Metody montáže desek plošných spojů | Váš dokonalý průvodce osazováním desek plošných spojů!

Metody montáže desek plošných spojů pomoc při sestavování desky. V tomto procesu se používají šroubováky, spony a díly. Dvě metody jsou postupně popsány laicky. Obě přispívají k výrobě pevných desek.

Tento blog ukazuje, jak to udělat. Účelem je umožnit klientovi pochopit správný postup. O tom se zde budeme bavit.

Montáž skrz otvor

Metoda montáže desky plošných spojů skrz otvory spočívá v použití malých otvorů v desce plošných spojů. Tyto otvory jsou určeny pro umístění součástek, jako jsou rezistory a kondenzátory. Litinový kus o tloušťce 0.8 mm vůle be vyvrtané vrtákem o průměru 8 mm k vytvoření otvorů.

Vývody od součástek jsou ohnuté tak, aby se snadno neoddělily. Ty se poté připájejí na druhé straně. Spoje zvládnou až 3 A, což je ideální pro silné proudy. Tato metoda také využívá rezistory s tolerancí ± 5 %. Rozteč mezi piny je 2.54 mm, takže je kompatibilní se standardními deskami plošných spojů.

Takové metody montáže desek plošných spojů jsou velmi stabilní. Pevně ​​drží součástky a fungují dobře i při velkých vibracích, například v automobilech. Ano, proto je tak oblíbená u výrobců automobilové elektroniky. Součásti se snadno vyměňují, což je výhodné při opravách předmětů.

Pájení nesmí překročit 260 °C, aby se zabránilo poškození CPU nebo GPU notebooku. Zabraňuje to vyplavování mědi na desce plošných spojů. Tímto způsobem lze vkládat i integrované obvody, jako jsou časovače 555. Za prvé, pro horké části je zabudován eliminační chladič.

Metody montáže desek plošných spojů skrz otvory lze kombinovat s povrchovou montáží (SMT). Obě metody se používají tam, kde prostor a výkon vyžadují speciální obvody, což je důležité. Mohou mít jmenovité napětí 16 V, což zajišťuje jejich bezpečný provoz v nízkonapěťových obvodech. Standardní průměr vodičů je 0.5 mm.

Všechny spoje – nebo pájené spoje – musí být vizuálně zkontrolovány, aby byla zaručena jejich bezvadnost. Volný spoj není výhodný a může v budoucnu způsobit potíže. Tato metoda je účinná, jednoduchá a nejlepší pro použití v mnoha elektronických projektech.

Technologie povrchové montáže (SMT)

SMT neboli technologie povrchové montáže (SMT) lze definovat jako metodu výroby elektronických obvodů; součástky se montují přímo na povrch desky plošných spojů (PCB). Jednotlivé součástky, jako jsou rezistory, integrované obvody a další, se montují na povrch desky plošných spojů. Montáž desek plošných spojů, jako je tato, využívá speciální pastu složenou z malých kovových částic.

Součástky SMD, jako jsou rezistory 0402 (1.0 mm × 0.5 mm), se umisťují na svá správná místa pomocí strojů známých jako roboti pick-and-place. Poté se vše zahřeje až na 250 °C, aby se součástky slepily. Od svých předchůdců se liší v tom, že nevyžaduje otvory.

SMT je vynikající pro nové technologie. Je faktem, že různé techniky montáže desek plošných spojů pomocí SMT mohou zlepšit funkčnost telefonů a počítačů. Najdete zde součástky jako BGA a QFP. Jak je uvedeno výše, je relativně malý, jeho velikost je pouze 10 µm na šířku a vejde se do tohoto návrhu obvodu.

Kontroly kvality se provádějí pomocí systémů AOI a k detekci chyb se používají kamery. Nože zaručují kontrolu skrytých oblastí pomocí rentgenových přístrojů. Tato metoda je ultra precizní, přičemž díly jsou umístěny s přesností 10 mikronů.

Používají také šablony, kde nanášejí tiskařskou pastu na desky s přesností na 0.005 palce. SMT je vyplněno drobnými prvky, jako jsou například čipové rezistory 1005 o velikosti 0.4 mm × 0.2 mm.

Jak namontovat desku plošných spojů Správné osazení součástek je klíčové pro stabilitu. Pokud součástka vyžaduje opravu, použijte horký vzduch nebo speciální nástroje, deska neutrpí žádné poškození. SMT umožňuje výrobu malé, chladné a výkonné elektroniky.

Smíšená technologie

Smíšená technologie kombinuje dvě techniky spojování součástek s deskami plošných spojů. Využívá technologii povrchové montáže (SMT) a technologii spojování skrz otvory (THT).

