Mikä on PCB Assembler?

Piirilevyn kokoonpanija on henkilö, joka kokoaa levyn. Prosessiin kuuluu komponenttien poiminta ja sijoittaminen, juottaminen ja testaus. Kokoonpanijat käyttävät yleensä pinta-asennustekniikkaa, joka on yleisin piirilevytyyppi. Komponenttien kiinnittämiseen levylle käytetään juotospastaa.

Valitse ja sijoita prosessi

PCB-kokoonpanijan poiminta- ja sijoitusprosessiin kuuluu mekaaninen kokoonpanolinja, joka poimii komponentit ja sijoittaa ne määritettyihin paikkoihin piirilevyllä. Poiminta- ja sijoituskoneet on yleensä varustettu kameroilla, joilla varmistetaan, että komponentit sijoitetaan oikein. Koneissa käytetään myös pneumaattista alipainetta osien poimimiseen ja sijoittamiseen piirilevylle.

Toisin kuin manuaalinen kokoonpano, PCB-kokoonpanijan Pick and Place -prosessi automatisoi koko prosessin. Koneet poimivat ja sijoittavat komponentit komponenttien syöttölaitteesta ja asentavat ne sitten piirilevylle juotospastan avulla. Nämä koneet voivat luoda tunnissa 20-30 000 elementtiä levyä kohti.

Juotospasta

Juotospasta on tärkeä osa PCB-kokoonpanoprosessia. Juotospastan käyttö piirilevyllä estää oikosulkuja ja suojaa hapettumiselta. Se myös vahvistaa liitoksia ja auttaa virran kulkua. Tätä tahnaa on saatavana useina eri laatuina.

Piirilevyjen juotosprosessi muuttuu yhä monimutkaisemmaksi, kun kerrosten määrä kasvaa. Jokaisen uuden kerroksen myötä tarvitaan lisää kaavoja, uudelleenjuotosprosesseja ja komponenttikokoonpanon vaihteluita. Kerrosten määrästä riippumatta laadunvalvonta on edelleen ensisijainen tavoite. Prosessin kuljetinhihnat valmistetaan erittäin hienostuneesti, ja pienikin häiriö toisessa vaiheessa voi aiheuttaa liitoksen, joka ei täytä vaatimuksia.

Juotospasta on metallihiukkasten ja juotosliuoksen seos. Sitä levitetään piirilevyille ennen kuin poiminta- ja sijoitusprosessi alkaa. Juotospasta sulaa, kun se kulkee infrapunajuotoskoneen läpi. Juotospastan levitys on olennainen osa piirilevyjen kokoonpanoprosessia. Juotospastaa voidaan käyttää sekä prototyyppien valmistuksessa että laajamittaisessa tuotannossa. Juotospastan käyttö tekee myös kokoonpanoprosessista helpon ja nopean.

Robotiikka

Piirilevyjen kokoonpanijat käyttävät robottitekniikkaa elektroniikkakomponenttien valmistukseen. Tätä tekniikkaa voidaan käyttää monilla eri teollisuudenaloilla. Se käyttää elektronisia komponentteja ohjaukseen ja toimintaan. Yksi robotin tärkeimmistä osista on painettu piirilevy. Piirilevy ohjaa robotin toimintaa ja antaa palautetta sen ohjaimelle. Erilaiset komponentit on suunniteltava oikeaa toimintaa varten, ja piirilevyn kokoonpanijan on kiinnitettävä huomiota näihin yksityiskohtiin.

Robottipiirilevyjen kokoonpanolaite voi poistaa virheet, jotka voivat lisätä kustannuksia. Poistamalla viat prosessin alkuvaiheessa voidaan varmistaa, että levyt täyttävät laatuvaatimukset, ja säästää valmistajien aikaa kalliisiin uusintatöihin. Robottipiirilevykokoonpanokoneen alkukustannukset ovat kuitenkin korkeat, ja sen käyttöönotto voi viedä jonkin aikaa. Koska piirilevynkokoonpanokoneen robotit ovat niin tarkkoja, ihmistyövoimaa tarvitaan edelleen tiettyihin tehtäviin.

