Hvad er PCB-samling?

PCB samlingrefererer til processen med at samle alle elektroniske komponenter såsom modstande, transistorer, dioder osv. på et printkort, og samlingsmetoden kan være manuel eller mekanisk. Folk forveksler ofte PCB-samling med PCB-fremstilling, de involverer helt andre processer. Hvad angår PCB-fremstilling, involverer det en meget bred vifte af processer, herunder design og prototyping, hvorimod samling af printkort begynder efter PCB-fremstilling, og det hele handler om komponentplacering.

3 typer af PCB-samlingsteknologier

Fremskridtene inden for elektroniske teknologier har bragt flere muligheder for PCB-samling. Nu er der tre almindeligt anvendte monteringsteknologier, den ene er SMT (Surface Mount Technology), den anden er THT(Thru-Hole Technology), og den tredje er en kombination af de to førstnævnte.

Overflademonteringsteknologi

SMT PCB samling

SMT Assembly samles hovedsageligt ved at lodde overflademonteringsenheder (SMD) på printkortet. Da standardpakken af SMD-komponenter er lille, skal hele processen kontrolleres omhyggeligt for at sikre den høje nøjagtighed og den korrekte temperatur af loddeforbindelserne. Heldigvis er SMT en fuldautomatisk montageteknologi, der automatisk opfanger individuelle komponenter og placerer dem på printkortet med ekstrem præcision.

Thru-Hole teknologi

THT er en mere traditionel PCB-samlingsteknologi, hvor installatøren indsætter elektroniske komponenter såsom kondensatorer, spoler og store modstande og induktorer i printkortet gennem huller. Sammenlignet med SMT tillader montering gennem hul montering af store komponenter, og det giver en stærkere mekanisk binding, som også er mere velegnet til test og prototyping. mere THT PCB Montering>>

Blandet PCB-samlingsteknologi

Elektroniske produkter plejer at være designet til at være mindre i størrelse og have flere funktioner, hvilket stiller højere krav tilprintkort samling. Folk skal samle meget komplekse kredsløb i et begrænset rum, det er svært at opnå den ønskede effekt ved kun at bruge SMD eller PTH, vi skal kombinere SMT og THT teknologi. Ved brug af blandet printmonteringsteknologi skal der foretages passende justeringer for at forenkle lodning og montage.

PCB samlingsproces

Trin 1: Loddepasta-stencilering

I det første trin påføres loddepasta på brættet. Loddepastaen er grå og består af bittesmå metalkugler sammensat af 96,5 % tin, 3 % sølv og 0,5 % kobber, sørg for at bruge den i en kontrolleret mængde og sørg for, at den påføres det nøjagtige sted. I enPCB samlingline, printplader og loddestencils fastholdes af mekaniske klemmer, og den nøjagtige mængde loddepasta påføres de ønskede områder. Maskinen vil påføre gyllen på stencilen, indtil den jævnt dækker hvert åbent område. Endelig, når vi fjerner stencilen, kan vi se, at loddepastaen forbliver på det rigtige sted.

Trin 2: Vælg og placer

I det andet trin skal vi bruge pick and place-maskinen, der automatisk kan placere overflademonteringskomponenter på printplader. I øjeblikket bruges SMD-komponenter i vid udstrækning på typer af PCB'er, som kan samles med høj effektivitet. Tidligere blev pick and place påført manuelt, og montøren skal være meget opmærksom under processen for at sikre, at alle komponenter er placeret i den rigtige position. Mens det automatiske valg og sted betjenes af robotter, der kan arbejde 24/7 uden træthed, forbedrede det produktiviteten og reducerede fejl i vid udstrækning. Maskinen samler printplader op med sit vakuumgreb og flytter dem derefter til pick and place-stationen. Robotten placerer derefter printkortet på stationen, og SMD-komponenterne vil blive placeret oven på loddepastaen på intentionssteder.

Trin 3: Reflow Lodning

Efter udvælgelsen og placeringen ville PCB-samlingen flytte til reflow-lodningsprocessen. Kredsløbskortene ville blive overført til en stor reflowovn gennem transportbåndet. Ovnen ville opvarme ornerne ved høje temperaturer, normalt omkring 250 grader Celsius, for at smelte loddet i loddepastaen. Når varmeprocessen er afsluttet, vil kredsløbssvinene blive flyttet gennem ovnen, som består af en række køligere varmelegemer, som vil hjælpe med at afkøle og størkne det smeltede loddemetal. Under reflow-lodningen bør vi være opmærksomme på nogle specielle tavler, for eksempel tage tosidede PCB'er. Hver side af tosidede PCB'er skal stencileres og reflowloddes separat, normalt vil siden med færre komponenter blive reflowloddet først og derefter den anden side.

Trin 4: Inspektion

De samlede printplader skal testes for funktionalitet. Reflow-processen kan resultere i dårlig forbindelse eller endda mangel på forbindelse. Bevægelsen under reflow-lodningen kan også forårsage shorts. Inspektion er således et vigtigt trin under montageprocessen. Der er en række forskellige metoder til at inspicere fejl, og de almindeligt anvendte er manuelle kontroller, røntgeninspektion og automatisk optisk inspektion. Periodiske inspektioner kan udføres efter reflowlodning, så eventuelle potentielle problemer kan identificeres, indtil kredsløbskortsamlingen går videre til næste proces. En sådan inspektion kan hjælpe producenter med at spare mange penge, fordi jo hurtigere de opdager et problem, jo hurtigere kan det løses uden at spilde tid, menneskelige ressourcer og materialer.