Zatímco některé součástky jsou montovány skrz otvory, například kondenzátory s kapacitou 470 µF, jiné jsou montovány povrchově, jako je tomu v případě rezistorů 0603 o rozměrech 1.6 mm x 0.8 mm. Techniky, jako je montáž na desku plošných spojů, umožňují inženýrům zvolit si, kam jednotlivé součástky nainstalovat.

Nyní můžeme říci, že tyto metody montáže desek plošných spojů jsou silné i chytré. Velké 5W rezistory zůstávají chráněny THT, zatímco malé čipy umožňují SMT. Nejprve roboti osazují SMT součástky.

Dále se připevňují součástky THT. Deska se zahřívá dvakrát: pro SMT: 240 °C pro pájecí pastu a 260 °C pro vývodové součástky pomocí páječky a pro THT 260 °C. Díky tomu každá součástka dobře přilne.

Pečlivá kontrola je důležitá. Systémy AOI kontrolují SMT součástky. Rentgenové záření kontroluje skryté součástky. THT součástky lze testovat buď stroji, nebo personálem. To zajišťuje, že všechny funkce jsou optimalizovány a fungují co nejefektivněji a nejúčinněji. Správná montáž desek plošných spojů je pro tento proces zásadní.

Smíšená technologie vytváří ostré a dobře chladné desky plošných spojů. Například 12vrstvá deska pojme velké transformátory s THT a malé diody s SMT. To je užitečné v každé části práce, která je pro ni nejvhodnější. Osazení desky plošných spojů musí být pro optimální výkon přesné.

Jiné metody montáže desek plošných spojů

 Přímo vázaný čip (DBC)

Přímo lepený čip (DBC) spojuje součásti na pevné keramické substráty. Obsahuje 96 % Al₂O₃ a zároveň na něm působí měděné stopy. Z obou vrstev je měď tenká 300 µm, zatímco keramická vrstva má tloušťku 625 µm. DBC pracuje při 1065 °C a proudová hustota je 10⁴ A/m².

Zde chladí velmi efektivně, protože tepelný odpor je zaznamenán na úrovni 0.1 °C/W. Pracuje s vysokým napětím 2500 V a je odolný až po 10 cyklech zapnutí a vypnutí. Techniky, jako jsou metody montáže desek plošných spojů, poskytují zařízením výkon 1200 V/100 A. Díky tomu jsou robustní a odolná.

 Chip-On-Board (COB)

Chip-On-Board (COB) montuje drobné čipy přímo na tenké, 150 µm silné substráty FR4. Pro vytvoření spojení používají dráty o šířce pouhých 25 µm a délce 4 mm. Dráty se k sobě připojují lepidlem, které vytvrzuje při teplotě 175 °C během 20 minut.

Díky konceptu COB je využití prostoru o 50 % menší než u jiných uspořádání, což je vhodné pro kompaktní příslušenství, jako jsou LED diody. Mezi způsoby montáže desek plošných spojů patří COB, který pojme 256 čipů v jednom modulu. To umožňuje zařízením zůstat chladná s maximálním tepelným výkonem 5 W/cm². Proto je použití COB v telefonech výhodné.

 Technologie Flip-Chip

V technologii Flip-Chip se čipy spojují pomocí desek s obráceným pohybem. Navzdory malým rozměrům má deska vlastnosti, jako jsou drobné vyvýšeniny o šířce 80 µm, které umožňují spojení. Tyto výstupky umožňují velmi vysoké rychlosti signálu až do 10 GHz. Při 220 °C se uchytí a vytvoří pevné spojení.

Ale abychom byli konkrétnější, existuje speciální lepidlo, které Flip-Chip používá k vyplnění všech mezer a zvýšení pevnosti. Čipy zůstávají chladné s tepelným odporem pouhých 0.2 °C/W. Techniky montáže desek plošných spojů, jako je Flip-Chip, jsou výhodné pro rychlé počítače, protože zvyšují jejich rychlost o 20 %. Díky těmto metodám jsou velmi kompaktní.

 Vestavěné komponenty

Vestavěné součástky mají tendenci umisťovat malé součástky do panelů o tloušťce 1.5 milimetru. Tyto součástky mohou mít velikost až 0402 s hodnotami od 10 nH do 100 µF. Jsou umístěny ve vrstvách a jsou stíněny epoxidovou pryskyřicí. To znamená, že deska je o 40 % menší.

