Processo di assemblaggio PCB: tutto ciò che devi sapere

Se vuoi che il tuo circuito stampato (PCB) abbia successo, devi sapere come verrà assemblato. Il processo di assemblaggio del PCB può sembrare un semplice approccio "senza mani", ma ci sono molti modi in cui possono verificarsi errori in questa fase.

Il processo di assemblaggio del PCB è complesso. Può variare in termini di ordine. Ci sono alcuni fondamenti che si applicano alla maggior parte dei casi. Vi daremo una panoramica di ciò che il Assemblaggio PCB processo assomiglia. Farà anche luce su come è nata l'industria e su come sta cambiando.

Processo di assemblaggio PCB

Cosa dovresti sapere sul processo di assemblaggio PCB?

Il processo di assemblaggio del PCB è complesso e prevede molti passaggi, ma prima di sapere come farlo, è necessario capire cos'è l'assemblaggio del PCB. PCB sta per circuito stampato. Un circuito stampato è una scheda piatta a cui sono collegati componenti elettronici. Questi componenti elettronici includono resistori, condensatori, transistor, diodi e circuiti integrati (IC).

Lo scopo di un circuito stampato è quello di collegare tutti i diversi componenti elettrici in un dispositivo elettronico. Ad esempio, sono come un computer o un televisore. I componenti elettronici sul PCB sono collegati tramite piste di rame. Questo forma un circuito elettrico. Ciò consente all'elettricità di fluire da un componente all'altro senza essere interrotta da altri componenti tra di loro.

La parte più importante di qualsiasi processo di assemblaggio PCB è la progettazione di circuiti stampati personalizzati. L'utilizzo di software CAD come EagleCAD o KiCad prima di inviarli per la produzione è la cosa migliore in modo che soddisfino le specifiche esatte quando tornano dalla produzione.

Dovresti anche assicurarti che il tuo design soddisfi tutti gli standard del settore. Affinché possa essere utilizzato con altri sistemi all'interno della tua azienda o settore senza causare problemi di compatibilità o problemi Alimentazione elettrica problemi durante l'installazione di nuovi prodotti in sistemi esistenti in luoghi diversi all'interno dei magazzini o degli uffici della tua azienda in tutto il mondo!

Tipi di processo di assemblaggio PCB

3 tipi di processo di assemblaggio PCB

Quando cerchi un processo di assemblaggio PCB, è importante sapere in cosa ti stai cacciando. L'intero processo di creazione di un PCB può essere complicato e confuso, ma se sai cosa cercare, sarai in grado di trovare la soluzione giusta per le tue esigenze.

Esistono tre tipi principali di processi di assemblaggio di PCB. Questi sono Tecnologia a foro passante, Tecnologia a montaggio superficiale e processo di assemblaggio a tecnologia mista. Ognuno ha i suoi vantaggi e svantaggi e darà al tuo prodotto un aspetto diverso. Quale è giusto per te? Diamo un'occhiata più da vicino!

Assemblea T.T.T

Processo di assemblaggio della tecnologia Thru-Hole

Questa tecnologia si riferisce al modo in cui i componenti sono collegati al PCB e saldati in posizione.

La tecnologia a foro passante prevede il posizionamento componenti sulla parte superiore della scheda e poi saldandoli in posizione. La saldatura forma un legame meccanico tra i due materiali, consentendo una connessione sicura e stabile. Per questo motivo, la tecnologia a foro passante viene spesso utilizzata in applicazioni in cui l'affidabilità è essenziale.

I tipi più comuni di componenti a foro passante sono resistori (sia fissi che variabili), transistor (NPN e PNP), diodi, condensatori, circuiti integrati (circuiti integrati), LED (diodi emettitori di luce), induttori (bobine), trasformatori, fusibili e relè (interruttori). Alcune schede supportano anche dispositivi a foro passante chiamati jumper che consentono di modificare determinate impostazioni come voltaggio livelli o altri parametri.

Assemblaggio SMT

Processo di assemblaggio della tecnologia a montaggio superficiale

Questo processo di assemblaggio è una scelta popolare per i produttori di elettronica perché consente loro di risparmiare sui materiali e sui costi di manodopera.

Il processo prevede il posizionamento dei componenti sulla scheda anziché il montaggio a foro passante, che prevede l'inserimento di cavi nei fori della scheda. I fori sono spesso più piccoli dei cavi, il che rende questo tipo di montaggio più economico e più facile del montaggio a foro passante.

Questo tipo di assemblaggio può essere eseguito manualmente o con una macchina automatizzata. L'assemblaggio manuale richiede più abilità da parte dell'assemblatore, ma i sistemi automatizzati consentono velocità di produzione più elevate.

