6 головних речей, які потрібно знати про збірку плат

Процес вивчення схем і способів їх складання досить простий, що робить цей посібник надзвичайно корисним для початківців. Ми заглибимося в основи електрики та її зв'язок із ланцюгами, а також торкнемося матеріалів, необхідних для складання схем. Ці фундаментальні знання забезпечать вам міцне розуміння, коли ви переходите до більш складних концепцій.

Що таке зборка схемної плати?

Збірка схемної плати включає кілька етапів. Збірки схемних плат є повними друкованими платами після складання кожного компонента. Друкована плата не має жодних електричних компонентів, тоді як вузли плат є повними вузлами плати. Для складання друкованої плати потрібні як активні, так і пасивні компоненти.

Складання друкованої плати також відоме як складання друкованої плати, і ці терміни широко використовуються в промисловості друкованих плат. Процес складання схемної плати включає кілька етапів, у тому числі використання інструментів захоплення схем або програмного забезпечення САПР. Це включає в себе з’єднання проводів друкованих плат з електронними компонентами, при цьому сліди в мідних листах друкованих плат формують збірку.

Способи створення збірок схемних плат

Існує кілька способів створення вузлів схем, кожен з яких вимагає уваги до деталей.

Технологія наскрізного отвору з покриттям (PTH): Цей спосіб передбачає монтаж компонентів на друкованій платі шляхом вставлення їх проводів через відповідний отвір. Друкована плата попередньо просвердлена, що полегшує збірку компонентів. Тонкий шар міді покриває внутрішню стінку отворів, роблячи всю внутрішню область отвору електропровідною.

Технологія поверхневого монтажу (SMT): Це звичайний метод для створення вузлів карт, який є кращим у промисловості друкованих плат. SMT передбачає використання автоматизованих машин для складання електронних компонентів на друкованій платі.

Електромеханічна збірка: Цей метод використовує збірку кабелів, формовану пластмасу, джгути проводів і ткацькі верстати для складання електронних компонентів на друкованій платі, забезпечуючи безперебійну роботу електронних пристроїв.

Етапи складання електричної плати

Друковані плати складають основу більшості електронних пристроїв, забезпечуючи підключення їхніх компонентів. Монтажник друкованих плат гарантує, що друковану плату правильно зібрано, дотримуючись покрокового процесу. Однак ці кроки можуть відрізнятися залежно від методу складання друкованої плати.

• Схематичний проект: Розробіть схему, яка буде орієнтиром для всієї схеми. Ця схема, дорожня карта, що містить символи, що представляють всю друковану плату, допоможе вам вирішити будь-які майбутні проблеми.

• Макет дизайну дошки: Переведіть схему в програмне забезпечення для проектування, а потім експортуйте її у прийнятний формат для етапу виробництва друкованої плати.

• Виготовлення та складання друкованої плати: Створіть плату, використовуючи різні методи складання, наприклад технологію наскрізних отворів із покриттям або технологію поверхневого монтажу, залежно від конкретних вимог до плати.

• Перевірка та тестування: Перевірте друковану плату, щоб переконатися, що вона працює бездоганно, використовуючи такі методи, як візуальний огляд, рентгенівський огляд і автоматичний оптичний контроль для складних друкованих плат.

Основи проектування схемних вузлів

Під час збирання схем розуміння основ проектування збірки схем має вирішальне значення, оскільки всі друковані плати мають певні шари:

1. Субстрат: це основний матеріал, що забезпечує жорсткість друкованої плати. Більшість друкованих плат використовують скловолокно для шару підкладки. Гнучкі друковані плати можуть використовувати різні матеріали, що відповідають їхнім вимогам щодо гнучкості.
2. Мідь: Друковані плати (PCB) мають шар мідної фольги. Виробники ламінують мідну фольгу на дошку за допомогою тепла. Кількість мідних шарів залежить від типу друкованої плати. Наприклад, для односторонніх друкованих плат потрібна мідь лише на одній стороні плати багатошарові друковані плати може мати кілька шарів міді.
3. Паяльна маска: шар паяльної маски наноситься поверх шару міді. Зазвичай він має зелений або жовтий колір і служить для ізоляції мідного шару, запобігаючи його контакту з іншими металами на платі. Паяльна маска також допомагає виробникам припаювати компоненти до відповідних місць на платі.
4. Шовкографія: Шовкотрафаретний шар є верхнім шаром усіх друкованих плат. Він містить компоненти в символьній або текстовій формі, допомагаючи інженерам зрозуміти функції різних частин плати. Шовкотрафаретний шар додає до дошки символи, літери та цифри, допомагаючи в складанні та усуненні несправностей.

