Metoder för montering av kretskort | Din ultimata guide till kretskortsmontering!

PCB-monteringsmetoder hjälp vid montering av brädan. Arbetsgrupper, klämmor och delar används i processen. Två metoder beskrivs i tur och ordning i lekmannatermer. Båda bidrar till att bygga solida brädor.

Den här bloggen visar hur man gör detta. Syftet är att göra det möjligt för klienten att förstå det korrekta sättet. Det är det vi ska diskutera här.

Hålmontering

Genomgående hålmontering av kretskort innebär att man använder små hål i kretskortet. Dessa hål är avsedda att rymma komponenter som motstånd och kondensatorer. En 0.8 mm tjock gjutjärnsbit kommer be borrade med ett 8 mm borr för att skapa hålen.

Ledarna från komponenterna är böjda på ett sådant sätt att de inte lossnar lätt. Dessa löds sedan fast på andra sidan. Anslutningarna klarar upp till 3A, vilket är perfekt för starka strömmar. Denna metod använder också motstånd med en tolerans på ± 5 %. Avståndet mellan stiften är 2.54 mm, vilket gör att den passar vanliga kretskort.

Kretskortsmonteringsmetoder som denna är mycket stabila. De greppar delarna ordentligt och fungerar även bra vid mycket vibration, till exempel i bilar. Det gör de; det är därför det är så populärt för bilelektronikmärken att använda dem. Delar är enkla att byta ut, vilket är fördelaktigt vid reparation av föremål.

Lödning får inte överstiga 260°C för att undvika att skada den bärbara datorns processor eller grafikkort. Det förhindrar att kopparn som finns på kretskortet flyter upp. Även integrerade kretsar som 555-timers kan också sättas in på detta sätt. För det första är en kylfläns av elimineringstyp inbyggd för varma delar.

Metoder för montering av kretskort genom hål kan kombineras med SMT. Båda används där utrymme och prestanda kräver speciella kretsar, vilket är viktigt. De kan ha en märkström på 16 V för att säkerställa att de är säkra att använda i lågspänningskretsar. Standardkabeldiametern är 0.5 mm.

Alla anslutningspunkter – eller lödfogar – måste inspekteras visuellt för att garantera ljud. En lös skarv är inte fördelaktig och kan orsaka problem i framtiden. Denna metod är kraftfull, enkel och den bästa att använda i många elektroniska projekt.

Ytmonteringsteknik (SMT)

SMT, eller Surface-Mounted Technology, kan definieras som en metod för att producera elektroniska kretsar; komponenterna monteras direkt på kretskortets yta. Enskilda komponenter som motstånd, integrerade kretsar och andra monteras på kretskortets yta. Montering av kretskort som detta använder en speciell pasta som består av små metallpartiklar.

SMD-komponenter som 0402-motstånd (1.0 mm × 0.5 mm) placeras på sina rätta platser av maskiner som kallas pick-and-place-robotar. Sedan värms allt upp, upp till 250 °C, för att delarna ska fästa. Den skiljer sig från sina föregångare i det avseendet att den inte kräver hål.

SMT är utmärkt för nya teknologier. Det är ett faktum att olika tekniker för att montera kretskort med SMT kan förbättra funktionaliteten hos telefoner och datorer. Komponenter som BGA och QFP finns här. Som visas ovan är den relativt liten, dess storlek är bara 10 µm bred och den kan passa in i denna kretsdesign.

Kvalitetskontroller utförs av AOI-system, och kameror används för att upptäcka fel. Knivarna garanterar undersökning av dolda områden med hjälp av röntgenapparater. Denna metod är extremt noggrann, där bitarna positioneras med en precision på 10 mikron.

De använder också schabloner där de applicerar tryckpasta på kort bara för att vara noggranna med 0.005 tum. SMT är fylld med små element, såsom 1005-chipmotstånd med en storlek på 0.4 mm × 0.2 mm.

Hur man monterar PCB Att delarna monteras korrekt är avgörande för stabiliteten. Om en del behöver repareras, använd varmluft eller specialverktyg, kortet kommer inte att skadas. SMT möjliggör produktion av liten, sval och kraftfull elektronik.

Blandad teknik

Mixed Technology kombinerar två tekniker för att sammanfoga delar till kretskort. Den använder både ytmonteringsteknik (SMT) och hålmonteringsteknik (THT).

