Top 6 věcí, které byste měli vědět o sestavování obvodové karty

Proces učení o obvodech a jejich sestavení je poměrně jednoduchý, takže tato příručka je nesmírně užitečná pro začátečníky. Ponoříme se do základů elektřiny a jejího vztahu k obvodům a dotkneme se materiálů nezbytných pro montáž obvodů. Tyto základní znalosti vám poskytnou solidní porozumění, jak budete postupovat k pokročilejším konceptům.

Co je sestavení obvodové karty?

Sestavení obvodové karty zahrnuje několik fází. Sestavy obvodových karet jsou kompletní desky plošných spojů po osazení každé součástky. Deska s plošnými spoji nemá žádné elektrické součásti, zatímco sestavy obvodových karet jsou kompletní sestavy desek. Sestavení desky plošných spojů vyžaduje aktivní i pasivní součástky.

Sestava obvodové karty je také známá jako sestava desky s plošnými spoji, přičemž tyto termíny jsou široce používány v průmyslu PCB. Proces montáže obvodové karty zahrnuje několik fází, včetně použití nástrojů pro schematické zachycení nebo CAD softwaru. Jedná se o propojení kabeláže DPS s elektronickými součástkami, přičemž stopy v měděných deskách DPS tvoří sestavu.

Způsoby vytváření sestav obvodových karet

Existuje několik způsobů, jak vytvořit obvodové sestavy, z nichž každá vyžaduje pozornost věnovanou detailům.

Technologie pokoveného průchozího otvoru (PTH): Tato metoda zahrnuje montáž součástek na desku plošných spojů zasunutím jejich vývodů skrz příslušný otvor. Deska plošných spojů je předvrtaná, což usnadňuje montáž součástek. Vnitřní stěnu otvorů pokrývá tenká vrstva mědi, díky čemuž je celá plocha vnitřního otvoru vodivá.

Technologie povrchové montáže (SMT): Toto je běžná metoda pro výrobu sestav karet, preferovaná v průmyslu desek plošných spojů. SMT zahrnuje použití automatizovaných strojů k montáži elektronických součástek na desku plošných spojů.

Elektromechanická montáž: Tato metoda využívá kabelovou montáž, lisované plasty, kabelové svazky a tkalcovské stavy k sestavení elektronických součástek na desce plošných spojů, což zajišťuje hladký chod elektronických zařízení.

Kroky v montáži karty s obvody

Desky s plošnými spoji tvoří páteř většiny elektronických zařízení a zajišťují konektivitu pro jejich komponenty. Nástroj pro sestavení obvodové karty zajišťuje, že je deska s obvody správně sestavena, a to podle postupu krok za krokem. Tyto kroky se však mohou lišit v závislosti na způsobu montáže DPS.

• Schéma zapojení: Navrhněte schéma, které slouží jako vodítko pro celé zapojení. Toto schéma, tedy plán se symboly představujícími celou desku plošných spojů, vám pomůže řešit případné budoucí problémy.

• Rozvržení návrhu desky plošných spojů: Převeďte schéma zapojení do návrhového softwaru a poté jej exportujte do formátu přijatelného pro výrobní fázi desky plošných spojů.

• Výroba a montáž desky plošných spojů: Vytvořte desku pomocí různých metod montáže, jako je technologie pokovování průchozími otvory nebo technologie povrchové montáže, v závislosti na specifických požadavcích desky.

• Kontrola a testování: Otestujte desku plošných spojů, abyste se ujistili o její bezchybné funkčnosti, a to pomocí metod, jako je vizuální kontrola, rentgenová kontrola a automatická optická kontrola složitých desek plošných spojů.

Základy návrhu sestavy obvodů

Při sestavování obvodů je klíčové porozumět základům návrhu sestavy obvodů, protože všechny desky s obvody mají specifické vrstvy:

1. Substrát: Toto je základní materiál zajišťující tuhost obvodové desky. Většina desek plošných spojů používá jako podkladovou vrstvu sklolaminát. Flexibilní desky plošných spojů mohou používat různé materiály vhodné pro jejich požadavky na flexibilitu.
2. Měď: Desky s plošnými spoji (PCB) obsahují vrstvu měděné fólie. Výrobci laminují měděnou fólii na desku pomocí tepla. Počet měděných vrstev se liší podle typu PCB. Například jednostranné desky plošných spojů vyžadují měď pouze na jedné straně desky, zatímco vícevrstvé PCB může mít více vrstev mědi.
3. Pájecí maska: Vrstva pájecí masky je nanesena na měděnou vrstvu. Má typicky zelenou nebo žlutou barvu a slouží k izolaci měděné vrstvy, která zabraňuje jejímu kontaktu s jinými kovy na desce. Pájecí maska ​​také pomáhá výrobcům připájet součástky na příslušná místa na desce.
4. Sítotisk: Sítotisková vrstva je nejvyšší vrstvou všech desek plošných spojů. Obsahuje komponenty v symbolické nebo textové podobě, což pomáhá inženýrům pochopit funkce různých částí desky. Vrstva sítotisku přidává na tabuli symboly, písmena a čísla, což pomáhá při sestavování a odstraňování problémů.

