Co to jest asembler PCB?

Monter PCB to osoba, która montuje płytkę drukowaną. Proces ten obejmuje wybieranie i umieszczanie komponentów, lutowanie i testowanie. Monterzy zazwyczaj używają technologii montażu powierzchniowego, która jest najpopularniejszym typem PCB. Pasta lutownicza służy do przyklejania komponentów do płytki.

Wybierz i umieść proces

Proces "pick and place" montażysty PCB obejmuje mechaniczną linię montażową, która pobiera komponenty i umieszcza je w określonych miejscach na płytce PCB. Maszyny pick and place są zwykle wyposażone w kamery, które zapewniają prawidłowe umieszczenie komponentów. Maszyny wykorzystują również podciśnienie pneumatyczne do podnoszenia i umieszczania części na płytce drukowanej.

W przeciwieństwie do montażu ręcznego, proces Pick and Place w urządzeniu do montażu PCB automatyzuje cały proces. Maszyny pobierają i umieszczają komponenty z podajnika komponentów, a następnie umieszczają je na płytce PCB za pomocą pasty lutowniczej. Maszyny te mogą tworzyć od 20 do 30 000 elementów na płytce w ciągu godziny.

Pasta lutownicza

Pasta lutownicza jest ważnym elementem w procesie montażu PCB. Użycie pasty lutowniczej na płytce PCB zapobiega zwarciom, a także chroni przed utlenianiem. Wzmacnia również połączenia i pomaga w przepływie prądu. Pasta ta jest dostępna w różnych jakościach.

Proces lutowania płytek PCB staje się coraz bardziej złożony wraz ze wzrostem liczby warstw. Każda nowa warstwa wiąże się z dodatkowymi szablonami, procesami rozpływowymi i zmianami w konfiguracji komponentów. Niezależnie od liczby warstw, kontrola jakości pozostaje priorytetem. Przenośniki taśmowe dla tego procesu są wykonane z wielkim wyrafinowaniem, a drobne zakłócenie na drugim etapie może spowodować połączenie, które nie spełnia specyfikacji.

Pasta lutownicza jest mieszaniną cząstek metalu i topnika. Jest ona nakładana na płytki PCB przed rozpoczęciem procesu pick and place. Pasta lutownicza topi się, gdy przechodzi przez maszynę rozpływową na podczerwień. Nakładanie pasty lutowniczej jest istotną częścią procesu montażu PCB. Pasta lutownicza może być używana zarówno do produkcji prototypów, jak i produkcji na dużą skalę. Stosowanie pasty lutowniczej ułatwia i przyspiesza proces montażu.

Robotyka

Monterzy PCB wykorzystują technologię robotyczną do produkcji komponentów elektronicznych. Technologia ta może być wykorzystywana w wielu różnych branżach. Wykorzystuje ona komponenty elektroniczne do sterowania i obsługi. Jedną z podstawowych części robota jest płytka drukowana. Płytka drukowana kontroluje działania robota i dostarcza informacje zwrotne do jego kontrolera. Różne komponenty muszą być zaprojektowane do prawidłowego działania, a monter PCB musi zwracać uwagę na te szczegóły.

Zrobotyzowany montaż płytek PCB może wyeliminować wady, które mogą zwiększyć koszty. Eliminując wady na wczesnym etapie procesu, może zapewnić, że płytki spełniają standardy jakości i zaoszczędzić czas producentów na kosztownych przeróbkach. Jednak początkowy koszt zrobotyzowanego urządzenia do montażu PCB jest wysoki, a jego konfiguracja może zająć trochę czasu. Ponieważ roboty montujące płytki PCB są tak precyzyjne, do niektórych zadań nadal niezbędna jest praca człowieka.

Czyszczenie

Firmy zajmujące się montażem płytek drukowanych zawsze szukają sposobów na poprawę niezawodności i wielkości produkcji swoich produktów. Niestety, niektóre z tych procesów mogą pozostawiać resztki i zanieczyszczenia, które mogą negatywnie wpływać na produkt końcowy. W związku z tym ważne jest, aby wyczyścić płytkę PCB przed rozpoczęciem procesu montażu. Proces ten usuwa brud, topnik lutowniczy i tlenki, które mogą powodować szereg problemów. Dzięki temu produkty będą wyglądały na czystsze i bardziej niezawodne, gdy zostaną zainstalowane w produktach końcowych.

Do dokładnego wyczyszczenia płytki drukowanej można użyć różnych środków czyszczących. Niektóre z nich są proste i niedrogie, podczas gdy inne wymagają specjalistycznego sprzętu i materiałów czyszczących. Większość z tych środków czyszczących jest niepalna i nie uszkodzi wrażliwych elementów, takich jak czujniki wilgotności. Proces czyszczenia należy jednak zawsze przeprowadzać w dobrze wentylowanym pomieszczeniu lub pod wyciągiem, aby uniknąć narażenia się na szkodliwe opary.

