Vad är en PCB-monteringsenhet?

/0 Kommentarer/i /av

Vad är en PCB-monteringsenhet?

En mönsterkortsmontör är en person som monterar ett mönsterkort. Processen omfattar plockning och placering av komponenter, lödning och testning. Montörer använder i allmänhet ytmonteringsteknik, som är den vanligaste typen av PCB. Lödpasta används för att fästa komponenterna på kortet.

Välj och placera processen

Pick and place-processen hos en mönsterkortsmontör omfattar en mekanisk monteringslinje som plockar upp komponenter och placerar dem på de angivna platserna på ett mönsterkort. Pick and place-maskinerna är vanligtvis utrustade med kameror som säkerställer att komponenterna placeras korrekt. Maskinerna använder också ett pneumatiskt vakuum för att plocka upp och placera delar på kretskortet.

Till skillnad från manuell montering automatiserar Pick and Place-processen hos en PCB-monterare hela processen. Maskinerna plockar och placerar komponenter från en komponentmatare och placerar dem sedan på ett mönsterkort med hjälp av lödpasta. Dessa maskiner kan skapa allt från 20 till 30 000 element per kort på en timme.

Lödpasta

Lödpasta är en viktig komponent i PCB-monteringsprocessen. Genom att använda lödpasta på mönsterkortet förhindrar du kortslutningar och skyddar mot oxidation. Det stärker också fogarna och hjälper strömmen att flöda. Denna pasta finns i en mängd olika kvaliteter.

Lödning av kretskort blir alltmer komplicerat i takt med att antalet lager ökar. För varje nytt lager tillkommer stenciler, återflödesprocesser och variationer i komponentkonfigurationen. Oavsett antalet lager är kvalitetskontroll fortfarande en prioritet. Transportbanden för processen är mycket sofistikerade och en liten störning i det andra steget kan orsaka en anslutning som inte uppfyller specifikationerna.

Lödpasta är en blandning av metallpartiklar och ett flussmedel. Den appliceras på kretskort innan pick and place-processen påbörjas. Lödpastan smälter när den passerar genom en infraröd reflow-maskin. Appliceringen av lodpasta är en viktig del av PCB-monteringsprocessen. Lödpasta kan användas för såväl prototyptillverkning som storskalig produktion. Att använda lödpasta gör också monteringsprocessen enkel och snabb.

Robotteknik

PCB-montörer använder robotteknik för att tillverka elektroniska komponenter. Denna teknik kan användas i en mängd olika branscher. Den använder elektroniska komponenter för styrning och drift. En av de viktigaste delarna i en robot är ett kretskort. Kretskortet styr robotens rörelser och ger feedback till dess styrenhet. Olika komponenter måste utformas för att fungera korrekt och kretskortsmonteraren måste vara uppmärksam på dessa detaljer.

En robotstyrd PCB-monteringsenhet kan eliminera defekter som kan öka kostnaderna. Genom att eliminera defekter tidigt i processen kan man säkerställa att korten uppfyller kvalitetsstandarderna och spara tid åt tillverkarna för kostsamma omarbetningar. Initialkostnaden för en robotstyrd PCB-monteringsenhet är dock hög, och det kan ta lite tid att ställa in den. Eftersom PCB-monteringsrobotarna är så exakta krävs det fortfarande mänsklig arbetskraft för vissa uppgifter.

Rengöring

Kretskortsmontörer är alltid på jakt efter sätt att förbättra tillförlitligheten och produktionsvolymen för sina produkter. Tyvärr kan vissa av dessa processer lämna efter sig rester och föroreningar som kan påverka slutprodukten negativt. Därför är det viktigt att rengöra mönsterkortet innan monteringsprocessen påbörjas. Denna process avlägsnar smuts, lödflussmedel och oxider som kan orsaka ett antal problem. Detta gör att dina produkter ser renare ut och är mer tillförlitliga när de installeras i slutprodukterna.

Du kan använda en mängd olika rengöringslösningar för att rengöra ditt PCB grundligt. Vissa av dessa är enkla och billiga, medan andra kräver specialiserad rengöringsutrustning och tillbehör. De flesta av dessa rengöringsmedel är inte brandfarliga och skadar inte känsliga komponenter, t.ex. fuktsensorer. Du bör dock alltid utföra denna rengöringsprocess i ett välventilerat utrymme eller under ett dragskåp för att undvika att utsätta dig för skadliga ångor.

