Come assemblare il PCB

Panoramica: Avete notato che i dispositivi elettronici della nostra vita quotidiana hanno tutti un componente comune: la scheda PCB. Dalla nascita del PCB nel 1840, è diventato il cuore della produzione elettronica ed è presente in quasi tutti i dispositivi elettronici, come TV, telefoni cellulari, stereo, frigoriferi, ecc. In questo articolo, FS Technology vi porterà nel nostro laboratorio di assemblaggio per capire come le schede a circuito stampato cambiano da PCB a PCBA e a cosa serve assemblare un PCB.

Concetti da conoscere prima di imparare ad assemblare un PCB

Scheda PCB: Una scheda a circuito stampato che non contiene componenti elettronici e ha l'aspetto di una lavagna verde con linee divisorie e spazi. La scheda PCB non funziona e non può fornire funzionalità ai prodotti elettronici fino al completamento dell'assemblaggio. L'immagine qui sotto è una scheda a 16 strati PCB rigido scheda nuda prodotta da FS Technology.

Circuito stampato rigido a 16 strati scheda nuda

Scheda PCBA: Una scheda a circuito stampato che assembla la scheda a circuito stampato e i componenti elettronici mediante saldatura e assemblaggio. Di solito le schede di circuito che possiamo vedere sono schede PCBA assemblate, che sono collegate elettricamente ai componenti attraverso le tracce sulla scheda di circuito per fornire le funzioni corrispondenti per l'apparecchiatura elettronica. L'immagine qui sotto mostra la scheda PCBA del controller della luce chirurgica assemblata da FS Technology per il cliente.

Scheda PCBA del controller della luce chirurgica

Componenti elettronici: componenti utilizzati per l'assemblaggio su PCB, tra cui condensatori, transistor, molle, molle, ecc. Nelle apparecchiature elettroniche, la scheda PCB funge da supporto e il componente PCBA è il corpo principale dell'uscita funzionale. La figura seguente mostra i simboli di alcuni componenti elettronici della scheda PCBA.

Schema simbolico dei componenti elettronici necessari per l'assemblaggio del PCBA

THT: tecnologia di assemblaggio a foro passante, un lato inserisce i conduttori dei componenti nei fori passanti della scheda PCB e l'altro lato viene saldato con tecniche di saldatura come la saldatura a onda per formare le connessioni elettriche. La forma del contenitore utilizzata dai circuiti integrati di piccole e medie dimensioni non supera generalmente i 100 pin. Il corpo del componente e i giunti di saldatura sono distribuiti rispettivamente su entrambi i lati del substrato. Nel settore dell'assemblaggio di PCBA, preferiamo chiamarlo assemblaggio DIP, che è l'abbreviazione di Dual Inline-pin Package. Con il passaggio alla miniaturizzazione dei prodotti elettronici e il potenziamento della produzione di automazione aziendale, la frequenza di utilizzo di questa tecnologia è sempre più bassa. I dipendenti di FS Technologies fanno PCB DIP montaggio.

Linea di assemblaggio DIP di FS Technology

Assemblaggio SMTMontaggio con tecnologia a montaggio superficiale. I componenti vengono posizionati sulla superficie della scheda stampata e vengono saldati alla superficie della scheda PCB mediante la tecnologia di saldatura per ottenere funzioni specifiche. SMT è attualmente la tecnologia di assemblaggio PCBA più utilizzata. Rispetto all'assemblaggio DIP, presenta i seguenti vantaggi:

  • Velocizzare i circuiti riducendo lo spazio sprecato
  • Più stabile in ambienti con scosse violente
  • È un modo più economico per assemblare
  • Tempo necessario per accelerare la Processo di produzione dei PCB
 

L'immagine sottostante mostra la tecnologia FS utilizzata nella linea di produzione di assemblaggio SMT.

Come assemblare i componenti di un circuito stampato su una scheda di circuiti stampati

Diverse aziende hanno diverse Assemblaggio di PCB In questo caso prendiamo come esempio il servizio di assemblaggio completo "chiavi in mano" di FS Technology. Quando scegliete FS Technology come fornitore di servizi per il vostro progetto elettronico, completeremo per voi i seguenti servizi: progettazione → approvvigionamento dei componenti → produzione → assemblaggio → trasporto. Questo articolo è incentrato su come eseguire l'assemblaggio di PCBA, quindi vi illustreremo il nostro processo di assemblaggio in modo più dettagliato. Invio del materiale → cottura del substrato → macchina per schede → stampa della pasta saldante/stampa della colla rossa → ispezione visiva del PCB o ispezione ottica AOI → macchina di posizionamento SMT ad alta velocità → macchina di posizionamento universale → ispezione visiva prima della saldatura a riflusso → saldatura a riflusso → ispezione ottica AOI → rilavorazione o assemblaggio DIP → inserimento manuale o inserimento automatico a macchina → saldatura a onda → test ICT/FCT → riparazione o stoccaggio. 

Spiegazione specifica dell'assemblaggio di PCBA

Approvvigionamento di componenti: La documentazione di acquisto è essenziale se avete bisogno di un fornitore che vi fornisca componenti elettronici. Dopo che FS Technology avrà ricevuto la vostra documentazione, la esamineremo e procederemo all'acquisto. Per migliorare la fidelizzazione dei clienti e guadagnarne la fiducia, invieremo tutte le alternative economiche alla vostra casella di posta elettronica e attenderemo la vostra approvazione.

Stampa della pasta saldante: Applicare una quantità adeguata di pasta saldante sul circuito stampato e posizionare accuratamente lo stencil in acciaio inox sul circuito stampato.