Assemblaggio di tecnologia mista

Processo di assemblaggio a tecnologia mista

Si tratta di un processo che prevede l'utilizzo di entrambe le tecnologie SMT e Through-Hole. Il vantaggio principale di questo metodo è che consente di assemblare componenti molto piccoli, come circuiti integrati e resistori, utilizzando SMT tecnologia, pur mantenendo i componenti più grandi come connettori e trasformatori in posizione tramite assemblaggio a foro passante.

Il processo di assemblaggio a tecnologia mista offre maggiore flessibilità nei tipi di schede che è possibile creare, ma presenta alcuni inconvenienti. Il primo inconveniente è perché stai combinando diversi tipi di PCB, il design deve essere sufficientemente flessibile per accoglierli tutti. Ciò significa che è più difficile assicurarsi che il prodotto funzioni come previsto se si utilizza un processo di assemblaggio a tecnologia mista.

Passaggi nel processo di assemblaggio PCB

8 passaggi principali nel processo di assemblaggio PCB

Ci sono otto passaggi principali nel processo di assemblaggio del PCB. Se devi affrontare problemi di costo, prendere scorciatoie potrebbe non essere pratico. Se te lo puoi permettere e vuoi ottenere il massimo dal tuo prodotto, allora questi sono 8 passaggi nel processo di assemblaggio del PCB che possono aiutarti ad assicurarti che non ci sia spazio per errori.

Preparazione ed esame del materiale

Questo passaggio viene utilizzato per valutare i materiali che verranno utilizzati per i PCB. I materiali vengono esaminati per la loro qualità, quindi vengono preparati per l'uso. I materiali devono essere controllati per eventuali difetti e, se presenti, devono essere rimossi dall'uso.

Posizionamento dei componenti

L'obiettivo di questo passaggio è garantire che tutti i componenti elettronici siano posizionati correttamente sul PCB e siano collegati tra loro correttamente. I componenti vengono quindi posizionati sopra lo stencil e collegati con nastro adesivo conduttivo.

Saldatura ad onda

Metodo di saldatura che utilizza calore, flusso e pressione per unire i componenti elettronici. Viene utilizzato per saldare i cavi sul corpo di un componente elettronico.

I fili sono fissati con una saldatrice ad onda che si muove attraverso i componenti con un movimento ondulatorio. Il calore della macchina scioglie la saldatura e le consente di fluire attorno al filo e in tutti gli angoli del componente prima di raffreddarsi nuovamente.

Preparazione degli stampini

Lo stencil è tipicamente realizzato con un materiale simile alla carta o alla plastica e presenta aperture in ciascuno dei punti di saldatura desiderati sul PCB. Se non disponi di uno stencil adeguatamente preparato, potresti ottenere risultati incoerenti. Ciò influirà sul PCB durante l'effettivo assemblaggio e potrebbe potenzialmente danneggiare il prodotto.

Stencil di pasta saldante

Un processo mediante il quale due o più materiali conduttivi vengono uniti insieme per formare un'unica interconnessione. I giunti di saldatura più comuni sono a foro passante, a montaggio superficiale e ad onda.

La saldatura a foro passante comporta l'inserimento di un componente in un'apertura nel PCB e quindi la sua saldatura ai pad sui bordi opposti del foro. Questo produce un giunto permanente che non può essere facilmente smontato. Sulla tecnologia a montaggio superficiale, i componenti possono quindi essere posizionati direttamente sulla superficie della scheda o su un substrato ad esempio ceramica o plastica.

Posizionamento di SMC/THC

In questa fase, i componenti vengono posizionati sul circuito stampato. Le parti sono posizionate sulla scheda in modo da consentire un facile accesso ad esse durante la saldatura. Questo viene fatto posizionando il componente in modo che le sue gambe o i suoi cavi siano rivolti verso l'alto e verso il basso, o lateralmente, il che consentirà un facile accesso una volta che sono stati saldati.

Le parti possono essere posizionate manualmente o automaticamente con l'uso di apparecchiature di posizionamento automatizzate.

Per evitare danni durante il posizionamento e la saldatura, è importante che tutti i componenti siano posizionati con una distanza minima tra loro per evitare cortocircuiti e problemi di surriscaldamento.

Saldatura a riflusso

Nel processo di assemblaggio del PCB, saldatura a rifusione si verifica quando il PCB viene riscaldato a una temperatura estremamente elevata per fondere la pasta saldante e legarla alle tracce di rame del PCB. Lo scopo della saldatura a riflusso è creare giunzioni più forti tra tracce conduttive su un PCB e resistori o altri componenti collegati a tali tracce.

