Производство и сборка печатных плат
Процессы сборки печатных плат и производства печатных плат часто путают. Процесс производства печатных плат NEXTPCB включает в себя проектирование и создание прототипа печатной платы, тогда как процесс сборки печатной платы означает исключительно установку и присоединение различных компонентов к печатной плате.
Требования к сборке печатной платы
Для сборки печатных плат требуются следующие компоненты и оборудование:
- Печатная плата:
Вам понадобится первичная печатная плата, на которой вы будете собирать компоненты. - Электронные компоненты:
Печатные платы содержат множество сложных электрических компонентов, включая резисторы, конденсаторы, диоды, транзисторы и предохранители. - Материалы для пайки:
Припой – это металлический сплав, состоящий из олова и свинца, который плавится, а затем охлаждается для образования прочной связи. - Оборудование для пайки:
Обычно это включает в себя машину для пайки волной припоя и паяльную станцию, а также оборудование для поверхностного монтажа и монтажа в отверстия (в зависимости от того, что вы будете использовать). - Тестовое оборудование:
Тестирование важно, чтобы убедиться, что ваша печатная плата надежна и готова к отправке.
Когда будет готово все оборудование и электрические компоненты, можно приступать к процессу сборки печатной платы. Существует два типа технологий, которые можно использовать в зависимости от типов компонентов, которые должны быть установлены, а именно: технология поверхностного монтажа и технология монтажа в отверстия.
Технология поверхностного монтажа
Технология поверхностного монтажа (Surface Mount Technology, SMT) – это метод, с помощью которого более мелкие чувствительные компоненты, такие как транзисторы и диоды, устанавливаются непосредственно на поверхность печатной платы. Этот тип технологии обычно используется с компонентами, известными как устройства для поверхностного монтажа (Surface Mount Devices, SMD), которые также бывают трех типов:
- Пассивные компоненты для поверхностного монтажа (резисторы, конденсаторы)
- Интегральные схемы
- Транзисторы, диоды
Технология монтажа в отверстия
Технология монтажа в отверстия (Through Hole Technology, THT) предполагает вставку выводов или проводов компонентов в отверстия, просверленные в печатной плате, и их фиксацию. Части выводов, выступающие с противоположной стороны печатной платы, припаиваются к контактным площадкам. Этот тип технологии в основном используется для компонентов со штыревыми выводами. Они бывают двух типов:
- Компоненты с аксиальными выводами –проволочные выводы ориентированы в осевом направлении (по прямой) через компонент.
- Компоненты с радиальными выводами – выводы расположены с одной стороны компонента, а не с противоположных концов.
Различия между технологиями поверхностного монтажа и монтажа в отверстия
- THT используется для крупных компонентов, тогда как SMT используется для небольших компонентов, и потому полезна при монтаже миниатюрных печатных плат.
- Компоненты THT имеют проволочные выводы, вставляемые в сквозные отверстия, которые припаиваются с противоположной стороны печатной платы, тогда как компоненты SMT не имеют выводов и вместо этого монтируются непосредственно на поверхность печатной платы.
- Технология сборки SMT обычно автоматизирована, поскольку компоненты небольшого размера сложнее установить вручную. Поэтому такая технология идеально подходят для крупносерийного производства. С другой стороны, THT требует различных типов оборудования и, как правило, используется для более крупных и громоздких компонентов, которые можно установить вручную.
- Технология SMT намного более совершенна, чем THT, и чаще используется при сборке современных печатных плат.
Процесс сборки печатной платы
Процесс сборки печатной платы включает нанесение паяльной пасты, извлечение и установку компонентов, пайку компонентов, осмотр печатной платы и тестирование. Это общие шаги в процессе сборки печатной платы. Процесс, который мы будем описывать, предполагает, что используются компоненты SMT.
Нанесение паяльной пасты
Паяльная паста используется при производстве печатных плат для соединения компонентов поверхностного монтажа с контактными площадками печатной платs. Паяльная паста наносится на плату до захвата и размещения компонентов.