Puhdistus

Piirilevyjen kokoonpanijat etsivät aina tapoja parantaa tuotteidensa luotettavuutta ja tuotantomäärää. Valitettavasti jotkin näistä prosesseista voivat jättää jälkeensä jäämiä ja epäpuhtauksia, jotka voivat vaikuttaa negatiivisesti lopputuotteeseen. Siksi on tärkeää puhdistaa piirilevy ennen kokoonpanoprosessin aloittamista. Tämä prosessi poistaa lian, juotosvirran ja oksidit, jotka voivat aiheuttaa useita ongelmia. Näin tuotteesi näyttävät puhtaammilta ja luotettavammilta, kun ne asennetaan lopullisiin tuotteisiin.

Voit käyttää erilaisia puhdistusliuoksia PCB:n perusteelliseen puhdistamiseen. Jotkut niistä ovat yksinkertaisia ja edullisia, kun taas toiset vaativat erikoispuhdistuslaitteita ja -tarvikkeita. Useimmat näistä puhdistusliuoksista ovat palamattomia eivätkä vahingoita herkkiä komponentteja, kuten kosteusantureita. Puhdistusprosessi on kuitenkin aina suoritettava hyvin tuuletetussa tilassa tai huurteen alla, jotta et altistuisi haitallisille höyryille.

PCB-kokoonpanijan merkitys

Piirilevyn kokoonpanija on ammattitaitoinen henkilö, joka osaa koota piirilevyn. Hänen tehtävänään on varmistaa, että kaikki komponentit on sijoitettu ja juotettu oikein. Hyvän työn tekeminen edellyttää tarkkaa silmää yksityiskohdille, suurta kädentaitoa ja tarkkuutta. Lisäksi kokoonpanijan on pystyttävä työskentelemään nopeasti ja tarkasti. Hänen on pystyttävä noudattamaan ohjeita huolellisesti.

Kun elektroniikkatuotteista tulee pienempiä ja monimutkaisempia, piirilevyjen kokoonpanijan vaatimukset kasvavat. Tämä johtuu siitä, että ihmisten on työskenneltävä yhä monimutkaisempien piirien parissa rajoitetussa tilassa. Tämä edellyttää tarkkoja säätöjä sekä juottamisessa että kokoonpanossa.

Kuinka täyttää PCB nopeasti ja helposti

The process of PCB population is important to the electronics industry. The backbone of most electronic devices, populated PCBs are used in many different applications. The process has become easier with recent advances in technology. You can learn how to populate a PCB quickly and easily.

Using through-hole resistors

Using through-hole resistors to populate a PCB requires careful planning and placement. Because these components require more space than surface-mounted components, they need to be manually placed on the PCB. The following steps are useful for placing through-hole components on a PCB:

First, determine the size of your through-hole resistors and capacitors. If the size of the components is relatively large, you might consider using a surface-mount component instead. It will also simplify soldering processes. Ultimately, surface-mount resistors are more expensive than through-hole resistors, but they are still the best option if you’re limited by space.

A through-hole resistor has long, flexible leads that can be stuck into a breadboard or soldered into a PCB. These resistors reduce electrical current in circuits. There are three main types of through-hole resistors: axial through-hole resistors, radial through-hole resistors, and pluggable through-hole resistors. Axial through-hole resistors are the most common.

Using a pick and place machine

Using a pick and place machine is a modern manufacturing process that makes PCB assembly faster and more efficient. It can place components millimeter-by-millimeter, allowing designers to maximize space while reducing PCB size. Pick and place machines also enable faster PCB production, which helps to reduce the overall cost of the project.

