Asamblarea plăcilor cu circuite imprimate: un proces de asamblare PCBA și PCB

Abstract: Călătoria de la gol placă de circuit imprimat o inimă electronică complet funcțională a unui gadget este o minune a modernității producție electronică Acest ghid detaliat explorează detaliile Procesul de asamblare PCB( PCBA ), o fază importantă care dă viață fiecăruia gadget electronic Vom analiza fiecare acțiune, de la aplicarea exactă a pastă de lipit la o selecție finală extinsă. Înțelegând acest lucru procedura de fabricație este vital pentru ingineri, designeri și oricine este implicat în introducerea pe piață a produselor electronice. Acest articol oferă informațiile complete de care aveți nevoie pentru a explora lumea Servicii de asamblare PCB și să obțină un produs final perfect.

Schiță postare .

1. Care este procesul de asamblare PCB (PCBA)?
2. Pregătiri importante înainte de asamblare: DFM și aprovizionarea cu elemente.
3. Procesul de asamblare pas cu pas a PCBA (Tabel).
4. Pasul 1: Cum se aplică pasta de lipit pe o placă de circuit imprimat?
5. Pasul 2: Funcția de alegere și implementare în procesul de asamblare a PCB-urilor SMT.
6. Pasul 3: Ce se întâmplă în timpul reflow-ului și lipirii în undă?
7. Povestea a două tehnologii: asamblare SMT vs. THT (tabel).
8. Ce este procesul de asamblare PCB cu tehnologie mixtă?
9. Pasul 4: De ce sunt cruciale examinarea și controlul calității?
10. Pasul 5: Ultima frontieră – Verificarea funcțională a circuitului.
11. Retușuri opționale de completare: Acoperire conformală și curățare.

Ce este procesul de asamblare PCB de Ansamblu PCB (PCBA)? .

În esență, Ansamblu de plăci cu circuite imprimate ( PCBA ) este procesul de instalare sau lipire numeroase componente electronice pe o PCB gol Un gol PCB-uri este în esență o pânză goală – o tablă plată cu un strat de cupru pre-proiectat circuit design, însă fără componente active. Procedura PCBA transformă această placă goală într-una funcțională ansamblu circuit imprimat (PCA), care funcționează ca creierul și sistemul nervos pentru un dispozitiv electronic.

Acest procesul de asamblare implică numeroase etape precise. Nu este vorba doar de atașarea pieselor; este un tratament extrem de tehnic care garantează că fiecare conexiune este ideală. O singură componentă greșită sau o îmbinare de lipire defectă poate face ca un întreg circuit electronic inutil. Din acest motiv, precizia, automatizarea și verificările riguroase ale calității specifică contemporanul Procesul de asamblare PCB , făcându-l o fundație a servicii de producție electronică .

Pregătiri vitale pentru procesul de asamblare pre-PCB: DFM și aprovizionarea cu elemente .

Înainte de fizic asamblare începe, două acțiuni pregătitoare critice asigură un rulaj de producție fără probleme. Prima este o verificare a Stilului de Fabricabilitate (DFM). Inginerii evaluează Proiectare PCB fișiere (cum ar fi fișiere Gerber și CAD) pentru a determina potențialele probleme care ar putea împiedica fabricație și asamblare Procedură. Verificările DFM caută poziționarea ideală a piesei, dimensiunile corecte ale plăcuțelor și spații libere adecvate pentru a preveni defectele de lipire.

Deodată, o echipă de achiziții furnizează toate resursele necesare componente electronice Aceasta include totul, de la rezistențe și condensatoare mici până la componente complexe circuite integrate Asigurarea tuturor componente precum Acestea sunt ușor disponibile și corespund Cheltuielii cu Materialele (BOM) este vitală pentru a preveni întârzierile. Pentru o model sau o serie masivă, aprovizionarea eficientă cu elemente este esențială pentru succesul asamblare .

Procesul de asamblare pas cu pas a PCB-ului .

Pentru o mai bună vizualizare a fluxului de lucru, iată un rezumat al pașilor esențiali din Procesul de asamblare PCB .

Acțiunea 1: Cum se aplică pasta de lipit pe o placă de circuit imprimat? .

Prima etapă practică în inovația montării la suprafață ( SMT ) asamblare este aplicarea pastă de lipit Acesta este un amestec granular de sfere metalice minuscule de lipit și flux. O imprimantă automată folosește un șablon – o foaie subțire de metal cu deschideri tăiate cu laser – care se aliniază complet cu PCB-uri .

O lamă de racletă se mișcă pe șablon, apăsând pastă de lipit prin deschideri și depunându-l special pe plăcuțele componentelor de pe placă de circuit imprimat Scopul este de a aplica cea mai bună cantitate de pastă. O cantitate insuficientă poate duce la o slăbiciune a aspectului. circuit conexiune, deși excesivă poate cauza punți de lipire, scurtcircuitând circuit Cel/Cea/Cei/Cele mască de lipire pe PCB-uri ajută la evitarea acestui lucru prin izolarea plăcuțelor de cupru.