Medan vissa komponenter är monterade genom hål, såsom 470 µF-kondensatorer, är andra ytmonterade, vilket är fallet med 0603-motstånden som mäter 1.6 mm x 0.8 mm. Tekniker som kretskortsmontering gör det möjligt för ingenjörer att välja var de ska installera varje enhet.

Vi kan nu säga att dessa kretskortsmonteringsmetoder är både starka och smarta. Stora 5W-motstånd förblir skyddade av THT, medan små chip ger möjlighet till ytmontering. Först monterar robotar ytmonterade delar.

Därefter fäster man THT-delarna. Kortet värms upp två gånger: för SMT: 240°C för lödpasta och 260°C för blyförsedda komponenter med hjälp av lödkolv, och för THT 260°C. Således fäster varje del väl.

Noggrann kontroll är viktig. AOI-system inspekterar SMT-delar. Röntgen kontrollerar dolda delar. THT-delar kan testas antingen av maskiner eller av personal. Detta säkerställer att alla funktioner är optimerade och fungerar så effektivt som möjligt. Att montera kretskort korrekt är avgörande för denna process.

Blandad teknik producerar skarpa, välsvalna kort. Till exempel kan ett 12-lagerskort hantera stora transformatorer med THT och små dioder med SMT. Det är användbart i alla delar av arbetet som är bäst lämpat för det. Kretskortsmontering måste vara exakt för optimal prestanda.

Andra kretskortmonteringsmetoder

 Direktbunden chip (DBC)

Direktbunden chip (DBC) binder delar på styva keramiska substrat. Den har 96 % Al₂O₃-stöd samtidigt som den arbetar med kopparspår. Av de två lagren är kopparn 300 µm tunt, medan det keramiska lagret är 625 µm tunt. DBC arbetar vid 1065 °C och strömtätheten är 10⁴ A/m².

Den kyler mycket effektivt här eftersom värmeresistansen uppmätts till 0.1 °C/W. Den arbetar vid en hög spänning på 2500 V och är hållbar i upp till 10 strömcykler. Tekniker som kretskortsmonteringsmetoder ger enheter 1200 V/100 A effekt. Det gör dem robusta och robusta.

 Chip-on-board (COB)

Chip-On-Board (COB) monterar små chip direkt på tunna 150 µm tjocka FR4-substrat. De använder trådar som bara är 25 µm breda och 4 mm långa för att skapa en anslutning. Trådarna ansluts till varandra med ett lim som härdar vid en temperatur på 175 °C på 20 minuter.

Enligt COB-konceptet är utrymmesanvändningen 50 % mindre än i andra arrangemang, vilket gör den lämplig för kompakta tillbehör som lysdioder. Monteringsmetoder för kretskort inkluderar COB, som rymmer 256 chip i en modul. Det gör att enheterna kan hållas svala med en maximal termisk klassning på 5 W/cm². Det är därför det är bekvämt att använda COB i telefoner.

 Flip-Chip-teknik

Inom Flip-Chip-tekniken vänds chips för att sammanfogas med hjälp av kort. Trots sin lilla storlek har den funktioner som små kullar, 80 µm breda, för att möjliggöra anslutningar. Dessa kullar möjliggör mycket höga signalhastigheter på upp till 10 GHz. De fästs vid 220 °C för att bilda fasta anslutningar.

Men för att vara mer specifik, det finns ett speciellt lim som Flip-Chip använder för att fylla i alla luckor och göra det styvare. Chipen förblir svala med en termisk resistans på endast 0.2 °C/W. Kretskortsmonteringstekniker som Flip-Chip är fördelaktiga för snabba datorer eftersom de förbättrar deras hastighet med 20 %. Dessa metoder gör dem mycket kompakta.

 Inbäddade komponenter

Inbyggda komponenter tenderar att gömma små delar i 1.5 millimeter tjocka paneler. Dessa delar kan vara så små som 0402, med värden från 10 nH till 100 µF. De är placerade i lager och är skärmade med epoxiharts. Det betyder att kortet är 40 % mindre i storlek.

Metoder för kretskortsmontering som involverar inbäddning av delar säkerställer att signaler inte störs av andra anslutningar. Den har en arbetseffekt på upp till 5 W/cm² arbetseffekt; den har 500 delar på ett kort. Naturligtvis gör det dessa kort idealiska för snabba och sofistikerade enheter.