Trin 5: Isætning af komponenter gennem hullet

Bortset fra SMD-komponenter skal nogle kredsløbskort muligvis samles med andre slags komponenter såsom gennemgående huller eller PTH-komponenter. Så hvordan samler man disse komponenter? Nå, der er belagte huller i printpladerne, som giver adgang for PCB-komponenter til at overføre signaler fra den ene side til den anden side af printkortet. Således er loddepasta brugbar i dette tilfælde, så vi skal bruge andre loddemetoder til at indsætte PTH-komponenter såsom manuel lodning og bølgelodning.

Trin 6: Funktionstest

I det sidste trin vil den endelige inspektion blive udført for at teste funktionaliteten af PCBA, vi kalder denne proces en "funktionstest". Denne test vil simulere den normale drift af PCB'et og overvåge PCB'ens elektriske egenskaber, når strømforsyningen og det analoge signal passerer gennem PCB'et for at vurdere, om PCBA'en er kvalificeret.

Forslag til at udføre printmontering bedre

Efter at have forklaret den detaljerede proces med trykte kredsløbssamlinger, vil vi nu gerne tilbyde nogle forslag, der kan forbedre kvaliteten af PCBA.

Komponent størrelse

Det er af stor betydning at vælge den korrekte pakkestørrelse for hver komponent på pladerne i printperioden, generelt foreslår vi at vælge større pakker. Valg af mindre pakker kan resultere i potentielle problemer under samlingen af kredsløbskort, hvilket ville tage meget tid at ændre kredsløbet. Mens for nogle komplicerede modifikationer såsom adskillelse og lodning af komponenter, er det meget nemmere at samle hele printkortet igen.

Komponent fodaftryk

Komponentens fodaftryk er en anden vigtig overvejelse ved PCB-samling. Hvert fodaftryk skal skabes præcist i overensstemmelse med det landmønster, der er angivet i hver integreret komponents datablad. Mange problemer kan opstå fra et forkert fodaftryk, såsom at forårsage ujævn varme påført den integrerede komponent under loddeprocessen, hvilket får den til at klæbe til kun den ene side af printkortet i stedet for begge sider. Derudover vil passive SMD-komponenter såsom modstande, kondensatorer og induktorer også blive påvirket hovedsageligt på grund af forkerte dimensioner af landmønsteret, der er forbundet med komponenten, og forskellig størrelse af sporene forbundet med de to puder på komponenten eller sporet bredden er for bred.

Afstand mellem komponenter

Overophedning forårsaget af utilstrækkelig plads mellem komponenter er en af hovedårsagerne til PCB-fejl, og dette problem er mere udtalt i nogle meget komplekse kredsløb. Placering af en komponent for tæt på en anden kan forårsage en række problemer, hvoraf de mest alvorlige kan føre til redesign og re-fabrikation af PCB'et, hvilket er en tidskrævende proces, der tilføjer unødvendige omkostninger. Når vi anvender automatiserede monterings- og testmaskiner, er det vigtigt at sikre, at hver komponent holdes langt fra mekaniske dele, kanten af brættet og alle andre komponenter. For lidt afstand mellem komponenter eller komponenter, der roteres forkert, kan give problemer under bølgelodningsprocessen. For eksempel, hvis en højere komponent går forud for en komponent med en lavere højde langs vejen tilbagelagt af bølgen, vil svejsningen svækkes.

Opdateret stykliste

For både PCB-design og montageprocesser er det afgørende at sikre, at styklisten (BOM) altid er opdateret. Eventuelle fejl eller unøjagtigheder i styklisten kan give store problemer, som kan udskyde hele monteringsfasen, da producenterne skal bruge meget tid på at finde ud af og løse problemet. For at sikre nøjagtigheden og gyldigheden af styklisten, hver gang du opdaterer dit PCB-design, bør du gennemgå styklisten grundigt og omhyggeligt. Hvis der f.eks. er tilføjet en ny komponent til et eksisterende projekt, er det nødvendigt at sikre, at styklisten er opdateret i overensstemmelse hermed.

Brug af tillidsmænd

Fiducials er afrundede kobberformer, de ville spille rollen som vartegn for pick and place montagemaskiner. Ved at bruge fiducials kan automatiseret udstyr identificere board-orientering og samle fine pitch overflademonteringskomponenter. Fiducials kan opdeles i to klasser, der er globale fiducials og lokale fiducials. Global fiducials bruges til at placere på kanten af printpladerne, så orienteringen af kortet i X-Y-planet kan detekteres af pick and place-maskiner. Med hensyn til lokale eksperter er de placeret tæt på hjørnerne af kvadratiske SMD-komponenter, hvilket gør det muligt for pick and place-maskiner at lokalisere fodaftrykket af en komponent nøjagtigt, hvilket kan hjælpe med at reducere placeringsfejlene under PCB-samling. Kort sagt, fiducials er meget vigtige for PCB-samling, især når der er mange komponenter involveret på kortet, som ikke er langt fra hinanden.