Top 6 dingen die u moet weten over de montage van printkaarten

Het proces van het leren kennen van circuits en het samenstellen ervan is vrij eenvoudig, waardoor deze handleiding enorm nuttig is voor beginners. We zullen ons verdiepen in de basisprincipes van elektriciteit en de relatie ervan met circuits, en zullen ook ingaan op de materialen die nodig zijn voor de assemblage van circuits. Deze fundamentele kennis zal u een gedegen inzicht verschaffen naarmate u doorgaat naar meer geavanceerde concepten.

Wat is printkaartmontage?

Het assembleren van de printkaart omvat verschillende fasen. Printkaartassemblages zijn complete PCB's na de assemblage van elk onderdeel. Een printplaat heeft geen elektrische componenten, terwijl printkaartsamenstellen complete bordsamenstellen zijn. Voor het assembleren van een printplaat zijn zowel actieve als passieve componenten nodig.

De assemblage van printkaarten wordt ook wel printplaatassemblage genoemd, waarbij deze termen veel worden gebruikt in de PCB-industrie. Het proces van het assembleren van printkaarten omvat verschillende fasen, waaronder het gebruik van schematische vastleggingstools of CAD-software. Het gaat om het verbinden van de bedrading van PCB's met elektronische componenten, waarbij de sporen in de koperplaten van PCB's het geheel vormen.

Manieren om printkaartassemblages te maken

Er zijn verschillende manieren om circuitsamenstellen te maken, die allemaal aandacht voor detail vereisen.

Plated Through-Hole Technology (PTH): Bij deze methode worden componenten op de printplaat gemonteerd door hun aansluitingen door de daarvoor bestemde gaten te steken. De printplaat is voorgeboord, waardoor de componenten eenvoudig te monteren zijn. Een dunne koperlaag bedekt de binnenwand van de gaten, waardoor het gehele binnenoppervlak geleidend is.

Surface Mount Technology (SMT): Dit is een veelgebruikte methode voor het maken van printplaatassemblages, die de voorkeur geniet in de PCB-industrie. Bij SMT worden geautomatiseerde machines gebruikt om elektronische componenten op een printplaat te monteren.

Elektromechanische assemblage: Bij deze methode worden kabelassemblages, gegoten kunststofonderdelen, kabelbomen en bundels gebruikt om elektronische componenten op een printplaat te monteren, waardoor de soepele werking van elektronische apparaten wordt gegarandeerd.

Stappen bij het monteren van de printkaart

Printplaten vormen de ruggengraat van de meeste elektronische apparaten en bieden connectiviteit voor hun componenten. Een printkaartmonteur zorgt ervoor dat de printplaat op de juiste manier wordt geassembleerd, volgens een stapsgewijs proces. Deze stappen kunnen echter variëren, afhankelijk van de methode van PCB-assemblage.

• Schematisch ontwerp: Ontwerp een schema dat als leidraad dient voor het gehele circuit. Dit schema, een routekaart met symbolen die de complete printplaat weergeven, helpt u bij het oplossen van eventuele toekomstige problemen.

• Ontwerp van de printplaat: Vertaal het schema naar ontwerpsoftware en exporteer het vervolgens naar een geschikt formaat voor de productiefase van de printplaat.

• Fabricage en assemblage van de printplaat: De printplaat wordt vervaardigd met behulp van verschillende assemblagemethoden, zoals plated through-hole-technologie of surface mount-technologie, afhankelijk van de specifieke eisen van de printplaat.

• Inspectie en testen: Test de printplaat om er zeker van te zijn dat deze perfect functioneert, met behulp van methoden zoals visuele inspectie, röntgeninspectie en automatische optische inspectie voor complexe printplaten.

Basisprincipes van het ontwerp van circuitassemblages

Bij het assembleren van circuits is het begrijpen van de basisprincipes van het ontwerp van circuitassemblages van cruciaal belang, aangezien alle printplaten specifieke lagen hebben:

1. Supporto: Dit is het fundamentele materiaal dat de printplaat stevigheid geeft. De meeste printplaten gebruiken glasvezel als substraatlaag. Flexibele printplaten kunnen verschillende materialen gebruiken die geschikt zijn voor hun flexibiliteitsvereisten.
2. Koper: Printplaten (PCB's) zijn voorzien van een laag koperfolie. Fabrikanten lamineren de koperfolie met behulp van hitte op het bord. Het aantal koperlagen varieert afhankelijk van het type PCB. Enkelzijdige PCB's vereisen bijvoorbeeld koper aan slechts één kant van het bord meerlagige PCB's kan meerdere koperlagen hebben.
3. Soldeer masker: De soldeermaskerlaag wordt bovenop de koperlaag aangebracht. Het is meestal groen of geel van kleur en dient om de koperlaag te isoleren, zodat deze niet in contact komt met andere metalen op de plaat. Het soldeermasker helpt fabrikanten ook componenten op de juiste plaatsen op het bord te solderen.
4. Zeefdruk: De zeefdruklaag is de bovenste laag van alle printplaten. Het bevat componenten in symbolische of tekstuele vorm, waardoor ingenieurs de functies van verschillende delen van het bord kunnen begrijpen. De zeefdruklaag voegt symbolen, letters en cijfers toe aan het bord, wat helpt bij de montage en het oplossen van problemen.

