Смартфоныңыз бен компьютеріңіздің іс жүзінде қалай жұмыс істейтіні туралы ойланыңыз ба? Мұның бәрі PCB құрастыру деп аталатын нәрседен басталады - электронды тізбектерді өмірге әкелетін процесс. Онсыз қазіргі заманғы құрылғылар болмас еді.
PCB құрастыру барлық қажетті компоненттерді тізбек тақтасына қосады. Бұл процесті түсіну сізге жақсырақ дизайнға, мәселелерді тезірек шешуге көмектеседі және қымбат қателіктерге жол бермейді.
Бұл лауазымда PCB жинағының не екенін білесіз, неге бұл маңызды және әр қадам қалай жұмыс істейді - басталудан қалай аяқталады.
PCB құрастыру дегеніміз не?
Басып шығарылған схемалар тақталары немесе ПХД барлық жерде орналасқан. Телефондардан тоңазытқыштарға дейін, олар жұқа, көбінесе әр түрлі электрондық бөлшектерді байланыстыратын мыс сызықтары бар жасыл тақталар. Бірақ өздері арқылы ПХД ештеңе жасамайды. Олар жай бос жолдар. Оларды жұмыс істеу не істеді - ПХД құрастыру процесі немесе PCBA.
Міне, ол қызықты болатын жерде. ПХД - бұл жай ғана база тәрізді бос кенеп. PCBA дегеніміз, біз өзіміз, консервілер, чиптер және коннекторлар сияқты компоненттерді, сол жерде ол жұмыс істей аламыз. Бұл әр түрлі технологияларды, көбінесе SMT және THT-ді қолдана отырып жасалады және дәнекерлеу, тексеру және тестілеуді қамтиды.
ПХД өндірісін құрастырумен шатастыру оңай, бірақ олар бірдей емес. Өндіріс жалаңдық тақтаны мыс, талшықты шыны, дәнекер маскасы және жібек экранды қолдана отырып жасауға бағытталған. Ассамблея осыдан кейін болады - бұл борттағы бөлшектерді орналастыру және қамтамасыз ету туралы.
Сіз жиналған ПХД-ді барлық электроникадан таба аласыз. Смартфондар, теледидарлар, электр велосипедтері, кір жуғыш машиналар, маршрутизаторлар, маршрутизаторлар немесе тіпті зауыттардағы машиналар. Кейбіреулері кішкентай, кішкене чиптермен қапталған. Басқалары үлкен және электрмен жұмыс істейтін бөліктермен жүктелген. Өлшем болмаса, PCBA - бұл тыныш тақтаны құрылғыны өңдейтін, қосатын, қосатын, қосатын немесе қосатын нәрсе.
ПХД құрастыру процесіне шолу
Схема тақтасы пайдалы емес, ол бірнеше негізгі кезеңдерден өтеді. ПХД құрастыру процесі - бұл автоматтандырылған қадамдар мен қолмен жұмыс. Мұның бәрі алдын-ала жиналыстан басталады, SMT және THT кезеңдерінен өтеді және өңдеуден кейінгі жұмыстармен аяқталады.
Алдын ала жиналыс кезінде дизайнды қарауға бағытталған бағыт болып табылады. Бұл дегеніміз - Гербер файлдары мен бомын немесе материалдарды тексеруді білдіреді. Бұл файлдар ассемблерге не істеу керектігін, қандай бөліктерге қажет және олар қалай сәйкес келеді. Қатты бом кідірістерден аулақ болады, бөлшектері жоқ немесе қателіктер кейінірек. Инженерлер сонымен қатар DFM тексерулерін басқарады, бұл тақтаның іс жүзінде екендігіне көз жеткізу үшін. Егер аралық сөніп қалса немесе жастықшалар тым аз болса, проблемалар тез пайда болады.
Әрі қарай SMT кезеңі келеді. Бұл жерде ұсақ компоненттер тақтаның бетінде орналастырылған. Машиналар нақты дақтарға паста қолданады, содан кейін компоненттерді роботты дәлдікпен таңдаңыз және орналастырыңыз. Осыдан кейін, тақтай шағылысқан пешке кіреді, сондықтан паста ериді және қатты буындарға қатаяды.
Егер бетіне орнатылмайтын үлкенірек бөліктер болса, біз Tht-ге ауысамыз. Мұнда ұзын бөліктері борттағы тесіктерден өтеді. Бұларды қолмен немесе толқын дәнекерлеу арқылы, онда балықтың дәнекерлеуі тақтаның түбінде ағып жатыр.
