Bit by Bit Cycle Zaangażowany w Montaż PCBA w Chinach

Słowa kluczowe: PCBA Chiny, Montaż PCBA Chiny

Każdy rodzaj wsparcia mechanicznego dla urządzeń elektrycznych wymaga PCBA z Chin. Jest to karta lub płytka wykonana z twardego plastiku lub giętkiego metalu, które ogólnie służą jako obudowy. Na tej karcie lub płytce montowane są układy elektroniczne. PCB jest używane we wszystkim, od małych urządzeń, takich jak telefony komórkowe, po większe, jak laptopy i telewizory. W stanie niekompletnym nazywane jest PCB, ale po zamontowaniu elementów elektronicznych, określa się je jako złożoną płytkę drukowaną (PCBA).

Etapy procesu montażu PCBA w Chinach

Etap 1: Nakładanie pasty lutowniczej

Najważniejszym etapem w produkcji PCB jest pokrycie płytki pastą lutowniczą. Technika ta przypomina sitodruk na odzieży, z tą różnicą, że zamiast szablonu używa się cienkiej stemplowanej maski ze stali nierdzewnej. Technicy mogą teraz nanosić pastę lutowniczą na precyzyjnie określone obszary przyszłej płytki PCB. Te fragmenty staną się miejscami do montażu komponentów.

Pasta lutownicza, powszechnie znana jako spoiwo, to żółtawa substancja zawierająca drobne kulki metalowe. Topnik, substancja używana w paście do ułatwienia topnienia i przylegania spoiwa, jest zmieszany z lutem. Ta ciemna substancja musi być naniesiona na płytkę dokładnie w określonych miejscach i w odpowiednich ilościach.

W zautomatyzowanej linii montażowej PCBA mechaniczne urządzenie utrzymuje PCB i szablon w miejscu. Następnie, za pomocą narzędzia, na właściwe obszary nakładana jest odpowiednia ilość pasty lutowniczej. Maszyna równomiernie rozprowadza pastę przez szablon, wypełniając puste przestrzenie. Po usunięciu szablonu pasta lutownicza pozostaje na wyznaczonych miejscach.

Etap 2: Wybór i Pozycjonowanie

Po nałożeniu pasty lutowniczej na płytkę PCB w procesie montażu PCBA w Chinach, elementy SMD (montowane powierzchniowo) są umieszczane na przygotowanej płytce przez urządzenie mechaniczne. Większość elementów (poza złączami) na współczesnych PCB to elementy SMD. Kolejna faza procesu PCBA obejmuje przytwierdzenie tych elementów SMD do powierzchni płytki.

Historycznie, technicy musieli ręcznie wybierać i umieszczać każdy element, używając do tego pęsety. Na szczęście producenci PCB wykonują tę czynność obecnie w sposób zautomatyzowany. Zmiana ta nastąpiła głównie ze względu na większą precyzję i powtarzalność robotów w porównaniu z ludźmi. Nawet jeśli ludzie są w stanie pracować szybko, praca z tak mikroskopijnymi częściami może z czasem powodować zmęczenie i przemęczenie wzroku. Maszyny nie męczą się podczas ciągłej pracy.

Etap 3: Lutowanie Reflow

Elementy montowane powierzchniowo muszą pozostać na miejscu po nałożeniu pasty lutowniczej. Aby przytwierdzić elementy do płytki, pasta lutownicza musi stwardnieć. Osiąga się to podczas produkcji PCB poprzez proces zwany lutowaniem reflow.

Po etapie pozycjonowania, płytka PCB umieszczana jest na przenośniku taśmowym. Ten przenośnik przechodzi przez duży piec reflow, przypominający w wielu aspektach przemysłowy piec do pizzy. W tym piecu, wyposażonym w szereg grzałek, płytka jest stopniowo podgrzewana do temperatury około 250 stopni Celsjusza (480 stopni Fahrenheita). Lut zawarty w paście topi się w tej temperaturze.