A pick and place machine functions by picking up a component with a small suction nozzle. This suction holds the component in the right place and then releases the suction. The nozzles are programmed with the initial and final positions of the component, but slight variations in location can still occur.

A pick and place machine is an efficient way to place SMT components on a PCB. It has numerous advantages, including minimal setup time and easy reprogramming. Although humans can’t duplicate the speed of pick and place machines, they can greatly increase revenue. For a small initial investment, buying a used pick and place machine is a great way to get the most out of your efforts.

Using a stencil

Printing with a stencil involves three processes: filling the aperture with solder paste, transferring the paste, and positioning the paste. When using a stencil to populate a PCB, it is essential to ensure that the paste is precisely transferred. During the stencil printing process, the stencil wall area should be the same as the open face area of the PCB. This way, you can minimize the risk of causing air holes when applying solder paste.

Before printing the solder paste, you need to select the stencil thickness. The stencil thickness is important, as it determines how much solder paste is printed on the PCB. If the stencil has too much solder paste, it can result in bridging during reflow soldering. Fortunately, there are stencils available with varying thicknesses, which can help you minimize solder bridging.

Juottaminen

Soldering a PCB is a basic skill that most electrical technicians should learn. It is a simple process, and once you know how to do it, you can apply it to a wide range of soldering jobs. The process involves running solder on various contacts on a PCB. It is an efficient way to bond various electrical components.

Before you begin soldering a PCB, you should clean the surface thoroughly. This will ensure a strong solder joint. You can buy solder cleaning pads at industrial or home improvement stores. These pads will not abrade the PCB material and are safe to use. However, you should not use them for cleaning your kitchen.

Choosing a pcb supplier

Choosing a PCB supplier is a critical component of your project. Because the electronics industry is a highly uncertain space, it’s a good idea to evaluate several different suppliers before selecting one. The best place to make initial contact with suppliers is by attending industry conferences and tradeshows. You’ll often find sales representatives and technical support personnel on the show floor and can contact them later for further information.

Reputable PCB suppliers will take their time reviewing your design. The experience and know-how of these professionals is essential to a successful project. You should also take into account how quickly the company can quote you. Although a fast quote might be tempting, it may not represent the quality of work you expect. In addition, a slow quote might mean that the project will take a long time to complete. You should also look at the lead time of the PCB supplier. In most cases, 24 hours should be enough time to receive a quotation.

Komponentit tehdä täydellinen PCB-projekti

Ennen kuin aloitat oppimisen PCB-levyn valmistamisesta kotona, sinun on tiedettävä komponentit, joita tarvitset projektin loppuunsaattamiseksi. Näitä ovat muun muassa juotosastia, juotospasta ja kuparipinnoitettu levy. Seuraava vaihe on koota piirilevy. Tämän vaiheen aikana sinun on varmistettava, että kaikki komponentit on sijoitettu oikein ja juotettu yhteen. Lopullisen piirilevyn pitäisi näyttää alla olevan kaltaiselta.

Juotospasta

Juotospasta on materiaali, jota käytetään elektronisten komponenttien kiinnittämiseen piirilevylle. Saatavilla on erilaisia koostumuksia. Jotkut ovat paksumpia kuin toiset. Paksumpia koostumuksia käytetään sabluunapainatuksessa ja ohuempia koostumuksia käytetään silkkipainotekniikoissa. Paksumpia tahnoja suositaan, koska ne pysyvät piirilevyllä paljon pidempään. Oikean koostumuksen valitseminen piirilevylle riippuu tulostusmenetelmästä ja kovettumisolosuhteista.

Juotospastojen valmistajat antavat yleensä suosituksia lämpötilaprofiiliksi. Yleensä lämpötilan on noustava asteittain, jotta estetään äkillinen, räjähdysmäinen laajeneminen. Lämpötilan nousun on myös oltava asteittaista, jotta juotospasta ehtii aktivoida juoksevuuden ja sulaa täysin. Tätä aikaväliä kutsutaan nimellä "Time Above Liquidus". Time Above Liquidus -ajan jälkeen juotospastan on jäähdyttävä nopeasti.

