvandlash:

Qo’lda payvandlash usullari keng tarqalgan va ko’pincha SMT uchun avtomatlashtirilgan sozlashdan ko’ra ko’proq vaqt talab qiladi. Texnik, odatda, bir vaqtning o’zida bitta komponentni kiritish va shu taxtaga boshqa komponentni kiritgan boshqa texniklarga topshirish uchun tayinlanadi. Shuning uchun, PTH komponentini to’ldirish uchun elektron karta yig’ish liniyasi bo’ylab harakatlanadi. Bu jarayonni uzoqlashtiradi va ko’plab PCB dizayn va ishlab chiqaruvchi kompaniyalari o’z elektron dizaynlarida PTH komponentlarini ishlatishdan qochishadi. Ammo PTH komponenti ko’plab elektron dizaynerlar tomonidan eng sevimli va eng ko’p ishlatiladigan komponent bo’lib qolmoqda.

B. To’lqinli lehim:

Qo’l bilan payvandlashning avtomatlashtirilgan versiyasi to’lqinli payvandlashdir. Bu usulda, PTH elementi tenglikka joylashtirilgach, tenglikni konveyer tasmasiga qo’yib, maxsus o’choqqa o’tkaziladi. Bu erda eritilgan lehim to’lqinlari komponentlar o’tkazgichlari mavjud bo’lgan PCB substratiga tushadi. Bu darhol barcha pimlarni payvandlab qo’yadi. Biroq, bu usul faqat bir tomonlama PCBS bilan ishlaydi, lekin ikki tomonlama PCBS emas, chunki PCBning bir tomonida erigan lehim boshqa qismlarga zarar etkazishi mumkin. Shundan so’ng, PCBni oxirgi tekshirish uchun siljiting.

6 -qadam: Yakuniy tekshirish va funktsional test

PCB endi sinov va tekshiruvga tayyor. 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

Ushbu test PCBning funktsional va elektr xususiyatlarini tekshirish va PCB talablarida tasvirlangan oqim, kuchlanish, analog va raqamli signal va elektron konstruktsiyalarini tekshirish uchun ishlatiladi.

Agar tenglikni har qanday parametrlari qabul qilinmaydigan natijalarni ko’rsatsa, PCB kompaniyaning standart protseduralariga muvofiq tashlanadi yoki tashlanadi. Sinov bosqichi muhim, chunki u butun PCBA jarayonining muvaffaqiyati yoki muvaffaqiyatsizligini aniqlaydi.

7 -qadam: Yakuniy tozalash, tugatish va jo’natish:

Endi PCB har tomonlama sinovdan o’tkazildi va normal deb e’lon qilindi, keraksiz qoldiq oqimi, barmoqlar va yog’larni tozalash vaqti keldi. Zanglamaydigan po’latdan yasalgan yuqori bosimli, deiyonizatsiyalangan suv yordamida tozalash vositalari har qanday axloqsizlikni tozalash uchun etarli. Deionizatsiyalangan suv PCB sxemasiga zarar etkazmaydi. Yuvib bo’lgach, tenglikni bosimli havo bilan quriting. Oxirgi tenglikni endi qadoqlash va jo’natishga tayyor.