Betydelsen av montering av mönsterkort

En PCB-monterare är en skicklig person som kan montera ett kretskort. Hans eller hennes jobb är att se till att alla komponenter är korrekt placerade och lödda. Det krävs ett skarpt öga för detaljer, hög manuell fingerfärdighet och noggrannhet för att göra ett bra jobb. Dessutom måste montören kunna arbeta snabbt och noggrant. Han eller hon måste kunna följa instruktioner noggrant.

I takt med att elektroniska produkter blir mindre och mer komplexa ökar kraven på en mönsterkortsmontör. Detta beror på att människor måste arbeta med allt mer komplexa kretsar i begränsat utrymme. Detta kräver exakta justeringar vid både lödning och montering.

Hur väljer jag rätt mönsterkort för mitt projekt?

/0 Kommentarer/i /av

Hur väljer jag rätt mönsterkort för mitt projekt?

Innan du köper ett mönsterkort för ditt projekt är det viktigt att du vet exakt vilka behov du har. Det finns flera faktorer att ta hänsyn till, bland annat material, spårbredd och komponentavstånd. PCB-materialet kommer att avgöra styrkan och hållbarheten hos ditt kort. Det kommer också att påverka kostnaden. Olika mönsterkortstillverkare har olika specifikationer för sina mönsterkort. Det är viktigt att identifiera dina behov innan du köper ett mönsterkort, så att tillverkaren kan föreslå rätt mönsterkortsalternativ för ditt projekt.

Billigare mönsterkort

Om du har en snäv budget kanske du vill välja ett billigare mönsterkort för ditt projekt. Det finns många olika sätt att göra detta på. Genom att dra nytta av specialerbjudanden och värdeprissättning kan du få de mönsterkort du behöver utan att spränga banken. Dessutom kan du få dem i en mängd olika ledtider som sträcker sig från en dag till tre veckor.

PCB finns i en mängd olika storlekar och former. Vissa är platta och har stora hål för lödning av komponenter, medan andra bara har små lödpunkter. Det är på dessa lödpunkter som elektroniken ansluts till kortet. Det finns två typer av lödpunkter: genomgående hål och ytmontering. Genomgående komponenter har ledningar som passerar genom dem, medan ytmonterade komponenter har stift och ansluts till kortet med smält lödtenn.

Om du letar efter ett billigare mönsterkort för ditt projekt kanske du vill titta närmare på via-in-pads eller buried vias. Det är mycket små hål som vanligtvis är mindre än 0,15 mm. Dessa vias kräver dock ytterligare bearbetning, t.ex. laserborrning, vilket ökar kostnaden för kortet.

PCB med flera lager

När du konstruerar ett kretskort med flera lager måste du se till att du vidtar vissa försiktighetsåtgärder för att säkerställa signalintegritet och effektintegritet. Detta innebär att man kontrollerar tjockleken på de kopparspår som används för att ansluta skikten till varandra, vilket påverkar strömkvaliteten. Du bör också undvika att skapa asymmetriska mönster eller mönster med olika tjocklek, eftersom det kan leda till vridningar och böjningar. Stapling är ett centralt fokus för PCB-design med flera lager, och bör styras av kraven för din tillverkning och distribution.

Vid tillverkning av flerskikts-PCB kombineras skikt av ledande material under höga temperaturer och tryck. Skikten limmas ihop med harts eller exotiska keramer, t.ex. epoxiglas och teflon. Kärnskiktet och prepregskikten binds sedan samman vid höga temperaturer och högt tryck, och sedan kyls hela kortet för att skapa ett solitt kort.

Dubbelsidiga mönsterkort

När du konstruerar elektroniska kretsar kommer du att upptäcka att dubbelsidiga PCB är fördelaktiga för både sourcing och sinking av ström. Dubbelsidiga mönsterkort har ett övre och ett undre skikt, där det undre skiktet består av slipad koppar. Dessa kretskort är enklare att designa och är också mer flexibla.

Använd en mekanisk borr med en diameter på minst 0,30 mm standard eller 0,20 mm avancerad för att kapa mönsterkorten. Nästa steg är att välja ytfinish. Det finns ett antal olika alternativ, bland annat nedsänkt guld (ENIG), nedsänkt silver (IAg) och nedsänkt tenn (ISn). De ger olika grad av skydd, och ENIG är den dyraste. Immersion tin är den billigaste ytbehandlingen.