Жиналыстан кейін қайта өңдеу уақыты келді. Бортты тазалау, кез-келген чиптерді бағдарламалау, жұмыс істеп тұрған функционалды сынақтарды және кейде қорғаныс жабынын қосады. Бұл қадамдар Басқарманың тек жұмыс істемейтініне көз жеткізіп, шынайы әлемде қолданған кезде сенімді қалады.
ПХД құрамындағы негізгі қадамдар
1-кезең: Ассамблеяға дайындық
Кез-келген компоненттер тақтаны түртпес бұрын, жинақтаудың алдын-ала фазасы келесіге арналған үнді орнатады. Осы кезде, дизайн файлдары екі рет тексерілген, бөлшектер алынады, ал нүктеде сызық сызықтан аулақ болу үшін негіз қаланады.
DFM / DFA талдау дегеніміз не?
DFM өндіруге арналған дизайнға арналған. Бұл инженерлер сіздің тізбектеріңіздің орналасуы мен компоненттерді орналастыруды және құрамындағы күрделі заттарды бір-біріне қарайды. Мүмкін екі жастықшалар өте жақын шығар. Мүмкін, іздер токты шеше алмайды. DFM осы мәселелерді ерте алуға көмектеседі.
DFA немесе құрастыру дизайны, бәрін қалай қолдануға болатынын қарастырады. Дизайн қағазда жұмыс істесе де, ол жоғары жылдамдықты жиналыс кезінде жұмыс істейді ме? Тексеру кезінде бір нәрсе ауыса алады немесе тексеру кезінде бұғаттай алар ма еді? Дфа жауап береді.
DFM және DFA да қымбатқа, кідірістер мен кемшіліктерге жол бермейді. Олар борттық дизайн өндіріс кезінде проблемалар тудырмайтынына көз жеткізу арқылы уақыт пен материалдарды үнемдейді.
Компонент Сатып алу және сапаны бақылау
Дизайн тексеруден өткеннен кейін, бөлшектерді жинайтын уақыт келді. Материалдар немесе бомдар, әр резистор, конденсатор, чип және коннектор тізімі, жинақ қажет болады. Бірақ оларға тапсырыс беру тек түймені басу емес.
Өндірушілер түпнұсқа, сыналған компоненттерді ұсынатын сенімді жеткізушілерді табуы керек. Ноктар жоқ. Бөлшектер келгеннен кейін, кіріс сапасын бақылау. Бұл қадам әр партияның өлшемін, орамасын және күйін тексереді. Иілген сымдармен немесе сынған катушкалар бортта жүрмейді.
Тексерілген компоненттерді қолмен ұстаған SMT және THT кезеңдері сенімділікке немесе сәйкестікке қауіп төндіре алмайды.
2-кезең: Беттік монтаж технологиясы (SMT)
Беттік бекіту технологиясы, немесе SMT, тақтаға тегіс отыратын ұсақ компоненттерді өңдейді. Оларға көптеген резисторлар, диодтар және интегралды схемалар кіреді. Бұл заманауи электрмен жабдықтаудың ең тиімді және кеңінен қолданылатын әдісі.
ПХД құрамындағы SMT дегеніміз не?
SMT машиналарға бөлшектерді керемет дәлдікпен тез қоюға мүмкіндік береді. Қартайғаннан айырмашылығы, саңылаулар әдісінен айырмашылығы, қайсысы саңылауларды итеріп, саңылауларды итеріп, бөлшектерді тікелей тақтай бетіне қойыңыз. Бұл тез, ықшам және тығыздық схемалары үшін керемет.
1-қадам: дәнекерлеуші паста
Әр компонентке жабысқақ қону орны қажет. Осылайша дәнекерлер пастасы келеді. Бұл паста ұнтақ металдан жасалған, көбінесе күміс және мыс бар. Кейінірек балқып, ағып кетуге көмектесетін ағын қосылады.
Металл трафарет жалаңаш ПХД үстіне қойылып, паста электродтарға мұқият басып шығарылады. Машиналар пышақты біркелкі таратады. Трафарет алынып тасталғаннан кейін, тақтада тек қажет болған жағдайда кішкене қопсытқыштар бар.
Тым көп паста? Қысқа екі жастықша болуы мүмкін. Тым аз? Әлсіз буын немесе байланыс жоқ. Сондықтан бұл қадам өте маңызды.