Om PCBasic

Tid är pengar i dina projekt – och PCBasic får det. PCGrundläggande är en PCB monteringsföretag som ger snabba, felfria resultat varje gång. Vår omfattande PCB monteringstjänster inkludera expertkunskapsstöd i varje steg, vilket säkerställer högsta kvalitet på varje kretskort. Som en ledande Tillverkare av PCB-montage, Vi erbjuder en komplett lösning som effektiviserar din leveranskedja. Samarbeta med våra avancerade PCB-prototypfabrik för snabba leveranser och överlägsna resultat du kan lita på.

Utrustning för montering av kretskort

 Pick-and-Place-maskin

Pick-and-Place-maskiner hjälper till att placera små delar på kort. Några av de saker de väljer inkluderar motstånd, kondensatorer, integrerade kretsar etc. PCBasic JS Technology Co., Ltd. Maskinerna är snabba och hanterar upp till 50,000 XNUMX delar per timme med stor noggrannhet.

I Europa används ett vakuummunstycke för att samla upp smådelar, såsom chip i storlek 0201 och motstånd i storlek 0402. De placeras sedan på kortet med en noggrannhet på ±0.03 mm. Maskinen har SMD-matare för att mata delar.

Vårt företag använder avancerade Pick-and-Place-maskiner för att säkerställa högkvalitativ och snabb kretskortsmontering. Vi använder tekniken för delplacering genom att använda kretskortsmonteringsmetoden för att orientera delar i 45° eller 90° vinkel.

Till exempel kan den plocka 50,000 10 delar per timme. När det gäller XY-bordet kan det röra sig med en noggrannhet inom 100 μm. De säkerställer också att det inte uppstår några misstag när man använder visionssystem. Kretskortsmonteringsmetoder används för att placera delen på korten som kan vara i storlekarna 150 mm x 500 mm till 500 mm x XNUMX mm, och installationen gör att man kan bygga den utan fel.

Det handlar om att välja mellan olika maskiner. Vissa maskiner använder linjära motorer för snabba rörelser, vilket är lämpligt för att producera många brädor. Denna metod är användbar med flera designer och hjälper till att underhålla brädornas effektivitet. Den visar var delarna ska med hjälp av siffror och vinklar på skärmen. Den använder servomotorer för snabba rörelser.

De räknar kvantiteterna och upptäcker avvikelser. Komplex utrustning bekräftar också att alla delar passar snabbt och felfritt. Denna maskin tillverkar bra skivor, vilket underlättar utförandet av arbetarnas uppgifter effektivt och ändamålsenligt.

 Lödpasteskrivare

Lödpastaskrivare är praktiska för att placera små komponenter på ett kretskort. De använder ett blad som rör sig med en hastighet av 35 mm per sekund. Det ska användas på en stencil som har en tjocklek på 0.1 mm. Verktygets precision är mycket hög: ±12 µm.

Den placerar pastan i små hål och säkerställer samtidigt att varje hål är korrekt fyllt med pasta. Våra lödpastaskrivare förbättrar precisionen och hastigheten i vår kretskortsmonteringsprocess.

En annan egenskap hos kretskortsmonteringsmetoden är att pastan är en tenn-silver-kopparlegering som innehåller 96.5 % tenn, 3.0 % silver och 0.5 % koppar i hållfasthet. Efter spridning flyttas kretskortet på ett transportband med 120 mm/sek. Detta bidrar till att alla processer kan utföras snabbt.

De säkerställer att positioneringen överensstämmer med deras avsedda position med hjälp av ett visionssystem som har en visionsnoggrannhet på 0.1 mm/pixel. I denna kretskortsmonteringsmetod är korten i storlekar upp till 510 mm x 460 mm. Kortets tjocklek varierar mellan 0.5 mm och 1.6 mm, medan pastans höjd är mellan 0.15 mm och 0.2 mm. Skrivaren arbetar i ett rum där miljön är 25 °C.

Således är gummiskrapans rörelse i 45° vinkel mot schablonen. Den skriver ut och rengör sedan schablonen av sig själv efter att processen är avslutad. Trycksensorerna balanserar därmed allt, även vid en variation på ±1 %. Detta säkerställer att jobbet utförs korrekt.