Metody montáže desek plošných spojů, které zahrnují zalévání součástek, zajišťují, že signály nebudou rušeny jinými spoji. Má pracovní výkon až 5 W/cm²; v jedné desce je 500 součástek. Díky tomu jsou tyto desky ideální pro rychlá a sofistikovaná zařízení.

O PCBasicu

Čas jsou ve vašich projektech peníze – a PCBasic chápe PCBasic je Firma pro montáž desek plošných spojů který pokaždé přináší rychlé a bezchybné výsledky. Náš komplexní Montážní služby PCB zahrnují odbornou technickou podporu v každém kroku, což zajišťuje špičkovou kvalitu každé desky. Jako přední Výrobce sestav plošných spojů, Nabízíme komplexní řešení, které zefektivní váš dodavatelský řetězec. Spolupracujte s naší pokročilou Továrna na prototypy plošných spojů pro rychlé vyřízení a vynikající výsledky, na které se můžete spolehnout.

Zařízení pro montáž desek plošných spojů

 Stroj Pick-and-Place

Osazovací stroje typu Pick-and-Place pomáhají s umisťováním malých součástek na desky. Mezi věci, které si vybírají, patří rezistory, kondenzátory, integrované obvody atd. PCBasic JS Technology Co., Ltd.. Stroje jsou rychlé a zvládnou až 50,000 XNUMX dílů za hodinu s velkou přesností.

V Evropě se pro sběr malých součástek, jako jsou čipy velikosti 0201 a rezistory velikosti 0402, používá vakuová tryska. Ty se poté umístí na desku s přesností ±0.03 mm. Stroj obsahuje SMD podavače pro podávání součástek.

Naše společnost používá pokročilé stroje Pick-and-Place pro zajištění vysoce kvalitní a rychlé osazování desek plošných spojů. Využívá techniku ​​osazování součástek s využitím metody montáže desek plošných spojů k orientaci součástek v úhlu 45° nebo 90°.

Například dokáže odebrat 50,000 10 dílů za hodinu. Pokud jde o stůl XY, je schopen se pohybovat s přesností do 100 μm. Také zajišťují, že při použití systémů vidění nedochází k chybám. Pro umístění dílu na desky se používají metody montáže desek plošných spojů, které mohou mít rozměry od 150 mm x 500 mm do 500 mm x XNUMX mm, a toto nastavení umožňuje bezchybnou montáž.

Jde o výběr mezi různými stroji. Některé stroje používají lineární motory pro rychlé pohyby, které jsou vhodné pro výrobu mnoha desek. Tato metoda je užitečná u více návrhů a pomáhá udržovat desky efektivní. Říká, kam díly patří, pomocí čísel a úhlů na obrazovce. Pro rychlé pohyby používá servomotory.

Sčítají množství a odhalují abnormality. Komplexní zařízení také zajišťuje, že všechny díly pasují rychle a bez chyb. Tento stroj vyrábí kvalitní desky, což usnadňuje efektivní a účinné plnění úkolů pracovníků.

 Tiskárna pro pájení

Tiskárny pájecí pasty jsou užitečné pro umisťování malých součástek na desku plošných spojů. Používají čepel, která se pohybuje rychlostí 35 mm za sekundu. Jsou určeny pro šablonu o tloušťce 0.1 mm. Přesnost tohoto nástroje je velmi vysoká: ±12 µm.

Umístí pastu do malých otvorů a zajistí, aby byl každý z otvorů pastou řádně vyplněn. Naše tiskárny pájecí pasty zvyšují přesnost a rychlost našeho procesu osazování desek plošných spojů.

Další vlastností metody montáže desek plošných spojů je, že pasta je slitina cínu, stříbra a mědi, která obsahuje 96.5 % cínu, 3.0 % stříbra a 0.5 % mědi, pokud jde o pevnost. Po nanesení se deska plošných spojů posouvá na dopravníku rychlostí 120 mm/s. To napomáhá urychlení všech procesů.

Zajišťují, aby umístění odpovídalo zamýšlené poloze, a to pomocí systému vidění s přesností vidění 0.1 mm/pixel. Při této metodě montáže desek plošných spojů mají desky rozměry až 510 mm x 460 mm. Tloušťka desky se pohybuje mezi 0.5 mm a 1.6 mm, zatímco výška pasty je mezi 0.15 mm a 0.2 mm. Tiskárna pracuje v místnosti s teplotou prostředí 25 °C.

Stěrka se tedy pohybuje v úhlu 45° k šabloně. Po dokončení procesu šablonu sama vytiskne a vyčistí. Tlakové senzory tak vše vyrovnávají, a to i s odchylkou ±1 %. To zajišťuje, že práce je provedena správně.