Dubbelsidiga mönsterkort är svårare att montera än enkelsidiga mönsterkort. Men de är också mer hållbara och har högre densitet. Detta beror på att ett kopparskikt lamineras på båda sidor av kretskortet, i motsats till ett på varje sida av kortet. Detta skikt täcks sedan med en lödmask.

Värmerelaterade problem

När du väljer rätt mönsterkort för ditt projekt är det viktigt att ta hänsyn till värmerelaterade problem. Om du använder högeffektskomponenter bör du placera dem nära mitten av kortet. Komponenter som placeras nära kanterna ackumulerar värme och sprider den i alla riktningar. I mitten av kortet är yttemperaturen lägre och värmen avleds lättare. Se också till att komponenterna är jämnt fördelade över hela kortet.

Det finns många faktorer som kan påverka PCB:s värmebeständighet, bland annat vilken typ av material som används. De bästa kretskorten är tillverkade av material som har goda termiska egenskaper och är pålitliga mot höga temperaturer. Vissa material tål dock inte höga temperaturer särskilt bra. Temperaturbeständigheten hos ett material kan bestämmas av dess glasövergångstemperatur. FR-4, till exempel, har en glasövergångstemperatur på 135 grader Celsius.

Att välja rätt komponentavstånd på ditt mönsterkort kan vara en utmaning. Komponenter som sitter för nära varandra kan orsaka skin-effekt och överhörning. Dessa problem kan leda till att ditt projekt blir mycket varmt. Detta är särskilt ett problem med höghastighetskretsar. För att minska dessa problem kan du lägga till heatpipes på ditt PCB. Heatpipes kan hjälpa till att sprida värmen och förhindra skador på komponenterna.

Så fyller du i en PCB snabbt och enkelt

/0 Kommentarer/i /av

Så fyller du i en PCB snabbt och enkelt

Processen för bestyckning av mönsterkort är viktig för elektronikindustrin. Bestyckade mönsterkort är ryggraden i de flesta elektroniska enheter och används i många olika tillämpningar. Processen har blivit enklare med de senaste tekniska framstegen. Du kan lära dig att bestycka ett mönsterkort snabbt och enkelt.

Använda resistorer med genomgående hål

Att använda resistorer med genomgående hål för att fylla ett kretskort kräver noggrann planering och placering. Eftersom dessa komponenter kräver mer utrymme än ytmonterade komponenter måste de placeras manuellt på kretskortet. Följande steg är användbara för att placera genomgående hålkomponenter på ett kretskort:

Bestäm först storleken på dina genomgående motstånd och kondensatorer. Om storleken på komponenterna är relativt stor kan du överväga att använda en ytmonterad komponent istället. Det kommer också att förenkla lödningsprocesserna. I slutändan är ytmonterade motstånd dyrare än genomgående motstånd, men de är fortfarande det bästa alternativet om du är begränsad av utrymmet.

Ett genomhålsmotstånd har långa, flexibla ledningar som kan fästas i ett brödbräde eller lödas fast i ett kretskort. Dessa resistorer minskar den elektriska strömmen i kretsar. Det finns tre huvudtyper av genomgående hålresistorer: axiella genomgående hålresistorer, radiella genomgående hålresistorer och pluggbara genomgående hålresistorer. Axiella genomgående hålmotstånd är de vanligaste.

Använda en pick and place-maskin

Att använda en pick and place-maskin är en modern tillverkningsprocess som gör PCB-monteringen snabbare och mer effektiv. Den kan placera komponenter millimeter för millimeter, vilket gör att konstruktörerna kan maximera utrymmet och samtidigt minska PCB-storleken. Pick and place-maskiner möjliggör också snabbare PCB-produktion, vilket bidrar till att minska den totala kostnaden för projektet.

En pick and place-maskin fungerar så att den plockar upp en komponent med ett litet sugmunstycke. Suget håller kvar komponenten på rätt plats och sedan släpper suget. Munstyckena är programmerade med komponentens start- och slutposition, men små variationer i placeringen kan fortfarande förekomma.

En pick and place-maskin är ett effektivt sätt att placera SMT-komponenter på ett mönsterkort. Den har många fördelar, bland annat minimal ställtid och enkel omprogrammering. Även om människor inte kan kopiera hastigheten hos pick and place-maskiner, kan de öka intäkterna avsevärt. För en liten initialinvestering är köp av en begagnad pick and place-maskin ett bra sätt att få ut mesta möjliga av dina ansträngningar.