Znaczenie asemblera płytek drukowanych

Monter PCB to wykwalifikowana osoba, która potrafi zmontować płytkę drukowaną. Jego zadaniem jest upewnienie się, że wszystkie komponenty są prawidłowo umieszczone i przylutowane. Aby dobrze wykonać swoją pracę, trzeba mieć oko do szczegółów, wysoką sprawność manualną i dokładność. Ponadto monter musi być w stanie pracować szybko i dokładnie. Musi być w stanie dokładnie wykonywać instrukcje.

W miarę jak produkty elektroniczne stają się coraz mniejsze i bardziej złożone, rośnie zapotrzebowanie na monterów PCB. Dzieje się tak, ponieważ ludzie muszą pracować z coraz bardziej złożonymi obwodami w ograniczonej przestrzeni. Wymaga to precyzyjnych regulacji zarówno w zakresie lutowania, jak i montażu.

Jak szybko i łatwo wypełnić płytkę PCB

Proces zaludniania PCB jest ważny dla przemysłu elektronicznego. Szkielet większości urządzeń elektronicznych, zaludnione płytki PCB są wykorzystywane w wielu różnych zastosowaniach. Proces ten stał się łatwiejszy dzięki ostatnim postępom technologicznym. Możesz dowiedzieć się, jak szybko i łatwo wypełnić płytkę PCB.

Korzystanie z rezystorów przelotowych

Wykorzystanie rezystorów przewlekanych do wypełnienia płytki drukowanej wymaga starannego planowania i rozmieszczenia. Ponieważ komponenty te wymagają więcej miejsca niż komponenty montowane powierzchniowo, należy je ręcznie umieścić na płytce drukowanej. Poniższe kroki są przydatne przy umieszczaniu elementów przewlekanych na płytce drukowanej:

Najpierw należy określić rozmiar rezystorów i kondensatorów przewlekanych. Jeśli rozmiar komponentów jest stosunkowo duży, można rozważyć użycie komponentów do montażu powierzchniowego. Uprości to również proces lutowania. Ostatecznie rezystory do montażu powierzchniowego są droższe niż rezystory przewlekane, ale nadal są najlepszą opcją, jeśli masz ograniczoną przestrzeń.

Rezystor przelotowy ma długie, elastyczne przewody, które można przykleić do płytki prototypowej lub przylutować do płytki drukowanej. Rezystory te ograniczają prąd elektryczny w obwodach. Istnieją trzy główne typy rezystorów przelotowych: osiowe rezystory przelotowe, promieniowe rezystory przelotowe i wtykowe rezystory przelotowe. Najczęściej spotykane są rezystory osiowe z otworem przelotowym.

Korzystanie z maszyny typu pick and place

Korzystanie z maszyny pick and place to nowoczesny proces produkcyjny, który sprawia, że montaż PCB jest szybszy i bardziej wydajny. Może ona umieszczać komponenty milimetr po milimetrze, pozwalając projektantom zmaksymalizować przestrzeń przy jednoczesnym zmniejszeniu rozmiaru PCB. Maszyny typu pick and place umożliwiają również szybszą produkcję PCB, co pomaga obniżyć całkowity koszt projektu.

Maszyna typu pick and place działa poprzez podnoszenie elementu za pomocą małej dyszy ssącej. Ssanie utrzymuje element we właściwym miejscu, a następnie zwalnia ssanie. Dysze są zaprogramowane z początkową i końcową pozycją komponentu, ale nadal mogą wystąpić niewielkie różnice w lokalizacji.

Maszyna typu pick and place to wydajny sposób umieszczania komponentów SMT na płytce drukowanej. Ma wiele zalet, w tym minimalny czas konfiguracji i łatwe przeprogramowanie. Chociaż ludzie nie mogą powielić szybkości maszyn pick and place, mogą one znacznie zwiększyć przychody. Przy niewielkiej inwestycji początkowej zakup używanej maszyny typu pick and place to świetny sposób na maksymalne wykorzystanie swoich wysiłków.

Korzystanie z szablonu

Drukowanie za pomocą szablonu obejmuje trzy procesy: wypełnianie otworu pastą lutowniczą, przenoszenie pasty i pozycjonowanie pasty. Używając szablonu do wypełnienia płytki drukowanej, należy upewnić się, że pasta jest precyzyjnie przenoszona. Podczas procesu drukowania szablonu obszar ściany szablonu powinien być taki sam jak obszar otwartej powierzchni płytki drukowanej. W ten sposób można zminimalizować ryzyko powstawania otworów powietrznych podczas nakładania pasty lutowniczej.