 Reflow Trouba

Přeformátovat Pece pomáhají při výrobě elektronických desek. Pec pomocí tepla zahřeje předměty až na 425 °C. Poté pevně připevní díly k desce. Má dopravní pás, který desku vede přes různé horké oblasti.

První zóna slouží k jemnému předehřátí desky, aby se zabránilo jejímu praskání. Poté se deska přesune do zóny prohřívání, kde se teplo rovnoměrně rozloží po celé desce. Nakonec se pájka v zóně reflow roztaví a spojí všechny součástky s dobrým spojením.

Používají dusík (N₂) k zastavení rzi. Trouba je vybavena infračerveným zářením a horkovzdušným ohřevem pro rovnoměrné rozložení tepla. V různých oblastech je také vybavena termočlánky pro sledování teplot v různých zónách.

Toto je jedna z nejúčinnějších technik montáže desek plošných spojů v elektronickém průmyslu. Doba strávená v každé zóně se pohybuje od 60 do 120 sekund. Metody montáže desek plošných spojů, jako je tato, vytvářejí dobré spojení.

Uvnitř pece mohou dopravníky pojmout desky o šířce až 457 mm. Další tavidlo je zachyceno speciálními systémy, které zabraňují znečištění pece. Proto jsem již zmínil, že reflow pece jsou ideální pro výrobu mnoha desek najednou a procento chyb je menší než 0.1 %. Celý proces zajišťuje, že elektronická zařízení z nich dostanou to nejlepší.

 Stroj na pájení vlnou

Pájení vlnou je jednou z takových technik montáže desek plošných spojů za studena. Stroj pracuje při teplotě nepřesahující 260 °C. Pro usnadnění procesu má komponenty, jako jsou tavidla, předehřívače a chladiče. Metody montáže desek plošných spojů zajišťují, že pájka dobře přilne k požadovaným bodům. Desky plošných spojů se přepravují dopravníky pro horkou pájku rychlostí 1.2 metru za minutu. Na desku se usazuje tavidlo o koncentraci 25 mg/cm².

Dusík je přidáván k zastavení rzi při koncentraci 300 ppm dusíku. Díky tomu jsou desky v bezpečí. Tyto triky se používají při montáži desek plošných spojů, aby vše fungovalo správně. Výška vlny je 12 mm a předehřívače zůstávají na teplotě 150 °C.

Infračervené předehřívače udržují správnou teplotu. AOI (Aerodynamic Infrared ...

Proto je tato metoda skvělá pro kvalitní kontrolu funkčnosti desek plošných spojů. Zajistí, že se pájka dostane ke všem spojům a žádná součástka se příliš nezahřeje. Výsledek? Pokaždé perfektní desky plošných spojů.

Automatizovaný systém optické kontroly (AOI)

Systém AOI kontroluje desky plošných spojů. PCBasic JS Technology Co., Ltd. Systémy pořizují 25,000 25,000 snímků za sekundu, takže nic neunikne. Pro kontrolu dílů využívá kamery s kapacitou až XNUMX XNUMX snímků za sekundu. Systém pomáhá identifikovat chyby.

Poté ověří, zda jsou součástí komponenty, jako například SMD (Zařízení pro povrchovou montáž) jsou správně umístěny. Objektiv má 12 megapixelů, což znamená, že zařízení dokáže zachytit i ty nejmenší detaily. Bude možné rozpoznat, kdy jsou na konkrétní desce špatně zarovnané díly, které by měly být namontovány, ale chybí, nebo kdy byly některé desky špatně připájeny.

Zvolené metody montáže desek plošných spojů musí mít pro zajištění kvality AOI (Auto Index of Instruments - analogový index dopadu). Systémy AOI dokáží kontrolovat až dvacet vrstev desky. Ve světle používají RGB LED diody. Kontrola každé desky trvá 3 sekundy. Tento proces je skutečně velmi efektivní. Systémy AOI se používají pro desky o délce od 50 mm do 500 mm. Měří také výšku pájecí pasty a šířku vývodů pájecích filtrů před jejím vstupem do pece. Tento nástroj pomáhá zajistit, aby každá deska byla v pořádku.

Tabulka metod montáže desek plošných spojů

Závěr

Diskutovali jsme o metodách montáže desek plošných spojů, jako jsou šrouby a svorky. Všechny tyto metody dělají desky po dokončení výkonné. PCBasic Chcete-li se dozvědět více, tato stránka vám pomůže najít nejlepší strategie pro montáž desek plošných spojů. A tak se vyrábějí dobré desky plošných spojů.