Розуміння цих основних рівнів проектування схемотехніки має важливе значення для будь-кого, хто працює з електронними пристроями, оскільки це дає уявлення про те, як побудовані друковані плати та як вони функціонують в електронних пристроях.

Етапи виготовлення монтажної плати

Виробничий процес складання схемної плати включає кілька основних етапів:

Трафарет паяльної пасти:

• • Паяльну пасту наносять на певні ділянки друкованої плати, де будуть монтуватися компоненти.
  • Для точного нанесення паяльної пасти на плату використовується трафарет.
  • Щоб рівномірно нанести паяльну пасту на плату, використовуються різні аплікатори, такі як ракелі або валики.

Виберіть і розмістіть:

• • Для точного розміщення компонентів для поверхневого монтажу використовується автоматизована машина, відома як машина для встановлення та встановлення (SMD) та інші електронні компоненти на друкованій платі.
  • Компоненти збираються з котушок, лотків або трубок і розміщуються на паяльній пасті на платі.
  • Машина використовує системи бачення або механічне вирівнювання для забезпечення точного розміщення компонентів.

Пайка оплавленням:

• • Після розміщення компонентів на платі друкована плата пропускається через піч для оплавлення.
  • Піч оплавлення нагріває плату до температури, яка плавить паяльну пасту, з’єднуючи компоненти з платою.
  • Потім піч охолоджує плату, затверджуючи припій і закріплюючи компоненти на місці.

Контроль якості:

• • Після процесу пайки оплавленням зібрана плата проходить ретельну перевірку на відповідність стандартам якості.
  • Візуальна перевірка виконується, щоб перевірити наявність дефектів пайки, невідповідності компонентів або інших видимих ​​проблем.
  • Автоматизований оптичний контроль (AOI) або Рентгенологічне обстеження також можна використовувати для виявлення дефектів, які не видно неозброєним оком.
  • Щоб переконатися, що плата працює належним чином, можна виконати функціональне тестування.

Ці кроки є ключовими у виробничому процесі складання схемної плати, щоб переконатися, що кінцевий продукт відповідає стандартам якості та правильно функціонує.

Основні електронні компоненти, необхідні для складання схеми

Існують деякі рудиментарні електронні компоненти, необхідні для складання електронних схем, зокрема:

• резистори: Додавання опору електричному струму, що протікає в колі, з різними значеннями, представленими кольоровими кодами.
• Діоди: Дозволяє електричному струму текти в одному напрямку, що корисно для керування напрямком потоку струму.
• Транзистори: Підсилює електричний струм, який служить перемикачем без рухомих частин і керується невеликою величиною струму на базовому штирі.
• Потенціометри: Зміна опору за допомогою повзунка або ручки, яка часто використовується для регулювання яскравості та гучності.
• Інтегральна схема (IC): Мініатюрна форма великої схеми, що містить мільйони крихітних транзисторів і резисторів, які приймають вхідні дані та забезпечують вихід через кілька терміналів.
• Світлодіод (LED): Перетворення електрики на світло, довговічніше, ніж лампи розжарювання.
• Перемикач: Механічний розрив ланцюга, розмикання або замикання залежно від типу вимикача.
• Батарея: Перетворення хімічної енергії в електричну, що містить специфічні хімічні речовини, які реагують, створюючи електрику.
• Макетна плата: Тестування та проектування схем без пайки компонентів і проводів.
• Мультиметр: Вимірювання електричної енергії та інших величин.

Висновок

Загалом, складання схем є критично важливим процесом у галузі друкованих плат, що включає кілька ключових кроків та міркувань. Ця стаття надала вичерпний посібник як для початківців, так і для експертів, охоплюючи важливі факти про складання схем.

Розуміння основ електрики, компонентів схеми та методів складання є важливим для успішного проектування та реалізації схеми. Дотримуючись кроків, викладених у цьому посібнику, люди зможуть краще зрозуміти збірку схем і застосувати ці знання для створення функціональних і надійних електронних пристроїв.