Kas yra PCB gamyba?

FR-4

FR-4 yra dažniausiai PCB gamyboje naudojamas substratas. Jis pagamintas iš stiklo audinio, impregnuoto hibridine epoksidine derva. Jis pasižymi puikiomis elektrinėmis, mechaninėmis ir šiluminėmis savybėmis, todėl yra populiarus pasirinkimas įvairioms reikmėms. FR-4 spausdintinės plokštės paprastai naudojamos kompiuterių, ryšių ir kosmoso srityse. Su šia medžiaga lengva dirbti, o projektuotojams ji suteikia daug privalumų.

FR4 yra ideali medžiaga didelio tankio daugiasluoksniams sluoksniams. Jos privalumai - mažas plėtimosi greitis ir didelė šiluminė varža. Tai geras pasirinkimas, kai temperatūra viršija 150 laipsnių Celsijaus. Ji taip pat žinoma dėl savo lengvo apdorojimo ir elektrinių savybių.

FR-6

FR-4 yra nebrangus, nedegus pramoninis laminatas, kurio pagrindą sudaro popierius ir fenolinės dervos rišiklis. Tai įprastas spausdintinių plokščių laminatų pasirinkimas. Jis taip pat yra pigesnis už austus stiklo audinius. Jo dielektrinė skvarba žemesniuose nei mikrobangų dažniuose yra 4,4-5,2, o aukštesniuose dažniuose palaipsniui mažėja.

PCB gamybai reikalingi įvairūs substratai. Dažniausiai naudojamos medžiagos yra FR-4 ir FR-6. Kitos įprastos medžiagos yra G-10, aliuminis ir PTFE. Šios medžiagos naudojamos dėl jų mechaninių ir elektrinių savybių ir gali būti formuojamos taip, kad atitiktų konkrečias specifikacijas.

FR-4 naudojamas PCB gamyboje dėl mažos kainos ir universalumo. Tai elektros izoliatorius, pasižymintis dideliu dielektriniu atsparumu ir dideliu stiprumo ir svorio santykiu. Tai taip pat lengva medžiaga, atspari drėgmei ir ekstremalioms temperatūroms. FR-4 paprastai naudojama viensluoksnėms spausdintinėms plokštėms gaminti.

FR-8

PCB gamybai naudojamos kelios skirtingos medžiagos. Kiekviena medžiaga pasižymi skirtingomis savybėmis, o skirtingos savybės gali turėti įtakos plokštės veikimui. Paprastai spausdintinės plokštės skirstomos į tris skirtingas klases: 1 ir 2 klasės. 1 klasės PCB turi ribotą tarnavimo laiką, 2 klasės PCB turi ilgesnį tarnavimo laiką, o 3 klasės PCB pasižymi didelėmis eksploatacinėmis savybėmis pagal poreikį, o 3 klasės PCB negali toleruoti gedimų.

Pirmasis PCB gamybos etapas - PCB projektavimas. Paprastai tai atliekama naudojant kompiuterinę programą. Pėdsakų pločio skaičiuoklė padeda nustatyti įvairių sluoksnių, pavyzdžiui, vidinio ir išorinio, storį. Vidinis ir išorinis sluoksniai paprastai atspausdinami juodu rašalu, kad būtų pažymėti laidūs variniai pėdsakai ir grandinės. Kai kuriais atvejais komponentų paviršiaus apdailai nurodyti naudojama spalva.

FR-4 + FR-4 + FR-4 + FR-4

FR-4 yra įprastas PCB gamyboje naudojamas substratas. Jis sudarytas iš stiklo audinio, impregnuoto hibridine epoksidine derva. Dėl puikių elektrinių, šiluminių ir mechaninių savybių jis yra ideali medžiaga spausdintinių plokščių gamybai. Šios plokštės naudojamos įvairiose pramonės šakose, įskaitant kompiuterių, ryšių, aviacijos ir kosmoso bei pramonės valdymo sritis.

Rinkdamiesi spausdintinių plokščių medžiagą, atsižvelkite į tai, kiek drėgmės gali sugerti plokštė. Drėgmės absorbcija - tai drėgmės kiekio, kurį gali išlaikyti spausdintinė plokštė, nesugadindama savo savybių, matavimas. FR4 pasižymi labai mažu drėgmės sugėrimu - vidutiniškai 0,10% po 24 valandų panardinimo. Dėl mažo drėgmės sugėrimo FR4 yra idealus pasirinkimas spausdintinių plokščių gamybai.

Nors FR4 nėra viena medžiaga, tai yra Nacionalinės elektros gamintojų asociacijos (NEMA) nustatyta medžiagų grupė. FR4 spausdintinės plokštės paprastai yra sudarytos iš tera funkcinės epoksidinės dervos ir austo stiklo pluošto audinio su užpildu. Šis medžiagų derinys užtikrina puikų elektrinį izoliatorių ir didelį mechaninį atsparumą. FR4 spausdintinės plokštės naudojamos įvairiose srityse ir yra vienos iš labiausiai paplitusių spausdintinių plokščių daugelyje pramonės šakų.

Kas yra PCB surinkimas?

PCB surinkimas yra sudėtingas procesas, kurio metu kuriamos spausdintinės plokštės. Dažniausiai spausdintinės plokštės gaminamos iš plastiko, todėl joms reikia didelio tikslumo. Surinkimo procesas dažnai atliekamas rankomis. Tačiau kai kurios spausdintinės plokštės yra tokios sudėtingos, kad joms apdoroti reikia mašinos. Šis procesas gali būti brangus ir užimti daug laiko.