2-қадам: SMD компоненттерін таңдау және орналастыру
Енді басқарма алдын-ала дайындалып, роботты қолдар жұмысқа барады. Вакуумдық саңылауларды пайдалану, пішін және орналастырылған машина әр бөлікті катушкадан ұстап, оны тақтаға орналастырады. Әрбір қозғалыс дизайн файлына негізделеді. Машина әр бөлікке тиесілі жерде біледі.
Шаң дәнінен әрең әреңірек, 01005 резисторлар сияқты ұсақ бөлшектер қиындық туғызбайды. Үлкенірек чиптер немесе коннекторлар да әр түрлі саңылаулармен орналастырылған.
Бұл процесс найзағайдың жылдамдығын, сағатына мыңдаған компоненттерді жіберіп, қателіктерсіз немесе шаршаусыз болуы мүмкін.
3-қадам: рефлекс дәнекерлеу процесі
Енді бөлшектерді қорғау керек. Бұл шағылысу пештің жұмысы. Бүкіл бүкіл тақтайша конвейер белдеуінде сатылатын ұзын камера арқылы жүреді.
Алдымен температура біртіндеп тақтаны жылытуға дейін көтеріледі. Содан кейін оны дәнекерлеу үшін 217 ° C-тан асады. Соңында, ол баяу суытады, сондықтан дәнекерленген жарылып кетпей қатып қалады.
Нәтиже? Әр компонент таза, жылтыр тұжырыммен бекітілген. Екі жақты тақталарда алдымен бір жағы жасалады, содан кейін процесс басқа жаққа қайталанады. Мұқият жоспарлау бөлшектердің екінші өту кезінде құлап кетуіне жол бермейді.
4-қадам: Оптикалық тексеру (AOI)
Рефукциядан кейін мәселелерді тексеретін кез келді. Компоненттер сәл өзгеруі немесе шаршатпауы мүмкін. Бұл жерде тексеру кіреді.
Кішкентай партиялар үлкейткіштер астында қолмен қарауы мүмкін. Жоғары көлемдер үшін, автоматты оптикалық тексеру, немесе AOI қабылдайды. Бұл машиналар тақтаны жоғары жылдамдықты камералармен сканерлейді. Олар дәнді дақылдардан суық буындар немесе тураланбаған бөліктерді байқау үшін таниды.
Бгас сияқты чиптер астындағы жасырын буындар үшін рентгендік тексеру қолданылады. Бұл техниктерді бетінен байқай алмайтын ақаулар үшін тақтадан көруге мүмкіндік береді.
3 кезең: шұңқырдың технологиясы (THT) құрастыру
Барлық компоненттердің бәрі бірдей бетті орнатпайды. Кейбіреулер әлі де тақтадан өтуі керек. Бұл жерде тесік технологиясы келеді. Қуат бөлшектері, коннекторлар немесе трансформаторлар көбінесе бұл әдісті қолданады.
PCB құрастыруында не бар?
THT PCB-дағы тесіктерден өтетін ұзындықтағы компоненттерді қамтиды. Бұл сымдар мықты механикалық және электр қосылымын құру үшін екінші жағынан дәнекерленген. Діріл немесе жылумен бетпе-бет келуі мүмкін жоғары стресс бөлшектері үшін өте жақсы.
Тесіктер компоненттерін қолмен енгізу
Көпшілігі техник бөлшектерін қолмен орналастырады. Бұл SMT сияқты тез емес, бірақ ол икемділік ұсынады. Ассемблер бағдарлау, полярлық және интервалингті қарап, орналастыру нұсқаулығын ұстанады.
Статикалық сақтық шаралары, әсіресе сезімтал чиптер үшін қажет. Бір дұрыс емес зап қымбат компонентті бұза алады.
Бір рет орналастырылғанда, тақтасы дәнекерлеу аймағына ауыстырылады.
Толқындық дәнекерлеу түсіндірілді
Үлкен партиялар үшін толқынның дәндері - бұл әдіс. Тақталар балқытылған ерітіндіге барады. Толқындар төмендегілердің астын жақсылап, ішке қарай созылады, олардың барлығын секундтармен дәнекерлеу.
Бұл әдіс тез және сенімді, бірақ ол тек бір жақты немесе таңдаулы жинақтар үшін ғана. Екі жақты тақталар арнайы өңдеуді немесе қолмен жасалған ерітінділерді қажет етеді, олар қазірдің өзінде зақымдалмас үшін арнайы жұмыс істеуі керек.