Juotospastan lämpöominaisuudet voivat vaikuttaa juotteen sulamislämpötilaan. Lyijyllä on alhainen sulamispiste, minkä vuoksi se sopii erinomaisesti komponenttien johtimiin ja piirilevytyynyihin. Lyijy ei kuitenkaan ole ympäristöystävällistä, ja teollisuus pyrkii käyttämään vähemmän vaarallisia materiaaleja.

Happoetsaus

Piirilevyjä voidaan syövyttää erilaisilla kemikaaleilla. Näitä kemikaaleja käytetään kuparin poistamiseen piirilevyn ulkokerroksesta. Prosessi voi olla joko hapan tai emäksinen. Prosessi suoritetaan yleensä piirilevylle, joka on altistettu UV-lampulle. Valo osuu laminaatteihin heikentäen niitä ja aiheuttaen kuparialueen syntymisen. Tämän jälkeen käytetään happoa kuparin liuottamiseksi, jolloin jäljelle jää puhdas ja kirkas levy.

Yleinen PCB-levyjen syövyttämiseen käytetty happo on natriumpersulfaatti. Tämä happo on kirkas neste, joka muuttuu ajan myötä vihreämmäksi, jolloin levyn pinta on helposti nähtävissä. Toisin kuin ferrikloridi, natriumpersulfaatti ei ole yhtä syövyttävää eikä värjää vaatteita. Se on kuitenkin edelleen vaarallinen aine, ja sitä on käsiteltävä varoen.

Suolahappoa ja vetyperoksidia voi ostaa rautakaupoista. Litra kutakin näistä kemikaaleista voi syövyttää useita PCB:tä. Yksi litra riittää 10 x 4 cm2 kokoisen piirilevyn syövyttämiseen. Syövytysliuosta käytetään vain kerran, joten sinun on varmistettava, että se on valmistettu tarkasti ennen prosessin aloittamista. Varmista myös, että muovialusta sopii piirilevylle.

Kuparipäällysteinen levy

Kuparipäällysteiset levyt ovat yleensä yksi- tai kaksipuolisia, riippuen levyn ominaisuuksista. Ne on yleensä valmistettu FR-4:stä, lasikuitu- ja epoksikomposiitista, jossa on joko yksi tai kaksi kuparikerrosta. Kuparikerrosten paksuus on yleensä 1,4 millimetriä. Kuparikerroksen paksuus vaikuttaa levyn sähköisiin ominaisuuksiin. Paksummat kerrokset ovat parempia, jos tarvitaan suuria virtoja.

Helpoin tapa luoda kuparipäällysteisen piirilevyn ulkoasu on väriaineen siirto, jossa kuvio tulostetaan siirtopaperiarkille ja väriaine siirretään silitysraudalla tai puristimella. Voit ostaa siirtopaperia internetistä tai käyttää kiiltävää lehden sivua. Sinun on varmistettava, että peilaat suunnittelusi, jotta siirtoprosessi sujuu mahdollisimman sujuvasti.

Altium Designer on erinomainen työkalu kuparipäällysteisten piirilevyjen suunnitteluun. Se on täynnä ominaisuuksia ja työkaluja, joiden avulla voit luoda ammattimaisen näköisen levyn. Sen avulla voit myös jakaa suunnittelutietosi välittömästi, mikä helpottaa yhteistyötä piirilevyvalmistajan kanssa.

How to Improve the Radiation Interference of SDRAM Signals in PCB Design

Hyvä piirilevysuunnittelu on sellainen, jossa ei ole SDRAM-signaalien aiheuttamia säteilyhäiriöitä. Tämä onnistuu pitämällä signaalijohdot mahdollisimman lyhyinä ja lisäämällä piirilevyn dielektrisyysvakiota. Lisäksi voit sijoittaa magneettihelmiä johtojen tai kaapeleiden liitäntöihin.

