Процесс сборки печатных плат: пошаговое руководство к точности и качеству

23 апреля 2020 г.

Печатные платы (ПП) формируют ядро различных электронных устройств, которые мы используем сегодня. Эти печатные платы сделаны из нескольких мелких и тонких компонентов, которые тщательно проектируются и собираются для желаемого результата. Таким образом, сборка печатных плат — прямой, но длительный процесс. Не отвлекайтесь простотой процесса, он требует méticuleсского внимания к деталям. Если не уделять внимание, любая малейшая ошибка может иметь резкое влияние на производительность. Поэтому очень важно следовать шагам сборки печатных плат без каких-либо промахов. Эта статья обсуждает шаги, вовлеченные в сборку печатных плат.

Обсуждение пошагового процесса сборки печатных плат

Китай известен как сердцевина производства электроники. Производство печатных плат было одной важной отраслью в Китае. Раньше большинство производителей США аутсорсили свои услуги производства и сборки печатных плат в Китай для экономии времени, усилий и денег. Однако в последние годы наблюдается спад в аутсорсинге. Растущий спрос на качественные печатные платы, повышающееся осведомленность о поточных фабриках и введение различных строгих экологичных директив относительно использования опасных веществ в печатных платах — некоторые факторы, способствовавшие этому реверсу тренда. Сегодня многие производители электроники США предпочитают сотрудничать с надежными сервисами сборки печатных плат в США, а не аутсорсить свои услуги в Китай. Теперь вы можете спросить, отличается ли процесс сборки печатных плат в США от других стран. Нет, нет существенных различий, за исключением нескольких.

Как упоминалось выше, сборка печатных плат — пошаговый управляемый процесс. В зависимости от конкретного типа сборок печатных плат, таких как сквозной и поверхностный монтаж, шаги могут незначительно варьироваться. Следующие шаги вовлечены в процесс сборки печатных плат в США.

Паяльная паста — смесь мелких металлических шариков, называемых припой, и флюса. Припой — порошок или крошечные шарики 3% Ag, 96,5% Sn и 0,5% Cu. Эта смесь наносится как клеящееся клей на плату. Для сложных дизайнов печатных плат используется детальная трафаретная паяльная паста.

Этот процесс общий для большинства сервисов сборки печатных плат в США. Как сказано ранее, печатные платы неотъемлемы для нескольких электронных устройств, поэтому важно обратиться к надежному или опытному сервису сборки печатных плат в США для вашего следующего проекта. Creative Hi-Tech — ведущий поставщик сборок печатных плат в США. Основанная в 1998 году, компания обслуживает клиентов в таких отраслях, как военная и оборона, медицинская, авиация и спутники, среди других.

• Трафаретная паяльная паста (Solder Paste Stenciling):

  Трафаретная паяльная паста — базовый шаг сборки печатных плат. Независимо от типов сборки печатных плат, этот шаг остается прежним. Трафарет из тонкого металлического листа размещается над платой. Он обеспечивает, что паяльная паста наносится только на область, где компоненты должны быть смонтированы. После нанесения паяльной пасты трафарет снимается с платы.

• Монтаж компонентов Pick and Place:

  Монтаж компонентов — это активность pick-and-place, которая может выполняться вручную или механически автоматизированной системой. В сборке печатных плат сквозного монтажа монтаж компонентов выполняется вручную. В сборке печатных плат поверхностного монтажа он выполняется автоматизированной машиной. Автоматический монтаж компонентов предлагает быстрый, точный и безошибочный процесс.

• Пайка (Soldering):

  Пайка выполняется для соединения компонентов на печатной плате. В сборке сквозного монтажа выполняется волновая пайка. В этом печатная плата с смонтированными компонентами проходит над горячей волной жидкого припоя. Это расплавляет шарики припоя, а затем при охлаждении при комнатной температуре застывает пасту. Однако в сборке печатных плат поверхностного монтажа выполняется рефлоу-пайка. В этом печатная плата проходит через печь, нагретую до температуры 500 °F. Паяльная паста плавится и при охлаждении оседает вместе с компонентами.

• Инспекция (Inspection):

  Инспекция и тестирование качества выполняются для обеспечения функционирования устройства. Она включает три разных метода инспекции, которые описаны ниже.

  • Визуальная/ручная инспекция: Ручное инспектирование достаточно только для инспектирования паяных соединений. Этот метод подходит только для небольшой партии печатных плат, иначе, из-за оптической усталости, он теряет точность.
  • Автоматизированный оптический контроль (AOI): Машина AOI оснащена высокорезолюционными камерами, которые могут быть выровнены под разными углами для тестирования печатных плат. Этот тип инспекции подходит для одно- или двухслойных печатных плат, но не достаточно для многослойных сложных печатных плат.
  • Рентгеновский осмотр (X-ray Inspection): Рентгеновский осмотр выполняется на сложных дизайнах печатных плат с многослойным монтажом компонентов. Такие сложные печатные платы трудно инспектировать оптически.
• Постсборочная инспекция и функциональное тестирование:

  После завершения сборки печатные платы инспектируются снова и тестируются на функциональность. Функциональные тесты, такие как микросечение тест, тест на загрязнение, тест паяемости, выполняются для завершения процесса.

Связанная публикация:

• Как работает процесс сборки печатных плат?