Spausdintinių plokščių surinkimas

Spausdintinių plokščių surinkimas yra esminis procesas kuriant elektroninius prietaisus. Tai procesas, kurio metu spausdintinės plokštės dedamos ant nelaidaus pagrindo. Tuomet prie spausdintinės plokštės tvirtinami komponentai. Priklausomai nuo plokštės tipo ir jos paskirties, naudojami skirtingi procesai.

Vienas iš svarbiausių PCB surinkimo veiksnių yra komponentų pėdsakas. Įsitikinkite, kad pėdsakas tiksliai atitinka duomenų lapą. Priešingu atveju komponentas bus netinkamai išdėstytas ir litavimo proceso metu bus nevienodai kaitinamas. Be to, dėl netinkamo pėdsako komponentas gali prilipti prie vienos spausdintinės plokštės pusės, o tai nėra pageidautina. Be to, netinkamas žemės raštas gali sukelti problemų naudojant pasyvius SMD komponentus. Pavyzdžiui, takelių, jungiančių kaladėles, plotis ir dydis gali turėti įtakos litavimo procesui.

PCB surinkimo procesas prasideda spausdinant spausdintinės plokštės dizainą ant variu padengto laminato. Po to atidengtas varis ėsdinamas, kad liktų raštas. Sudėjus komponentus, plokštė dedama ant konvejerio juostos. Įdėjus plokštę į didelę perdangą, ji lituojama pakartotinai. Lydymas ataušintuoju būdu yra svarbus spausdintinių plokščių surinkimo etapas. Atkuriamojo litavimo proceso metu spausdintinė plokštė dedama ant konvejerio juostos, o tada įdedama į įkaitintą kamerą. Per tą laiką lydmetalis lydosi ir susitraukia.

Technikos

Yra keli skirtingi PCB surinkimo būdai. Vienas iš šių būdų - automatinė optinė patikra, kurią atliekant naudojama mašina su kameromis, skirta apžiūrėti plokštes įvairiais kampais ir aptikti bet kokias klaidas. Kitas metodas - vizualinis tikrinimas, kai žmogus operatorius tikrina plokštes rankiniu būdu. Šie būdai naudingi gaminant nedidelius PCB kiekius, tačiau jie turi trūkumų.

Dar vienas būdas, kaip pagreitinti ir palengvinti spausdintinių plokščių surinkimo procesą, - orientuoti detales ta pačia kryptimi. Šis metodas padeda sumažinti kryžminio komponentų sujungimo tikimybę, dėl kurios gali kilti litavimo problemų. Kitas būdas - pirmiausia dėti kraštinius komponentus. Taip daroma siekiant nustatyti įvesties jungčių išdėstymą plokštėje.

Išlaidos

Įvairių įmonių PCB surinkimo sąnaudos labai skiriasi. Taip yra todėl, kad pagrindinės medžiagos, naudojamos PCB gaminti, yra brangios. Be to, kai kurios įmonės už tas pačias PCB surinkimo paslaugas ima daug daugiau nei kitos. Tačiau galutinio gaminio kokybei tai įtakos neturi. Taigi, jei negalite sau leisti didelės PCB surinkimo kainos, visada galite ieškoti pigesnių alternatyvų.

PCB surinkimo sąnaudos priklauso nuo to, kiek PCB reikia surinkti. Mažos apimties užsakymų sąnaudos bus didesnės, o vidutinės apimties užsakymų sąnaudos bus mažesnės. Be to, nustatant bendrą kainą, svarbų vaidmenį vaidina ir PCB surinkimo procese naudojamos konstrukcijos ir komponentų kokybė.

Rankinio spausdintinių plokščių surinkimo trūkumai

Rankinis spausdintinių plokščių surinkimas yra daug darbo reikalaujantis procesas, kuriam reikia kvalifikuotų specialistų. Jis taip pat užima daug laiko ir yra susijęs su didele žmogiškųjų klaidų rizika. Dėl šios priežasties rankinis surinkimas nerekomenduojamas didelės apimties PCB surinkimo projektams. Be to, tai nėra idealus variantas kai kuriems komponentams, pavyzdžiui, smulkaus žingsnio kaiščiams ir tankioms SMT dalims.

Kitas rankinio PCB surinkimo trūkumas - automatizacijos stoka. Net labiausiai patyrusios rankos sunkiai pasieks tokį patį tikslumą kaip mašina. Be to, sunku pasiekti nuoseklų litavimą be likučių. Dėl to rankomis pagamintų plokščių kokybė būna nevienoda. Be to, mažesnius komponentus sunkiau surinkti rankomis.

Bandymai grandinėje

Bandymas grandinėje (angl. in-Circuit testing, ICT) - tai procesas, kurio metu PCB atliekami keli etapai, kad būtų užtikrinta, jog visi komponentai yra tinkamai sumontuoti. Tai labai naudingas bandymas, tačiau jis turi tam tikrų apribojimų, pavyzdžiui, ribotą bandymų aprėptį. Kai kurie PCB komponentai yra per maži šiam metodui arba turi daug komponentų. Nepaisant to, šis metodas gali suteikti didelį pasitikėjimą plokštės surinkimo kokybe ir jos funkcionalumu.

PCBA galima išbandyti įvairiais būdais, įskaitant bandymus grandinėje, kai naudojami elektriniai zondai, pritvirtinti prie tam tikrų plokštės taškų. Zondai gali aptikti komponentų gedimus, pavyzdžiui, pakėlimus, poslinkius ar blogą litavimą. Jie taip pat gali matuoti įtampos lygį ir varžą bei kitus susijusius veiksnius.