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.

Lutowanie

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.

Komponenty do uzupełnienia projektu PCB

Zanim zaczniesz uczyć się, jak wykonać płytkę PCB w domu, musisz znać komponenty potrzebne do ukończenia projektu. Należą do nich lutownica, pasta lutownicza i płytka pokryta miedzią. Następnym krokiem jest montaż płytki PCB. Na tym etapie należy upewnić się, że wszystkie komponenty są prawidłowo rozmieszczone i przylutowane. Ostateczna płytka PCB powinna wyglądać jak ta poniżej.

Pasta lutownicza

Pasta lutownicza to materiał używany do mocowania elementów elektronicznych do płytki PCB. Dostępnych jest wiele różnych formuł. Niektóre są grubsze od innych. Grubsze formuły są używane do drukowania szablonowego, a cieńsze wymagają technik sitodruku. Preferowane są pasty Thickner, ponieważ pozostają one na płytce PCB znacznie dłużej. Wybór odpowiedniej formuły dla danej płytki drukowanej zależy od metody drukowania i warunków utwardzania.

Producenci past lutowniczych zazwyczaj podają zalecenia dotyczące profilu temperatury. Ogólnie rzecz biorąc, wymagany jest stopniowy wzrost temperatury, zapobiegający nagłej, wybuchowej ekspansji. Wzrost temperatury powinien być również stopniowy, pozwalając paście lutowniczej w pełni aktywować topnik i stopić się. Ten przedział czasowy jest określany jako "Czas powyżej Liquidus". Po upływie czasu "Time Above Liquidus" pasta lutownicza musi szybko ostygnąć.

Właściwości termiczne pasty lutowniczej mogą wpływać na temperaturę topnienia lutu. Ołów ma niską temperaturę topnienia, co sprawia, że idealnie nadaje się do wyprowadzeń komponentów i padów PCB. Ołów nie jest jednak przyjazny dla środowiska, a branża dąży do stosowania mniej niebezpiecznych materiałów.

Trawienie kwasem

Płytki PCB mogą być wytrawiane przy użyciu różnych środków chemicznych. Chemikalia te są używane do usuwania miedzi z zewnętrznej warstwy płytki drukowanej. Proces ten może być kwaśny lub zasadowy. Proces ten jest zwykle wykonywany na płytce drukowanej, która została wystawiona na działanie lampy UV. Światło uderza w laminaty, osłabiając je i powodując pojawienie się obszaru miedzi. Kwas jest następnie stosowany do rozpuszczenia miedzi, pozostawiając czystą i przejrzystą płytkę.

Kwasem powszechnie stosowanym do wytrawiania płytek PCB jest nadsiarczan sodu. Kwas ten jest przezroczystą cieczą, która z czasem staje się bardziej zielona, co pozwala łatwo zobaczyć powierzchnię płytki. W przeciwieństwie do chlorku żelaza, nadsiarczan sodu nie jest tak żrący i nie plami odzieży. Jest to jednak nadal niebezpieczna substancja i należy obchodzić się z nią ostrożnie.

Kwas solny i nadtlenek wodoru można kupić w sklepach z narzędziami. Litr każdej z tych substancji chemicznych może wytrawić pewną liczbę PCB. Jeden litr wystarcza do wytrawienia płytki PCB o wymiarach 10 x 4 cm2. Roztwór trawiący jest używany tylko raz, więc przed rozpoczęciem procesu należy upewnić się, że jest dokładnie przygotowany. Należy również upewnić się, że plastikowa tacka pasuje do płytki PCB.

Płyta pokryta miedzią

Płyty pokryte miedzią są zwykle jednostronne lub dwustronne, w zależności od specyfikacji płyty. Są one zazwyczaj wykonane z FR-4, kompozytu włókna szklanego i żywicy epoksydowej, z jedną lub dwiema warstwami miedzi. Warstwy miedzi mają zwykle grubość 1,4 milicala. Grubość warstwy miedzi wpływa na właściwości elektryczne płytki. Grubsze warstwy są lepsze, jeśli wymagane są wysokie prądy.

Najprostszym sposobem na stworzenie układu PCB pokrytego miedzią jest transfer tonera, który polega na wydrukowaniu projektu na arkuszu papieru transferowego, a następnie przeniesieniu tonera za pomocą żelazka lub prasy. Papier transferowy można kupić w Internecie lub użyć błyszczącej strony z czasopisma. Musisz upewnić się, że projekt jest lustrzanym odbiciem, aby proces przenoszenia przebiegał tak płynnie, jak to tylko możliwe.