4 кезең: Жиналыстан кейінгі процедуралар
Барлық бөліктер қосулы және дәнекерлеу кезінде, одан да көп нәрсе бар. Өңдеуден кейінгі өңдеу тақтаның таза, функционалды және қорғалғанын қамтамасыз етеді.
Тазарту және ағындарды шығару
Шұңқырдың артына дәнекерлеу. Ол зиянсыз көрінеді, бірақ уақыт өте келе буындарды коррозияға ұшыратуы мүмкін. Сондай-ақ, ол ылғал мен шаңды да ұстайды. Сондықтан тазалау өте маңызды.
Техниктер иондалған су мен жоғары қысымды жуғыш заттарды қолданады. Ешқандай иондар қысқа тізбектерді білдірмейді. Содан кейін сығылған ауа тігінен құрғақ және дайын күйде қалдыру үшін ылғалды кетіреді.
Қорытынды тексеру және сенсорлық
Кемеге дейін тағы бір тексеру бар. Техниктер дәнекерлерді, бөлшектерді немесе косметикалық ақауларды іздейді. Қажет болса, рентгені қайтадан пайдаланылады.
Егер қандай да бір проблемалар табылса, олар қолмен бекітілген. Дәнекерлеу үтік және кейбір ағын суық буындарды жөндей алады немесе әлсіз жерлерді толтыра алады.
IC бағдарламалау
Кейбір тақтайшаларға ми керек. Микробағдарлама кіреді. USB интерфейсін пайдалану, бағдарламалық жасақтама тақтадағы IC-ге жүктелген.
Бұл қадам жобаға байланысты калибрлеу немесе нұсқаны тексеруді қамтуы мүмкін. Бағдарламалаусыз, тақтай мінсіз көрінуі мүмкін, бірақ ештеңе жасамауы мүмкін.
Функционалды тестілеу (FCT)
Соңғы үлкен сынақ нақты әлемді пайдалануды шешеді. Қуат қолданылады. Сигналдар жіберіледі. Техниктер басқарма қалай жауап беретінін бақылайды. Кернеу тұрақты ма? Экран жанады ма? Түймешіктер жұмыс істейді ме?
Егер бірдеңе өшірулі болса, онда ол белгіленіп, бекітілген. Бұл алқаптардың қорытынды қадамы - алқалар өнімдерге түспес немесе сәтсіздікке ұшырап, жабысып қалады.
PCB құрастыруы алдымен қарапайым болып көрінуі мүмкін, бірақ әр қадам егжей-тегжейлі және дәлдікпен оралады. Әрбір бөлік, буындар және бақылау электроника жұмысында біз күткендей жұмыс істеуде рөл атқарады.
SMT vs vs vs, ПХД құрастыруында аралас технология
ПХД құрастыру кезінде бір өлшемді-күндер жоқ. Технологиясы (SMT), тесік технологиясы (THT) және аралас технологиялар жобаға байланысты олардың күшті жақтары мен шектеулері бар.
SMT жылдам, ықшам және жоғары автоматтандырылған. Бұл резисторлар немесе иықтар сияқты ұсақ бөлшектерге өте ыңғайлы, әсіресе үлкен партиялар шығарған кезде. Машиналар барлығын дерлік шешеді, бұл еңбек шығындарын төмендетеді. Бірақ бұл механикалық беріктікті қажет ететін үлкен, ауыр компоненттер үшін жақсы жұмыс істемейді.
Бұл жерде, ол келеді. Бұл коннекторлар, катушкалар немесе қуат бөлшектері үшін өте жақсы. Компоненттер тақтадан өтіп, екінші жағында дәнекерленеді. Бұл көп уақытты қажет етеді және қымбатқа түседі, әсіресе қолмен жасалған кезде, бірақ күшті физикалық қолдау ұсынады.
Аралас технология екеуі де пайдаланады. Бұл қазіргі заманғы дизайнда кең таралған, онда тақталар кішкентай логикалық чиптер мен үлкен қуат бөлшектерін көтереді. Егер жоспарланған болса, екі әдіс бірге жұмыс істейді. SMT бөлшектерін алдымен шағылыстырыңыз, содан кейін бөліктерді қосыңыз және толқындарды дәнекерлеуді іске қосыңыз немесе егер аз мөлшерде болса, қолмен дәнекерлеуді қолданыңыз.