 Flödesugn

Återflöde Ugnar hjälper till att tillverka elektroniska kort. Ugnen värmer upp saker till 425 °C med hjälp av värme. Sedan får den bitarna att hålla fast ordentligt på kortet. Den har ett transportband som tar kortet genom olika varma områden.

Den första zonen används för att försiktigt förvärma kortet för att förhindra sprickbildning. Därefter går kortet till blötläggningszonen, där värmen fördelas jämnt över hela kortet. Slutligen smälter lödningen i reflow-zonen och sammanfogar alla komponenter med en bra anslutning.

De använder kväve (N₂) för att stoppa rost. Ugnen har IR- och varmluftsbehandling för att främja jämn värmefördelning. Den har också termoelement i olika regioner för att övervaka temperaturerna i olika zoner.

Detta är en av de mest effektiva teknikerna för kretskortsmontering inom elektronikindustrin. Tiden som spenderas i varje zon varierar från 60 till 120 sekunder. Kretskortsmonteringsmetoder som denna skapar bra anslutningar.

Inuti ugnen kan transportörer hantera skivor upp till 457 mm breda. Ytterligare flussmedel fångas upp av speciella system, vilket förhindrar att ugnen blir smutsig. Det är därför jag redan har nämnt att reflow-ugnar är perfekta för att producera många skivor samtidigt, och andelen misstag är mindre än 0.1 %. Hela processen säkerställer att elektroniska enheter får fram det bästa ur en enhet.

 Våglödningsmaskin

Våglödning är en sådan cool teknik för kretskortsmontering. Maskinen arbetar vid en temperatur som inte överstiger 260 °C. Den har komponenter som flussmedel, förvärmare och kylare för att underlätta processen. Metoder för kretskortsmontering säkerställer att lodet fäster väl på de önskade punkterna. Kretskorten transporteras genom varma lödtransportörer med en hastighet av 1.2 meter per minut. Flussmedel med en koncentration av 25 mg/cm² kommer att avsättas på kretskortet.

Kväve används för att stoppa rost vid 300 ppm kvävgas. Detta håller korten säkra. Dessa knep används vid kretskortsmontering för att få saker att fungera korrekt. Våghöjden är 12 mm och förvärmarna hålls vid en temperatur på 150 °C.

Infraröda förvärmare håller värmen precis lagom. AOI används av sofistikerade maskiner för att leta efter fel. Det hjälper till att identifiera sådana problem snabbt. Anledningen till att lödningen bara tar 4 sekunder att slutföra är att det är snabbt och stabilt.

Det är därför den här metoden är utmärkt för att kontrollera kortens funktionalitet. De säkerställer att lödningen når alla anslutningar och att ingen av delarna blir för varma. Resultatet? Perfekta kretskort varje gång.

Automatiserat optiskt inspektionssystem (AOI)

Ett AOI-system inspekterar kretskort. PCBasic JS Technology Co., Ltd. Systemen tar 25,000 25,000 bilder per sekund, vilket säkerställer att ingenting missas. Den använder kameror med kapacitet att ta upp till XNUMX XNUMX bilder per sekund för att inspektera delar. Systemet hjälper till att identifiera fel.

Sedan verifierar den om komponenter som SMD-skivor (Ytmonterade enheter) är korrekt placerade. Objektivet är 12 megapixlar, vilket innebär att enheten kan fånga även de minsta detaljerna. Det kommer att vara möjligt att se när det finns feljusterade delar som ska ansluta till ett visst kort, komponenter som ska monteras men saknas, eller några kort som var dåligt lödda.

De valda kretskortsmonteringsmetoderna måste ha AOI för kvalitet. AOI-system kan inspektera upp till tjugo lager av ett kort. I ljuset använder de RGB-lysdioder. Det tar 3 sekunder för varje kort att inspekteras. Denna process är verkligen mycket effektiv. AOI-system gäller för kort mellan 50 mm och 500 mm. De mäter också höjden på lödpastan och lödfiltrets bredd innan den kommer in i ugnen. Detta verktyg hjälper till att säkerställa att varje kort är bra.

Tabell över monteringsmetoder för kretskort

Slutsats

Vi diskuterade metoder för montering av kretskort, till exempel med skruvar och klämmor. Alla metoder gör korten kraftfulla när de är färdiga. PCBasic för att veta mer. Den här webbplatsen hjälper dig att hitta de bästa strategierna för att montera kort. Och det är så bra kretskort tillverkas.