Ispezione PCB

Ispezione

Il processo di assemblaggio del PCB è una complessa sequenza di passaggi. Deve essere eseguito affinché il prodotto finale abbia successo. Un difetto può verificarsi in qualsiasi momento durante questo processo e, in tal caso, potrebbe causare componenti difettosi o persino un guasto completo del circuito stampato.

L'ispezione è la parte più importante di questo processo perché consente ai produttori di rilevare i difetti prima che diventino parte del prodotto finale. Ciò contribuirà a ridurre i costi riducendo gli sprechi e migliorando l'efficienza.

Ci sono anche tre tipi di ispezione. Ogni PCB passa attraverso questo tipo di ispezione per garantire la qualità:

Ispezione manuale

La fase di ispezione manuale del processo di assemblaggio del PCB è esattamente ciò che sembra. Un essere umano ispeziona il circuito stampato e lo confronta con il progetto originale. L'ispettore cerca eventuali problemi che potrebbero essere sorti durante il processo di produzione. Esempi sono componenti allentati o posizionamento errato. Se vengono rilevati problemi, vengono risolti manualmente prima di passare alla fase successiva del processo di assemblaggio.

Ispezione ottica

Dopo che i componenti sono stati saldati al PCB, vengono ispezionati per garantire che siano correttamente allineati e che tutti i giunti di saldatura siano forti e sicuri. L'apparecchiatura di ispezione ottica utilizzata per questo passaggio. Si tratta in genere di un microscopio a LED con elevate capacità di ingrandimento e una fonte di luce brillante

I vetrini utilizzati per contenere ogni circuito stampato devono essere puliti e privi di qualsiasi contaminante. Questo per garantire che la qualità dell'immagine del microscopio non ne risenta. Il tecnico che esegue questo compito utilizza le pinzette per maneggiare ogni scheda. Si assicurano che non tocchi nessuna delle sue superfici con le mani o le contamini con gli oli della sua pelle.

Ispezione a raggi X.

Questa ispezione viene eseguita dopo che tutti i componenti sono stati saldati e prima che abbia luogo qualsiasi altro processo.

La macchina a raggi X invia raggi nel gruppo PCB. Questi raggi rimbalzano sui componenti interni e ne danno un'immagine su un monitor. Un tecnico a raggi X può quindi vedere eventuali difetti nell'assemblaggio, come parti mancanti o fuori posto.

Se non vengono rilevati difetti in questo passaggio, significa che tutte le saldature sono state eseguite correttamente. Significa che tutti i componenti sono sicuri nelle loro posizioni sulla scheda.

Cosa devi considerare prima dell'assemblaggio del PCB

L'assemblaggio di PCB è un processo complesso che richiede molto lavoro, attenzione ai dettagli e pianificazione. Prima di iniziare il processo di assemblaggio, ci sono diverse cose che devi considerare.

Disposizione dei componenti

Il layout dei componenti è uno degli aspetti più importanti dell'assemblaggio di PCB. Questo perché il posizionamento dei componenti sul PCB può avere un impatto significativo sulle prestazioni, l'affidabilità e il costo del prodotto finale. Se non ti prendi il tempo per considerare attentamente dove ogni componente va sulla tua scheda, allora c'è una buona possibilità che qualcosa non funzioni correttamente o fallisca prematuramente.

Spaziatura tra fori e vie

Quando stai assemblando il tuo PCB, dovrai decidere quanto saranno distanti i fori e le vie. Questo è importante perché determina la spaziatura dei componenti, che è importante sia per la saldatura che per la schermatura EMI. Più vicini sono i fori, più facile è saldare i componenti in posizione sulla scheda. Tuttavia, questo significa anche che la schermatura EMI sarà più debole. Più distanti sono i tuoi fori, più forte sarà la tua schermatura EMI, ma questo significa anche che ci vorrà più tempo per saldare ogni componente in posizione.

Cuscinetti in rame

Questi sono le fondamenta del tuo circuito, quindi dovrebbero essere progettati e posizionati con cura. I pad in rame consentono le connessioni tra i componenti e aiutano a condurre l'elettricità in tutto il circuito. Se un tampone di rame è troppo piccolo o troppo distante, non sarà in grado di condurre abbastanza elettricità per funzionare correttamente. Se è troppo grande o troppo ravvicinato, c'è la possibilità che più di un componente si colleghi accidentalmente insieme e causi problemi al circuito.

Conclusione

Alla fine, se hai intenzione di rielaborare i PCB, ti consigliamo vivamente di scegliere un'azienda produttrice di PCB. Quelli che scegli non dovrebbero risparmiare sul lavoro di assemblaggio del circuito stampato. Il lavoro di un progettista di circuiti stampati non riguarda solo la progettazione di fantastici circuiti stampati. Garantiscono inoltre che soddisfino le specifiche dei loro clienti e possano essere facilmente inseriti nel prodotto finale.