Acțiunea 2: Funcția Pick and Put în procesul de asamblare SMT PCB.

De îndată ce pastă de lipit este obișnuit cu placa , cel/cea/cei/cele PCB-uri se mută la alege și plasează creator. Aceasta este inima modernității asamblare automată linie. Cel/Cea/Cei/Cele procedura de alegere și punere în aplicare folosește capete robotice pentru a ridica elemente de instalare a suprafeței din role și tăvi și cu precizie componentele locației pe plăcuțele desemnate de pe PCB-uri .

Aceste dispozitive funcționează la viteze incredibile, poziționând zeci de mii de piese mici pe oră cu o precizie extremă. Mașina utilizează un sistem de recunoaștere fiducială pentru a orienta corect element pe tablă Aceasta procedură automată este vital pentru densitatea mare și mini PCB-uri utilizată în electronica de astăzi, deoarece ar fi dificil de alege și plasează piesele de această dimensiune manual. Această acțiune este o parte esențială a Ansamblu SMD flux de lucru.

Pasul 3: Ce se întâmplă în timpul reflow-ului și lipirii în undă? .

După poziționarea piesei, Procesul de asamblare PCB trebuie să fie permanentizată. Acest lucru se realizează printr-o Procesul de asamblare PCB .

Pentru Asamblare SMT , placa intră într-o reflow cuptor. Acest cuptor are numeroase zone de încălzire care cresc complet nivelul temperaturii în funcție de un profil termic specific. Aceasta pasul include declanșând mai întâi fluxul în pastă de lipit , apoi topind aliajul de lipire pentru a forma o legătură electrică și mecanică puternică. Placa este apoi răcită într-un mod controlat pentru a întări îmbinările. Aceasta procedura de reflow se asigură că toți elemente montate sunt conectate în siguranță.

Pentru Asamblare Through-Hole Innovation (THT) , tehnica este variată. După piese cu cabluri sau fire sunt introduse prin placă, asamblare în general, trece prin lipire prin val Cel/Cea/Cei/Cele partea laterală a tablei cu cablurile de extensie trece peste o tavă de lipire topită, care dezvoltă un „undă”. Această undă lipește toate cablurile în același timp, creând o conexiune extrem de puternică și de bună reputație pentru cabluri mai mari piese care au nevoie mai mult sprijin fizic.

Povestea a două tehnologii: Procesul de asamblare PCB SMT vs. THT .

Cel/Cea/Cei/Cele Procesul de asamblare PCB folosește în mare parte două tipuri diferite Procesul de asamblare PCB abordări: Inovație pentru montarea pe suprafață ( SMT ) și Tehnologia Through-Hole ( THT ). Alegerea depinde de tip de PCB , elementele utilizate și cerințele aplicației.

Ce este procesul de asamblare PCB cu inovație mixtă? .

Numeroase moderne PCB-uri nu sunt exclusiv SMT sau THT. Au nevoie ansamblu combinat , care integrează ambele tehnologii pe o singură placă. Această tehnică valorifică ce e mai bun din ambele lumi. De exemplu, o placă poate utiliza SMT pentru populația sa densă de componente mici precum rezistențe și circuite încorporate pentru a economisi spațiu și costuri.

În același timp, poate folosi Ansamblu THT pentru mai mari părți precum transformatoare, condensatoare sau adaptoare care necesită o rezistență mecanică excepțională pentru a rezista la solicitări fizice. Aceasta tehnica de asamblare necesită o abordare mai complexă Procesul de asamblare PCB , incluzând de obicei ambele reflow lipire pentru montare la suprafață lateral și lipire prin val sau lipire selectivă pentru elemente cu orificii traversante Această flexibilitate este importantă pentru proiecte complexe Ansambluri PCB .

Pasul 4: De ce sunt evaluarea și asigurarea calității cruciale? .

Nu Procesul de asamblare PCB este completă fără o evaluare riguroasă. Chiar și cu automatizare inovatoare, pot apărea greșeli. Inspecția are loc la mai multe niveluri diferite faze ale PCBA După lipirea prin reflow, un dispozitiv de evaluare optică automată (AOI) scanează PCB-uri Utilizează camere video de înaltă rezoluție pentru a compara placa finalizată cu cea perfectă. designul plăcii , semnalând probleme precum piesele deplasate greșit , polaritate inexactă sau punți de lipire.

Pentru mai dens PCB-uri sau componente cu conexiuni ascunse dedesubt (cum ar fi BGA-urile), specialiștii utilizează inspecția automată cu raze X (AXI). Aceasta le permite să vadă prin element și PCB pentru a verifica calitatea îmbinărilor de lipit. Această analiză extinsă inspecție vizuală și monitorizarea automată sunt esențiale pentru dezvoltarea unui sistem fiabil circuit practic .