Паяльная паста обычно состоит из механической смеси порошка оловянно-свинцового припоя, связующего вещества, флюса и некоторых других компонентов. На плату помещается трафарет с отверстиями, расположенными непосредственно над контактными площадками. Затем по трафарету движется специальный шпатель, наносящий паяльную пасту через эти отверстия.
Выбор и установка компонентов
Следующим шагом является установка компонентов на печатную плату. В этом процессе используется машина для подбора и размещения, известная также как система размещения компонентов SMT. По сути, она извлекает компоненты из катушки или пенала, разворачивает их в нужном направлении и устанавливает на нужные места печатной платы. Припой поможет удерживать компоненты на месте.
Пайка компонентов
После того, как компоненты установлены на плату, следующим шагом будет их пайка. Пайка – это соединение двух или более элементов, в данном случае – компонента для поверхностного монтажа и печатной платы, путем плавления припоя, который затем охлаждается, и, затвердевая, образует прочную электрическую связь.
Есть два основных типа процессов пайки
- Пайка оплавлением – используется для компонентов поверхностного монтажа. При этом предварительно наносят припой, а затем подвергают кго контролируемому нагреву для образования паяного соединения.
- Пайка волной – используется для компонентов, монтируемых в отверстия. При этом припой предварительно не наносится, а печатная плата проходит над поддоном с расплавленным припоем.
Проверка печатной платы
После того, как компоненты припаяны к печатным платам, платы проходят процедуру проверки. Эта процедура обычно автоматизирована, а не выполняется вручную, поскольку автоматизация снижает вероятность ошибки. Типичные методы контроля включают визуальный осмотр, автоматизированный оптический контроль и автоматизированный рентгеновский контроль.
Тестирование
Тестирование – это последний шаг в процессе сборки печатной платы. Тестирование необходимо для исключения любых основных ошибок, которые могли быть пропущены при проверке. Кроме того, это позволяет увидеть, нуждается ли конструкция печатной платы в каких-либо изменениях.
Типичные методы тестирования печатных плат включают внутрисхемное тестирование, испытание летающими щупами, отбраковочное испытание и функциональное испытание. Информация о любых ошибках, обнаруженных на этапе проверки или тестирования, отправляется заказчику, чтобы их можно было немедленно исправить.
Заключение
Мы дали вам довольно упрощенное описание процесса сборки печатных плат, хотя на самом деле это очень важный процесс. Хорошая компания-производитель печатных плат будет уделять должное внимание каждому этапу на этом пути, чтобы гарантировать минимальные дефекты или вероятность ошибки.
NextPCB – одна из лучших компаний отрасли
NextPCB – ведущая компания по производству печатных плат со штаб-квартирой в Шэньчжэне, Китай. Обладая более чем 10-летним опытом в производстве печатных плат, компания приобрела репутацию производителя высококачественных печатных плат с быстрой доставкой продукции.
NextPCB предлагает услуги по производству и сборке печатных плат, а также услуги по созданию прототипов и испытаниям. Количество плат может варьироваться от единиц до крупных производственных партий. Мы предлагаем производство всех типов печатных плат, от жестких и гибких печатных плат, печатных плат на металлической основе, до гибко-жестких печатных плат, с использованием SMT, BGA, THT и многое другое. После производства NextPCB предлагает ряд тестов для проверки, включая визуальный осмотр, AOI, рентгеновский контроль, ICT и функциональное тестирование. Мы также сертифицированы по стандартам IATF16949, ISO9001, ISO14001, UL, CQC, RoHS и REACH, что доказывает высокую надежность нашей продукции.
В довершение всего, предлагаются различные способы оплаты и доставки. Вы можете оплатить через PayPal, банковским переводом или через Western и выбрать для доставки DHL, FedEx или Hong Kong Post.
Остались вопросы, нужна помощь? Обращайтесь: [email protected]
Хотите узнать стоимость изготовления и сборки печатных плат? Смотрите здесь.