Använda en stencil

Tryckning med en stencil omfattar tre processer: fyllning av öppningen med lödpasta, överföring av pastan och positionering av pastan. När man använder en stencil för att fylla ett mönsterkort är det viktigt att se till att pastan överförs exakt. Under stencilutskriftsprocessen bör stencilens väggyta vara densamma som den öppna ytan på kretskortet. På så sätt kan du minimera risken för lufthål när du applicerar lödpasta.

Innan du skriver ut lodpastan måste du välja stencilens tjocklek. Stenciltjockleken är viktig eftersom den avgör hur mycket lodpasta som trycks på mönsterkortet. Om stencilen har för mycket lodpasta kan det leda till överbryggning vid återflödeslödning. Som tur är finns det stenciler med olika tjocklek, vilket kan hjälpa dig att minimera lödbryggor.

Lödning

Att löda ett kretskort är en grundläggande färdighet som de flesta eltekniker bör lära sig. Det är en enkel process, och när du väl vet hur man gör kan du använda den till en mängd olika lödjobb. Processen innebär att lödtenn appliceras på olika kontakter på ett kretskort. Det är ett effektivt sätt att förbinda olika elektriska komponenter.

Innan du börjar löda ett mönsterkort bör du rengöra ytan noggrant. Detta säkerställer en stark lödfog. Du kan köpa rengöringspads för lödning i industri- eller byggvaruhus. Dessa rengöringsmedel sliter inte på PCB-materialet och är säkra att använda. Du bör dock inte använda dem för att rengöra ditt kök.

Välja leverantör av mönsterkort

Valet av mönsterkortsleverantör är en kritisk del av ditt projekt. Eftersom elektronikindustrin är en mycket osäker bransch är det en bra idé att utvärdera flera olika leverantörer innan du väljer en. Det bästa sättet att få en första kontakt med leverantörer är att delta i branschkonferenser och mässor. Du hittar ofta säljare och teknisk supportpersonal på mässgolvet och kan kontakta dem senare för ytterligare information.

Välrenommerade PCB-leverantörer tar god tid på sig att granska din design. Deras erfarenhet och kunnande är avgörande för ett lyckat projekt. Du bör också ta hänsyn till hur snabbt företaget kan ge dig en offert. Även om en snabb offert kan vara frestande, kanske den inte motsvarar den kvalitet på arbetet som du förväntar dig. Dessutom kan en långsam offert innebära att projektet kommer att ta lång tid att slutföra. Du bör också titta på PCB-leverantörens ledtid. I de flesta fall bör 24 timmar vara tillräckligt för att få en offert.

Hur man gör sitt eget kretskort

/0 Kommentarer/i /av

Hur man gör sitt eget kretskort

Det finns flera sätt att designa ett kretskort för ditt projekt. Du kan använda ett datorprogram som EasyEDA eller Altium Designer. Ett annat alternativ är att använda lödfria brödbrädor. Dessa är dock mer komplexa. Om du inte känner dig bekväm med dessa metoder kan du be en elektroniktekniker eller en vän om hjälp.

EasyEDA

EasyEDA är ett program för att skapa kretskort. Programmet är enkelt att använda och har en mängd användbara funktioner. Dess ritverktyg inkluderar en textredigerare, primitiva grafiska former och ett dra-och-släpp-verktyg. Det har också en referenspunkt och en dokumentstorleksredigerare. Du kan också använda musen för att flytta, zooma och justera element.

EasyEDA har ett bibliotek med mer än 200.000 lagerförda komponenter. Du kan också söka efter ett specifikt element i biblioteket. För att göra din schematiska bild mer exakt kan du använda LCSC-databasen. Du kan också se lagerinformation, priser och orderstatus i EasyEDA.

Programvaran stöder många plattformar, inklusive Windows, Mac och Linux. Den erbjuder också en Online Editor. Dessutom sparas din design i molnet, vilket gör det enkelt att dela den med andra. Att beställa en färdig design från EasyEDA är också enkelt, och företagets personal och toppmoderna utrustning gör att du kan beställa ditt projekt på bara några minuter.

EasyEDA är ett kostnadsfritt program för PCB-design som gör det möjligt att designa och simulera kretsar. Programmet har funktioner för teamsamarbete i realtid och stöd för alla webbläsare. Det har också en integrerad tjänst för PCB-tillverkning.