Pasul 5: Ultima frontieră – Evaluarea funcțională a circuitului .

Ultimul și cel mai concludent pas este testul practic (FCT). Acest test imită mediul de operare final pentru a valida faptul că Asamblare PCB funcționează de fapt așa cum este conceput. Testerii leagă PCB finalizat la semnale de alimentare și simulate, iar un computer verifică dacă ieșirile se încadrează în intervalul specificat.

Acest test validează faptul că întregul procedura de asamblare implică a avut succes și că circuit electronic își îndeplinește funcțiile în mod corespunzător. O comisie care trece testul de verificare a comportamentului factual (FCT) este validată ca fiind circuit imprimat practic , gata pentru combinare în produsul finit. Pentru orice producție electronică o companie, o rată ridicată de promovabilitate a FCT este un indicator esențial al calității.

Finisaje opționale: Acoperire conformală și curățare .

După screening, unele Ansambluri PCB sunt supuse prelucrării finale. Plăcile sunt curățate pentru a elimina orice reziduuri de flux sau resturi de pe  asamblare Proces.

Pentru PCB-uri planificat pentru medii severe, o finisaj conform este a contribuit la consiliu Acesta este un strat subțire, protector, dintr-un produs neconductor (cum ar fi acrilicul sau siliconul) care protejează zona delicată circuit de umezeală, praf, substanțe chimice și temperaturi extreme. Această acțiune sporește fiabilitatea pe termen lung a dispozitiv electronic .

*.

Întrebări frecvente (FAQ) .

1. Care este diferența dintre fabricarea PCB și asamblarea PCB? .
2.  Fabricarea PCB-urilor este procedura de creare a placă goală din materii prime precum FR-4, inclusiv gravarea cuprului circuit urme și folosind mască de lipire . Procesul de asamblare PCB( PCBA ) este procesul ulterior în care componente electronice pe cel/cea/cei/cele placă goală sunt instalate și lipite pentru a le face funcționale.
3. Ce fișiere trebuie să furnizez pentru serviciile de asamblare PCB? În mod normal, Producători de PCB-uri necesită fișiere Gerber (pentru Producția de PCB-uri ), o Cheltuială de Produse sau o Lista de Materiale (care listează toate elemente PCB ) și date de selectare și plasare (denumite și date centroidice) pentru ca producătorii automati să le părți ale locației în mod corespunzător.
4. Poți asambla elemente pe ambele părți ale unui PCB? Da. Aceasta se numește PCB cu două fețe asamblare Procesul include de obicei trecerea plăcii prin linia SMT de două ori – când pentru fiecare partea laterală a tablei Aceasta este o practică tipică pentru crearea de materiale foarte groase și compacte PCB-uri .
5. Cum alegi între asamblarea SMT și THT? Alegerea depinde de aplicație. Utilizare SMT pentru miniaturizare, densitate mare a pieselor și producție de volum mare la prețuri accesibile. Utilizați THT pentru piese mai mari, modele care necesită modificări manuale sau articole care vor rezista la solicitări mecanice mari. Multe stiluri folosesc un ansamblu mixt tehnică.
6. Ce este o mască de lipire și de ce este esențială? Cel/Cea/Cei/Cele mască de lipire este stratul subțire, asemănător lacului (în general verde, dar poate fi și în alte culori) care acoperă urmele de cupru ale unui placă de circuit imprimat Funcția sa principală în timpul asamblare este de a evita punțile de lipire – conexiuni nedorite între două puncte care ar putea scurtcircuita circuit Expune doar plăcuțele unde componentele sunt puse .
7. Care este timpul de execuție pentru o lucrare normală de PCBA? Pregătirea variază foarte mult în funcție de complexitate, disponibilitatea componentelor, cantitate și specificul servicii de producție ales. Un ușor prototip poate dura câteva zile, în timp ce o producție la scară largă cu materiale greu de aprovizionat elemente poate dura câteva săptămâni sau mai mult.

Rezumatul punctelor secrete de care trebuie să țineți cont .

• Cel/Cea/Cei/Cele Procesul de asamblare PCB (PCBA) populează o PCB gol cu componente electronice pentru a produce o practică circuit .
• Procesul începe cu verificări pre-asamblare (DFM) și aplicarea pastă de lipit pentru Asamblare SMT .
• Alegeți și poziționați mașinile automatizează poziționarea componente de montare pe suprafață , urmată de reflow lipire.
• Inovație prin gaură interioară (THT) este utilizat pentru componente mai mari și mai robuste și implică adesea lipire prin val .
• Asamblare mixtă combină SMT și THT pe o singură placă pentru o versatilitate maximă în design.
• Evaluarea extinsă (AOI, radiografie) și screening-ul funcțional sunt acțiuni nenegociabile pentru a asigura o calitate tablă completată .