Pochopení těchto základních vrstev návrhu sestavy obvodů je nezbytné pro každého, kdo pracuje s elektronickými zařízeními, protože poskytuje pohled na to, jak jsou desky s obvody konstruovány a jak fungují v rámci elektronických zařízení.

Výrobní kroky montáže karty s obvody

Výrobní proces montáže obvodové karty zahrnuje několik klíčových kroků:

Šablony pájecí pasty:

• • Pájecí pasta se aplikuje na specifické oblasti desky plošných spojů, kde budou namontovány součásti.
  • Pro přesné nanášení pájecí pasty na desku se používá šablona.
  • K rovnoměrnému rozetření pájecí pasty po desce se používají různé aplikátory, jako jsou stěrky nebo válečky.

Vybrat a umístit:

• • Automatizovaný stroj, známý jako pick-and-place machine, se používá k přesnému umístění součástí pro povrchovou montáž (SMD) a dalších elektronických součástek na desku plošných spojů.
  • Součástky se odebírají z kotoučů, táců nebo trubek a umísťují se na pájecí pastu na desce.
  • Stroj používá systémy vidění nebo mechanické vyrovnání, aby bylo zajištěno přesné umístění součástí.

Přetavovací pájení:

• • Po umístění součástek na desku prochází deska plošných spojů reflow pecí.
  • Přetavovací pec ohřívá desku na teplotu, která roztaví pájecí pastu a připojí komponenty k desce.
  • Pec pak desku ochladí, ztuhne pájku a zajistí součástky na místě.

Kontrola kvality:

• • Po procesu pájení přetavením prochází sestavená deska přísnou kontrolou, aby bylo zajištěno, že splňuje standardy kvality.
  • Provádí se vizuální kontrola, aby se zkontrolovaly vady pájky, nesouosost součástí nebo jiné viditelné problémy.
  • Automatická optická kontrola (AOI) popř Rentgenová kontrola lze také použít k detekci vad, které nejsou viditelné pouhým okem.
  • Pro ověření, že deska funguje tak, jak bylo zamýšleno, lze provést funkční testování.

Tyto kroky jsou klíčové ve výrobním procesu montáže obvodové karty, aby bylo zajištěno, že konečný produkt splňuje standardy kvality a správně funguje.

Základní elektronické součásti nezbytné pro sestavení obvodu

Existují některé základní elektronické součástky nezbytné pro sestavení elektronických obvodů, včetně:

• Rezistory: Přidání odporu k elektrickému proudu tekoucímu v obvodu s různými hodnotami reprezentovanými barevnými kódy.
• Diody: Umožnění toku elektrického proudu v jednom směru, užitečné pro řízení směru toku proudu.
• Tranzistory: Zesilující elektrický proud, sloužící jako spínač bez pohyblivých částí a ovládaný malým množstvím proudu na jeho základním kolíku.
• potenciometry: Měnící se odpor pomocí posuvníku nebo knoflíku, který se často používá k regulaci jasu a hlasitosti.
• Integrovaný obvod (IC): Miniaturní forma velkého obvodu obsahujícího miliony malých tranzistorů a rezistorů, přijímajících vstup a poskytující výstup přes několik svorek.
• Světelná dioda (LED): Přeměna elektřiny na světlo, odolnější než klasické žárovky.
• Přepínač: Mechanické přerušení obvodu, jeho otevření nebo uzavření v závislosti na typu spínače.
• Baterie: Přeměna chemické energie na elektrickou energii obsahující specifické chemikálie, které reagují a vytvářejí elektřinu.
• Breadboard: Testování a navrhování obvodů bez pájení součástek a vodičů.
• Multimetr: Měření elektrické energie a dalších veličin.

Závěr

Celkově vzato je osazování obvodů v odvětví desek plošných spojů kritickým procesem, který zahrnuje několik klíčových kroků a aspektů. Tento článek poskytl komplexního průvodce pro začátečníky i odborníky, který zahrnuje důležitá fakta o osazování obvodů.

Pochopení základů elektřiny, součástí obvodů a metod montáže je nezbytné pro úspěšný návrh a implementaci obvodu. Podle kroků uvedených v této příručce mohou jednotlivci lépe porozumět sestavování obvodů a použít tyto znalosti k vytvoření funkčních a spolehlivých elektronických zařízení.