Stampa della pasta saldante per PCBA

Posizionamento dei componenti: I componenti elettronici richiesti vengono posizionati sulla scheda preparata utilizzando attrezzature meccaniche e saldati sulla superficie della scheda.

pasta saldante solidificata: Per far sì che i componenti siano più saldamente attaccati alla scheda, la pasta saldante deve essere sottoposta a riflusso per un lungo periodo di tempo. (La durata dipende dai diversi prodotti).

Ispezione del PCB assemblato: una volta completato il processo di cui sopra, il PCB assemblato deve essere ispezionato. Il metodo di ispezione specifico può essere visualizzato nella sezione Ispezione dell'assemblaggio di PCB. Questo capitolo non descrive troppo. Il processo di collaudo delle PCBA comprende i seguenti tipi:

  • Ispezione manuale
  • AOI
  • Ispezione a raggi X:
 

Saldatura: Saldare i componenti utilizzando fori passanti placcati o PTH. (PTH: metodo di saldatura più professionale)

Test funzionale: Dopo aver completato il lavoro di saldatura, il PCB assemblato deve essere testato funzionalmente per garantire che possa funzionare correttamente. Se il segnale del PCB fluttua durante il processo di test, significa che la qualità del prodotto non è qualificata ed è necessario ricominciare da capo fino a produrre un PCB di successo.

Precauzioni per l'assemblaggio delle schede PCB

Prima del processo di assemblaggio del PCBA

Ispezione DFM/DFA

L'ispezione DFM/DFA risolve la precedente questione di come assemblare una PCBA, cioè se può essere assemblata. Nessuno vuole assemblare un lotto di PCBA inadatti o difettosi; la maggior parte degli attuali produttori chiavi in mano controlla la progettazione e l'accuratezza funzionale del PCBA mediante DFM o DFA. Un'azienda di assemblaggio professionale come FS Technology valuterà l'assemblabilità in combinazione con il processo di produzione, come l'analisi del dispositivo, l'analisi dei pin, l'analisi dei pad, ecc.

Ispezione dei materiali di assemblaggio

Il contenuto principale dell'assemblaggio di PCBA consiste nel collocare i componenti elettronici sulla scheda nuda e il circuito assemblato può svolgere il ruolo che gli spetta nel dispositivo. Se la qualità dei componenti elettronici utilizzati per l'assemblaggio non è accettabile, anche se il circuito viene assemblato è un prodotto fallito. Per garantire che i componenti possano funzionare normalmente sul circuito stampato e che non si verifichino guasti comuni al PCB durante il funzionamento, FS Technology ha istituito uno speciale reparto di ispezione della qualità responsabile della valutazione del materiale in entrata. I tecnici di questo reparto sono responsabili dei seguenti elementi di lavoro.

  • Se il numero e il modello dell'elenco della distinta base
  • Test dei campioni con multimetro e banco di prova
  • Se i componenti complessi sono deformati, ossidati o rotti
 

Numeri dell'uniforme

Prima di assemblare il PCB, scrivere il numero sulla parte anteriore della scheda. Per evitare la perdita del marchio, Tecnologia FS in genere scrive lo stesso marchio sul lato del crochet 96. Questo numero è riservato in modo permanente, proprio come la carta d'identità della scheda PCB, e il suo scopo è quello di facilitare la gestione.

Durante l'assemblaggio del PCBA

Prendetela alla leggera

Penso che sia un'assurdità, ma ci sono ancora parecchi operatori che commettono questo tipo di errori di basso livello, quindi mi prendo la briga di ribadirlo. Il prezzo della scheda PCBA non è economico ed è relativamente fragile. Quando si termina l'assemblaggio, per evitare danni, è necessario maneggiarla con cura e le due schede PCB devono essere isolate o posizionate una dietro l'altra.

Operare con i guanti

Questo è un modo per proteggere i componenti. La scheda PCBA assemblata è piena di componenti elettronici ed è piuttosto fragile; inoltre, il corpo umano genera elettricità statica che danneggia i componenti, come i circuiti integrati, per cui è necessario adottare le misure necessarie.

Test

Il collaudo è un'attività che si inserisce nel processo di assemblaggio. Dopo che il circuito stampato entra nell'officina di assemblaggio, è necessario un controllo visivo manuale o un test AOI per ogni fase, per garantire il corretto assemblaggio dei componenti elettronici. Se durante il processo di collaudo vengono riscontrati degli errori, è necessario ripararli in tempo per dissaldare i componenti PCBA.

Dopo l'assemblaggio del PCB

Pulire il circuito stampato

I produttori professionali aggiungono fasi di pulizia in ogni processo di assemblaggio o di produzione, ma dimenticano di pulire il PCBA dopo il completamento dell'assemblaggio. FS Technology consiglia di effettuare i seguenti controlli per assicurarsi che la scheda di circuito assemblata non presenti errori.

  • Per pulire la superficie della scheda, utilizzare una spazzola professionale per PCB e una soluzione detergente. Se si utilizzano i batuffoli di cotone, che perdono facilmente peli, è necessario prestare attenzione a rimuovere i residui di ovatta.
  • Rimuovere i pin ridondanti
  • La linea di volo anteriore deve essere nascosta il più possibile e la linea di volo posteriore deve prendere delle scorciatoie di principio.
  • Il dispositivo ridondante deve essere completamente tagliato.
  • Controllare tutti i tipi di viti e tenerle ben strette.

Questo è tutto per "come assemblare una scheda PCB". Se volete realizzare il vostro Biglietto da visita PCBAè necessario possedere un'ampia conoscenza dell'assemblaggio e una chiara comprensione del sistema di gestione delle risorse. Fasi del processo di assemblaggio dei PCB. La lettura delle dipendenze riportate di seguito vi aiuterà nel lavoro di assemblaggio.

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