Po stopieniu się spoiwa, PCB kontynuuje przejazd przez piec. Podczas przechodzenia przez szereg chłodniejszych grzałek, stopiony lut może się schłodzić i zestalić w kontrolowany sposób. W rezultacie elementy SMD i PCB są trwale połączone za pomocą połączenia lutowanego.

Etap 4: Kontrola Jakości i Ocena

Gotowe PCBA i ukończoną płytkę należy sprawdzić pod kątem przemieszczeń po związaniu elementów montażu powierzchniowego po cyklu przetopu. Przemieszczenia podczas cyklu przetopu często prowadzą do całkowitej utraty połączenia lub powstania niskiej jakości złącza. Te przemieszczenia mogą sporadycznie powodować łączenie się części obwodu, które nie powinny być połączone, co może skutkować zwarciami.

Etap 5: Montaż elementów przewiercanych (PTH)

Otwór w PCB z metalizacją rozciągającą się przez całą płytkę nazywany jest metalizowanym otworem przelotowym. Te otwory są używane przez elementy PCB do przesyłania sygnałów z jednej strony płytki na drugą. Pasta lutownicza nie pomoże w tym przypadku, ponieważ po prostu przepłynie bezpośrednio przez otwór, nie mając możliwości związania.

W kolejnym cyklu montażu PCB, elementy PTH wymagają nowocześniejszej metody lutowania niż pasta lutownicza:

• Ręczne wstawianie przez otwory to bezpośrednia metoda wymagająca ręcznego mocowania. Zazwyczaj jedna osoba na pojedynczej stacji wstawia jeden element do określonego otworu PTH. Po zakończeniu, płytka jest przenoszona do stacji poniżej, gdzie inna osoba próbuje dołączyć inny element. Procedura jest powtarzana dla każdego otworu PTH, który ma być przygotowany. W zależności od liczby elementów PTH do umieszczenia podczas cyklu PCBA, ten proces może zająć trochę czasu. Elementy PTH są nadal rutynowo używane w projektach PCB, ale większość firm aktywnie stara się ich unikać.

Lutowanie falowe: Ta zautomatyzowana procedura lutowania jest w zasadzie nieodpowiednia dla ludzkiego lutowania. Płytka jest następnie umieszczana na kolejnej linii transportowej po zamocowaniu elementu PTH. Tym razem, strumień stopionego lutu jest nakładany na dolną część zestawu, gdy linia transportowa przechodzi przez specjalny grill. To jednocześnie lutuje każdy pin na spodzie płytki. Ponieważ przylutowanie całej strony PCB unieszkodliwiłoby wszelkie wrażliwe elementy elektroniczne, ten rodzaj lutowania jest zbyt trudny dla dwustronnych PCB.

Etap 6: Ostateczna kontrola i test funkcjonalny

Ostateczna kontrola przetestuje działanie PCB po zakończeniu procesu lutowania w ramach współpracy PCBA. Kontrola ta określana jest jako test funkcjonalny. Test poddaje PCB ciężkim warunkom i symuluje środowiska, w których będzie ona normalnie pracować. Podczas tego testu, PCB jest poddawana działaniu zasilania i symulowanych sygnałów, podczas gdy testerzy monitorują jej właściwości elektryczne.

PCB nie zdaje testu, jeśli którakolwiek z tych właściwości, takich jak napięcie, prąd lub wynik sygnału, wykazuje niedopuszczalne odchylenie lub osiąga wartości szczytowe poza określonym zakresem. Zgodnie z wytycznymi firmy, wadliwa PCB może zostać poddana recyklingowi lub zniszczeniu.

Ostatnim i najważniejszym etapem w PCBA w Chinach jest testowanie, które pokazuje, czy proces był udany, czy nie. Rutynowe testy i kontrole są niezbędne przez cały proces montażu właśnie z tego powodu, dla którego ten test jest przeprowadzany.