Increasing the dielectric constant of the PCB board

When using high-speed circuits, the need to match the impedance of traces is critical. If not, RF energy can radiate and cause EMI problems. A good way to solve this problem is to use signal termination. This will mitigate the effects of reflection and ringing, and slow down fast rising and falling edges. The materials used in PCB boards play a big role in the impedance of the traces.

The best practice is to route key signals separately and as short as possible. This minimizes the length of coupling paths for interference signals. Clock signals and sensitive signal lines should be routed first. Insignificant signal lines should be routed last. In addition, key signal routing should not exceed the space created by pad and through-hole vias.

Keeping signal lines as short as possible

Keeping signal lines short in PCB design helps to avoid EMI and crosstalk problems. The signal return path is defined as the projection of a trace on the reference plane. It is very important to keep this reference plane continuous. In some cases, the return path can be reduced by using signal switching and power layer splitting techniques. In such cases, the SDRAM signal should be placed on the inner layer of the PCB.

If the signal return path is long, it will create a large amount of crosstalk and mutual coupling. Hence, it is important to keep signal lines short as much as possible. The length of the signal line should be set as close as possible to the adjacent ground plane. It is also essential to reduce the number of parallel leads at the input and output terminals. If necessary, the distance between the two leads can be shortened or increased by adding grounding lines between them.

Using ferrite beads

Ferrite beads are used to reduce radiation interference in circuits containing sdram signals. The beads are used on individual conductors in the circuit. The use of these beads requires careful consideration. For example, single-board computer CPUs are typically operated at high frequencies, with clocks often in the hundreds of megahertz. Similarly, power rails are susceptible to RF.

The main properties of ferrite magnetic beads are that they have very low resistance to low-frequency currents and very high-frequency attenuation to high-frequency currents. These characteristics make them more effective at noise absorption than conventional inductors. For optimal results, the manufacturer should provide a technical specification. This will help the user to determine the correct impedance for the circuit.

Using ground-fill patterns

Radiation interference is a problem that can cause malfunctions in electronic equipment. It can occur in any frequency range and can cause signal quality to be compromised. Luckily, there are several ways to improve radiation interference. This article outlines some techniques that can be used.

One technique is to extend the ground traces. By doing this, the ground traces can fill up empty spaces on the PCB. In a two-layer board, for example, the ground traces should be extended from the top layer to the bottom. In addition, the ground traces should not be too long. Using ground-fill patterns in pcb design allows designers to reduce the distance between the output and input terminals.

Another method is to use via stitching to reduce the amount of radiation interference caused by traces that are too close to the edges of the board. By doing this, the board is protected from EMI by forming a ring of vias around the board’s edge. Via stitching is particularly beneficial on two and four-layer boards.

Avoiding transmission line reflections

When designing a PCB, it is crucial to avoid transmission line reflections. These are caused by changes in impedance between the source and destination signals. This can be a result of various factors, such as the dielectric constant or height of the PCB.

First of all, the PCB must be able to maintain continuity of the reference plane, as the return current needs to go through the same layer. This continuity is essential when using signal switching and power layer splitting. Another way of ensuring that the return path is as short as possible is to incorporate a capacitor on the inner layer of the PCB.

Another solution to avoid transmission line reflections is to make sure that the traces are not too close together. This will reduce the likelihood of crosstalk, which can cause serious issues for high-speed signals.

Muutamia vinkkejä PCB-onnistumisprosentin parantamiseen

Komponenttien pitäminen vähintään 2 mm:n etäisyydellä piirilevyn reunasta.