Altium Designer to doskonałe narzędzie do projektowania płytek PCB pokrytych miedzią. Posiada wiele funkcji i narzędzi, które pozwalają na stworzenie profesjonalnie wyglądającej płytki. Pozwala również na natychmiastowe udostępnianie danych projektowych, ułatwiając współpracę z producentem PCB.

Jak poprawić zakłócenia radiacyjne sygnałów SDRAM w projektowaniu PCB?

A good PCB design is one that is free from radiation interference from SDRAM signals. You can do this by keeping the signal lines as short as possible and increasing the dielectric constant of the PCB board. Moreover, you can place magnetic beads at the connections of the wires or cables.

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.

Kilka wskazówek, jak poprawić wskaźnik sukcesu PCB

Utrzymywanie komponentów w odległości co najmniej 2 mm od krawędzi PCB

Krawędź płytki drukowanej jest często najbardziej podatna na naprężenia. W rezultacie ważne jest, aby komponenty znajdowały się w odległości co najmniej 2 mm od krawędzi płytki. Jest to szczególnie ważne, jeśli płytka PCB ma złącza lub przełączniki, które muszą być dostępne dla ludzkich rąk. Istnieje również szereg czynników, o których należy pamiętać podczas umieszczania komponentów na krawędzi PCB.

Podczas tworzenia układu PCB należy pamiętać o pozostawieniu przestrzeni między ścieżkami i padami. Ponieważ proces produkcji PCB nie jest w 100% precyzyjny, krytyczne jest pozostawienie odstępu co najmniej 0,020″ między sąsiednimi padami lub ścieżkami.

Sprawdzanie połączeń za pomocą multimetru

Podczas korzystania z multimetru do testowania płytki drukowanej, pierwszym krokiem jest określenie polaryzacji. Zazwyczaj multimetr ma czerwoną i czarną sondę. Czerwona sonda to strona dodatnia, a czarna to strona ujemna. Multimetr powinien pokazywać prawidłowy odczyt, jeśli obie sondy są podłączone do tego samego elementu. Powinien również mieć funkcję brzęczyka, aby ostrzegać o zwarciu połączenia.

Jeśli podejrzewasz zwarcie na płytce drukowanej, powinieneś usunąć wszystkie podłączone do niej komponenty. Wyeliminuje to możliwość wystąpienia wadliwego komponentu. Można również sprawdzić pobliskie połączenia lub przewody uziemiające. Może to pomóc w zawężeniu lokalizacji zwarcia.

Korzystanie z systemu DRC

System DRC pomaga projektantom upewnić się, że ich projekty PCB są zgodne z zasadami projektowania. Flaguje błędy i pozwala projektantom na wprowadzanie zmian w projekcie w razie potrzeby. Może również pomóc projektantom określić poprawność ich początkowego schematu. System DRC powinien być częścią procesu projektowania od samego początku, od schematów obwodów po końcowe PCB.

Narzędzia DRC są przeznaczone do sprawdzania projektów PCB pod kątem bezpieczeństwa, wydajności elektrycznej i niezawodności. Pomagają inżynierom wyeliminować błędy projektowe i skrócić czas wprowadzania produktów na rynek. HyperLynx DRC to potężne i elastyczne narzędzie do sprawdzania reguł projektowych, które zapewnia dokładną, szybką i zautomatyzowaną weryfikację projektu elektrycznego. Obsługuje dowolny przepływ projektowania PCB i jest kompatybilny ze standardami ODB++ i IPC2581. Narzędzie HyperLynx DRC oferuje darmową wersję, która zawiera osiem reguł DRC.

Używanie wlewów na płaszczyźnie mocy

Jeśli masz trudności z zaprojektowaniem płytki drukowanej zasilania, możesz użyć oprogramowania do projektowania, które pomoże Ci w pełni wykorzystać płaszczyznę zasilania. Oprogramowanie może pomóc w podjęciu decyzji, gdzie powinny znajdować się przelotki, a także jaki rozmiar i typ należy zastosować. Może również pomóc w symulacji i analizie projektu. Narzędzia te znacznie ułatwiają układ PCB.

Jeśli pracujesz nad wielowarstwową płytką PCB, konieczne jest zapewnienie symetrycznych wzorów. Wiele płaszczyzn zasilania może pomóc zapewnić, że układ PCB pozostanie zrównoważony. Na przykład czterowarstwowa płytka będzie potrzebować dwóch wewnętrznych płaszczyzn zasilania. Dwustronna płytka PCB może również korzystać z wielu płaszczyzn zasilania.