Mikä on PCB-kokoonpano?

Piirilevyjen kokoonpano on monimutkainen prosessi, johon kuuluu piirilevyjen rakentaminen. Piirilevyt valmistetaan tyypillisesti muovista, ja ne vaativat suurta tarkkuutta. Kokoonpanoprosessi suoritetaan usein käsin. Jotkin piirilevyt ovat kuitenkin niin monimutkaisia, että niiden käsittelyyn tarvitaan kone. Tämä prosessi voi olla kallis ja aikaa vievä.

Painetun piirilevyn kokoonpano

Painettujen piirilevyjen kokoonpano on olennainen prosessi elektronisten laitteiden luomisessa. Se on prosessi, jossa painetut piirilevyt asetetaan ei-johtavalle alustalle. Sitten piirilevyyn kiinnitetään komponentit. Piirilevytyypistä ja sen käyttökohteesta riippuen käytetään erilaisia prosesseja.

Yksi tärkeimmistä PCB-kokoonpanon tekijöistä on komponenttien jalanjälki. Varmista, että jalanjälki vastaa tarkalleen tietolehteä. Muuten komponentti sijoitetaan väärin ja saa epätasaisen lämmön juottamisen aikana. Lisäksi väärä jalanjälki voi aiheuttaa sen, että komponentti tarttuu piirilevyn toiselle puolelle, mikä ei ole toivottavaa. Lisäksi väärä maadoituskuvio voi aiheuttaa ongelmia käytettäessä passiivisia SMD-komponentteja. Esimerkiksi tyynyjä yhdistävien raitojen leveys ja suuruus voivat vaikuttaa juotosprosessiin.

Piirilevyjen kokoonpanoprosessi alkaa piirilevyn suunnittelun tulostamisella kuparipäällysteiselle laminaatille. Tämän jälkeen altistunut kupari syövytetään kuvion jättämiseksi. Kun komponentit on sijoitettu, piirilevy asetetaan kuljetushihnalle. Kun piirilevy on sijoitettu suureen yli, se juotetaan uudelleen. Reflow-juottaminen on tärkeä vaihe piirilevyjen kokoonpanossa. Reflow-juottamisessa piirilevy asetetaan kuljetinhihnalle ja asetetaan sitten lämmitettyyn kammioon. Tänä aikana juote sulaa ja kutistuu.

Tekniikat

PCB-kokoonpanossa on useita eri tekniikoita. Yksi näistä tekniikoista on automaattinen optinen tarkastus, jossa on kameroilla varustettu kone, joka tutkii levyt eri kulmista ja havaitsee mahdolliset virheet. Toinen tekniikka on visuaalinen tarkastus, jossa ihminen tarkastaa levyt manuaalisesti. Nämä tekniikat ovat käyttökelpoisia pieniä määriä valmistetuille piirilevyille, mutta niillä on rajoituksensa.

Osien suuntaaminen samaan suuntaan on toinen tekniikka, jolla piirilevyn kokoonpanoprosessi nopeutuu ja helpottuu. Tämä menetelmä auttaa minimoimaan komponenttien ristiinkytkeytymisen mahdollisuudet, mikä voi johtaa juotosongelmiin. Toinen tekniikka on reunakomponenttien sijoittaminen ensin. Syynä tähän on tuloliitäntöjen asettelun ohjaaminen levyllä.

Kustannukset

PCB-kokoonpanon kustannukset vaihtelevat suuresti yritysten välillä. Tämä johtuu siitä, että piirilevyjen valmistuksessa käytettävät perusmateriaalit ovat kalliita. Lisäksi jotkin yritykset veloittavat samoista PCB-kokoonpanopalveluista paljon enemmän kuin toiset. Lopputuotteen laatuun se ei kuitenkaan vaikuta. Jos sinulla ei siis ole varaa PCB-kokoonpanon korkeisiin kustannuksiin, voit aina etsiä halvempia vaihtoehtoja.

Piirilevyjen kokoonpanokustannukset riippuvat kokoonpantavien piirilevyjen määrästä. Vähäiset tilaukset aiheuttavat korkeammat kustannukset, kun taas keskisuuret tilaukset aiheuttavat alhaisemmat kustannukset. Lisäksi piirilevyjen kokoonpanoprosessissa käytettävän suunnittelun ja komponenttien laadulla on myös merkitystä kokonaiskustannusten määrittämisessä.

Manuaalisen pcb-kokoonpanon haitat

Manuaalinen PCB-kokoonpano on työvoimavaltainen prosessi, joka vaatii ammattitaitoisia teknikkoja. Se vie myös paljon aikaa ja siihen liittyy suuri inhimillisten virheiden riski. Tästä syystä manuaalista kokoonpanoa ei suositella laajamittaisiin PCB-kokoonpanoprojekteihin. Se ei myöskään ole ihanteellinen vaihtoehto joillekin komponenteille, kuten hienojakoisille nastoille ja tiheille SMT-osille.

Toinen manuaalisen PCB-kokoonpanon haittapuoli on automaation puute. Jopa kaikkein kokeneimmilla käsillä on vaikeuksia saavuttaa samaa tarkkuutta kuin koneella. On myös vaikeaa saada aikaan johdonmukaista ja jäännösvapaata juottamista. Tämän seurauksena käsin valmistettujen piirilevyjen laatu on epätasainen. Lisäksi pienempiä komponentteja on vaikeampi koota käsin.

Piirin sisäinen testaus

Piirin sisäinen testaus (ICT) on prosessi, jossa piirilevy käydään läpi useita vaiheita sen varmistamiseksi, että kaikki komponentit ovat kunnolla paikoillaan. Se on erittäin hyödyllinen testi, mutta sillä on joitakin rajoituksia, kuten rajoitettu testin kattavuus. Jotkin piirilevykomponentit ovat liian pieniä tähän menetelmään tai niissä on suuri määrä komponentteja. Menetelmä voi kuitenkin antaa suuren luottamuksen piirilevyn rakentamisen laatuun ja toimivuuteen.

PCBA:t voidaan testata monella eri tavalla, kuten piirin sisäisellä testauksella, jossa käytetään piirilevyn tiettyihin kohtiin kiinnitettyjä sähköisiä antureita. Antureilla voidaan havaita komponenttiviat, kuten nostot, siirtymät tai huonot juotokset. Niillä voidaan myös mitata jännitetasoja ja resistanssia sekä muita niihin liittyviä tekijöitä.