Piirilevyn reuna on usein herkin rasitukselle. Tämän vuoksi on tärkeää pitää komponentit vähintään 2 mm:n etäisyydellä levyn reunasta. Tämä on erityisen tärkeää, jos piirilevyllä on liittimiä tai kytkimiä, joihin on päästävä käsiksi ihmiskäsin. On myös useita näkökohtia, jotka on pidettävä mielessä, kun komponentteja sijoitetaan reunimmaiselle piirilevylle.

Kun luot piirilevyn asettelua, muista jättää tilaa jälkien ja tyynyjen väliin. Koska piirilevyjen valmistusprosessi ei ole 100-prosenttisen tarkka, on tärkeää jättää vähintään 0,020″ tilaa vierekkäisten tyynyjen tai jälkien väliin.

Liitäntöjen tarkistaminen yleismittarilla

Kun käytät yleismittaria piirilevyn testaamiseen, ensimmäinen vaihe on napaisuuden tunnistaminen. Yleismittarissa on yleensä punainen ja musta anturi. Punainen anturi on positiivinen puoli ja musta anturi on negatiivinen puoli. Yleismittarin pitäisi näyttää oikea lukema, jos molemmat anturit on kytketty samaan komponenttiin. Mittarissa pitäisi myös olla summeritoiminto, jotta se hälyttää oikosulusta.

Jos epäilet, että piirilevy on oikosulussa, irrota kaikki siihen liitetyt komponentit. Tämä poistaa viallisen komponentin mahdollisuuden. Voit myös tarkistaa läheiset maadoitusliitännät tai -johtimet. Tämä voi auttaa oikosulun sijainnin rajaamisessa.

DRC-järjestelmän käyttö

DRC-järjestelmä auttaa suunnittelijoita varmistamaan, että heidän PCB-suunnitelmansa ovat suunnittelusääntöjen mukaisia. Se merkitsee virheet ja antaa suunnittelijoille mahdollisuuden tehdä tarvittaessa muutoksia suunnitteluun. Se voi myös auttaa suunnittelijoita määrittämään alkuperäisen kaavion pätevyyden. DRC-järjestelmän tulisi olla osa suunnitteluprosessia alusta alkaen piirikaavioista lopullisiin piirilevyihin.

DRC-työkalut on suunniteltu tarkistamaan piirilevysuunnitelmien turvallisuus, sähköinen suorituskyky ja luotettavuus. Ne auttavat insinöörejä poistamaan suunnitteluvirheet ja lyhentämään markkinoille saattamiseen kuluvaa aikaa. HyperLynx DRC on tehokas ja joustava suunnittelusääntöjen tarkistustyökalu, joka tarjoaa tarkan, nopean ja automatisoidun sähköisen suunnittelun tarkistuksen. Se tukee mitä tahansa piirilevysuunnitteluvirtaa ja on yhteensopiva ODB++- ja IPC2581-standardien kanssa. HyperLynx DRC -työkalusta on tarjolla ilmainen versio, joka sisältää kahdeksan DRC-sääntöä.

Käyttämällä kaadot tehotasolla

Jos sinulla on vaikeuksia tehopiirilevyn suunnittelussa, voit käyttää layout-ohjelmistoa, jonka avulla voit hyödyntää tehotasoa mahdollisimman hyvin. Ohjelmisto voi auttaa sinua päättämään, missä läpiviennit tulisi sijoittaa sekä minkä kokoisia ja minkä tyyppisiä niitä tulisi käyttää. Se voi myös auttaa sinua simuloimaan ja analysoimaan suunnittelua. Nämä työkalut tekevät piirilevyjen asettelusta paljon helpompaa.

Jos työskentelet monikerroksisen piirilevyn parissa, on ehdottoman tärkeää varmistaa symmetriset kuviot. Useat tehotasot voivat auttaa varmistamaan, että piirilevyn asettelu pysyy tasapainossa. Esimerkiksi nelikerroksinen piirilevy tarvitsee kaksi sisäistä tehotasoa. Myös kaksipuolinen piirilevy voi hyötyä useista tehotasoista.