Het begrijpen van deze basislagen van het ontwerp van circuitassemblages is essentieel voor iedereen die met elektronische apparaten werkt, omdat het inzicht geeft in hoe printplaten worden geconstrueerd en hoe ze functioneren in elektronische apparaten.

Productiestappen voor het assembleren van printkaarten

Het productieproces van de printkaartassemblage omvat verschillende belangrijke stappen:

Sjabloneren met soldeerpasta:

• • Soldeerpasta wordt aangebracht op specifieke delen van de printplaat waar componenten worden gemonteerd.
  • Er wordt een stencil gebruikt om ervoor te zorgen dat de soldeerpasta nauwkeurig op het bord wordt aangebracht.
  • Er worden verschillende applicators, zoals rakels of rollers, gebruikt om de soldeerpasta gelijkmatig over de plaat te verdelen.

Kies en plaats:

• • Een geautomatiseerde machine, ook wel pick-and-place-machine genoemd, wordt gebruikt om op het oppervlak gemonteerde componenten nauwkeurig te plaatsen (SMD's) en andere elektronische componenten op de printplaat.
  • Componenten worden opgepakt van haspels, trays of buizen en op de soldeerpasta op het bord geplaatst.
  • De machine maakt gebruik van visionsystemen of mechanische uitlijning om ervoor te zorgen dat componenten nauwkeurig worden geplaatst.

Reflow-solderen:

• • Nadat de componenten op het bord zijn geplaatst, wordt de print door een reflow-oven gevoerd.
  • De reflow-oven verwarmt het bord tot een temperatuur waarbij de soldeerpasta smelt, waardoor de componenten aan het bord worden gehecht.
  • De oven koelt vervolgens de plaat af, waardoor het soldeer stolt en de componenten op hun plaats worden gehouden.

Kwaliteitscontrole:

• • Na het reflow-soldeerproces ondergaat het geassembleerde bord een strenge inspectie om er zeker van te zijn dat het aan de kwaliteitsnormen voldoet.
  • Visuele inspectie wordt uitgevoerd om te controleren op soldeerdefecten, verkeerde uitlijning van componenten of andere zichtbare problemen.
  • Geautomatiseerde optische inspectie (AOI) of X-ray inspectie kan ook worden gebruikt om defecten op te sporen die niet met het blote oog zichtbaar zijn.
  • Er kunnen functionele tests worden uitgevoerd om te verifiëren dat de kaart naar behoren werkt.

Deze stappen zijn cruciaal in het productieproces van de printkaartassemblage om ervoor te zorgen dat het eindproduct aan de kwaliteitsnormen voldoet en correct functioneert.

Elektronische basiscomponenten die nodig zijn voor circuitassemblage

Er zijn enkele rudimentaire elektronische componenten die nodig zijn voor het assembleren van elektronische circuits, waaronder:

• Weerstanden: Het toevoegen van weerstand tegen elektrische stroom die in een circuit vloeit, waarbij verschillende waarden worden weergegeven door kleurcodes.
• diodes: Laat elektrische stroom in één richting stromen, handig voor het regelen van de stroomrichting.
• transistors: Versterking van elektrische stroom, dient als schakelaar zonder bewegende delen en wordt bestuurd door een kleine hoeveelheid stroom op de basispin.
• potentiometers: Variërende weerstand met behulp van een schuifregelaar of knop, vaak gebruikt om de helderheid en het volume te regelen.
• Geïntegreerde schakeling (IC): Een miniatuurvorm van een groot circuit met miljoenen kleine transistors en weerstanden, die input ontvangen en output leveren via verschillende terminals.
• Lichtgevende diode (LED): Elektriciteit omzetten in licht, duurzamer dan gloeilampen.
• Schakelaar: Mechanisch onderbreken van een circuit, openen of sluiten afhankelijk van het type schakelaar.
• Accu: Het omzetten van chemische energie in elektrische energie, die specifieke chemicaliën bevat die reageren om elektriciteit te creëren.
• broodplank: Circuits testen en ontwerpen zonder componenten en draden te solderen.
• Multimeter: Het meten van elektrische energie en andere grootheden.

Conclusie

Over het algemeen is circuitassemblage een cruciaal proces in de printplaatindustrie, met diverse belangrijke stappen en aandachtspunten. Dit artikel biedt een uitgebreide handleiding voor zowel beginners als experts, met belangrijke feiten over circuitassemblage.

Het begrijpen van de basisprincipes van elektriciteit, circuitcomponenten en assemblagemethoden is essentieel voor een succesvol circuitontwerp en -implementatie. Door de stappen in deze handleiding te volgen, kunnen individuen een beter inzicht krijgen in de assemblage van circuits en deze kennis toepassen om functionele en betrouwbare elektronische apparaten te maken.