Мәселелерді болдырмау үшін дизайнерлер бөлшектерді бөліп, тесіктердің жанында тығыз аралықтардан аулақ болу керек және дұрыс жинақтың дұрыс реттілігін орындаңыз. Мұны істеу құрастыруды дұрыс сақтайды және қымбатқа түседі.
Жалпы PCB құрастыру ақаулары және оларды қалай болдырмауға болады
Тіпті ең озық құрастыру желілері де қиындық тудыруы мүмкін. Көптеген кең таралған ПХД құрастыру ақауларын білу ертеде мәселелерді ертерек ұстап, бос орындардан аулақ болуға көмектеседі. Міне, бірнеше рет көрсетіледі.
Суық дәнекерлеу буындары
Бұл дәнекерлеуші толығымен еріген немесе байланыстырылмаған кезде болады. Бұл түтіккен немесе астыққа ұқсайды және әлсіз немесе сенімсіз электр қосылымдарын тудырады. Әдетте ол рефлекс немесе толқын дәнекерлеу кезінде нашар қыздырудан келеді. Оның алдын алу үшін температура профильдерін тексеріп, пештің дұрыс тексерілгеніне көз жеткізіңіз.
Қабір
Қабір беру өзінің есімі өз атауынан бас бөлшектердің бір ұшында, бір ұшында, ма? Компоненттің бір жағы тегіс емес қыздыруға немесе дәнекерлеуге байланысты төсенішті, дәнді дақылдардан тұрады. Қою кездегі кішкентай чиптерде жиі кездеседі. Трафикті жақсы дизайн және шағылысуды бақылау оған жол бермейді.
Дәнекерленген көпір
Толыту сервері қол тигізбеуі керек екі жастықшаны қосқанда, көпір жасайды. Бұл қысқа тұйықталуға әкелуі мүмкін. Орналастыру кезінде тым көп дәнекерлеу немесе нашар туралау - бұл жалпы себептер. Aoi машиналарын пайдалану және трафарет қалыңдығы реттелуі бұл тәуекелді азайтуы мүмкін.
Қате жасалған компоненттер
Егер орналастыру немесе рефлекс кезінде компонент ауысса, ол мүлдем қосылмауы мүмкін. Машиналар жақсы калибрленген болуы керек, ал паста бөлшектерді оларды дәнекерлеу құлыптарын құлыптағанша ұстап тұру керек.
Қорытынды
ПХД құрастыру процесі дизайнды тексеруден және дәнекерлеуден және дәнекерлеуден және қорытынды тестілеуге қатысты бірнеше қадамдарды қамтиды. Әр кезең - SMT, TORT немесе MIX-ме, олар егжей-тегжейлі және дәлдікке назар аударуды қажет етеді. Дұрыс әдісті таңдау, жиі тексеріп, таза құрастыруды қамтамасыз ету қымбатқа түсуге көмектеседі. Күрделі жобалар үшін әрбір ПХД күткендей жұмыс істейтін технология мен сапа стандарттарын түсінетін мамандармен жұмыс жасау әрқашан ақылды. Біздің компанияның қолдау көрсететін өнімдерін тексеруге қош келдіңіз, мысалы PCB тегістеу щеткасы, Ультрафиолет кептіру жабдықтары.
ЖҚС
ПХД мен PCBA арасындағы айырмашылық неде?
ПХД жалаңаш баспа схемасына ешқандай компоненттерсіз жатады. PCBA дегеніміз - тақтаның барлық құрамдас бөліктері жиналған және пайдалануға дайын.
Неліктен SMT және THT PCB жинағында қолданылады?
Шағын, жеңіл, жеңіл компоненттер үшін өте жақсы. Мықты механикалық қолдауды қажет ететін бөліктер үшін жақсы. Көптеген тақталар да екі әдісті қолданады.
Шағылысқа арналған дәнекерлеудің мақсаты не?
Шағылысу дәнекерлеу ерітіндісін еріген еріткіштер, сондықтан ол облигациялардың құрамдас бөліктеріне қосылады. Беттік орнатылған құрылғыларды қорғаудың кілті.
Желлеу сияқты дәнекерлеу ақауларын қалай болдырмауға болады?
Трафиктің оң жағын қолданыңыз, пастаны мұқият қолданыңыз және ертерек проблемаларды ертерек ұстап алу үшін AOI сияқты тұрақты тексерулер жүргізіңіз.
Екі тарапта бір ПХД құрамдас бөліктері бар ма?
Иә, екі жақты тақталар жиі кездеседі. Әр жағы қарапайым, көбінесе қарапайым жағынан басталады және дәнекерленген.