Altium Designer

Altium Designer är ett program för mönsterkortsdesign som automatiserar designprocessen. Den har utvecklats av Altium Limited, ett australiensiskt programvaruföretag. Det hjälper ingenjörer att skapa kretskort för en mängd olika tillämpningar. De viktigaste funktionerna är följande - Ett omfattande bibliotek med fördefinierade kretsblock - Flera layoutalternativ och möjlighet att skapa flera layouter samtidigt.

Altium Designer innehåller en regelstyrd designmotor som översätter scheman och layouter till en PCB-design. Denna funktion gör att konstruktörerna kan vara produktiva genom hela processen. Altium Designer kontrollerar t.ex. schemat och layouten för att säkerställa att de matchar designreglerna. Så länge designreglerna matchar kommer programvaran att undvika misstag och göra det möjligt för designers att slutföra projekt på kortare tid.

Altium Designers lättanvända schematiska editor gör det möjligt för användare att enkelt skapa komplexa konstruktioner med flera ark. Den har stöd för hierarkiska designblock och är kompatibel med SmartPDF-utdata. Den innehåller också en inbyggd topologisk autorouter som heter Situs, som är en kraftfull topologisk routingmotor som arbetar med designregler för att automatiskt skapa kretskort. Andra funktioner är interaktiv routing och BGA fanout.

Altium Designers intuitiva och interaktiva gränssnitt gör det till ett perfekt val för komplexa och avancerade kretskort. De avancerade 3D-funktionerna gör att du kan skapa kretskort med flera lager. Denna programvara innehåller också Altiums aktiva hantering av leveranskedjan, som ger liveinformation om delar.

Lödfria brödbrädor

Lödfria breadboard-produkter är praktiska verktyg för att experimentera med elektroniska kretsar. Istället för traditionella lödda anslutningar har dessa kort U-formade metallkontakter som är placerade mellan två skivor av elektriskt isolerande material. Kontakterna hålls på plats av en fjäderspänning. Denna typ av sammankoppling är idealisk för experiment, men den är inte lämplig för höghastighetskretsar. Dessa kort är också mindre tillförlitliga. De kan inte hantera komplexa kretsar.

Det största problemet med lödfria breadboards är att de inte kan användas för komponenter som använder ytmonteringsteknik. Dessutom kan de inte hantera komponenter som har mer än en rad med kontakter. För att komma runt dessa problem används breakout-adaptrar. Dessa små kretskort rymmer en eller flera komponenter och har kontaktstift med ett avstånd på 0,1 tum.

Lödfria breadboards används för att montera kretsar och för att testa deras funktionalitet. De används ofta av hobbyanvändare och ingenjörer. Eftersom det är så enkelt att ta bort och byta ut komponenter är lödfria breadboards ett utmärkt val för prototyputveckling inom elektronik.

Lödfria brödkort finns i en mängd olika färger. De vanligaste är vita och benvita. Men om du är ute efter ett iögonfallande, färgglatt kort kan du välja ljus, genomskinlig ABS-plast.

Komponenter för att färdigställa ditt PCB-projekt

/0 Kommentarer/i /av

Komponenter för att färdigställa ditt PCB-projekt

Innan du börjar lära dig hur man gör PCB-kort hemma måste du känna till de komponenter du behöver för att slutföra ditt projekt. Bland dessa finns lödpott, lödpasta och kopparpläterat kort. Nästa steg är att montera PCB. Under detta steg måste du se till att alla komponenter är korrekt placerade och lödda ihop. Det slutliga kretskortet ska se ut som nedan.

Lödpasta

Lödpasta är ett material som används för att fästa elektroniska komponenter på ett PCB-kort. Det finns en mängd olika formuleringar tillgängliga. Vissa är tjockare än andra. Tjockare formuleringar används för stencilutskrift och tunnare kräver screentrycksteknik. Tjockare pastor är att föredra eftersom de stannar kvar mycket längre på kretskortet. Att välja rätt formulering för ditt mönsterkort beror på tryckmetod och härdningsförhållanden.

Tillverkare av lödpasta brukar ge dig rekommendationer för temperaturprofilen. I allmänhet krävs en gradvis temperaturökning för att förhindra en plötslig, explosiv expansion. Temperaturökningen bör också vara gradvis, så att lodpastan hinner aktivera flussmedlet och smälta. Denna tidsperiod kallas "tiden över vätskeytan". Efter "Time Above Liquidus" måste lodpastan svalna snabbt.

Lödpastans termiska egenskaper kan påverka lodets smälttemperatur. Bly har en låg smältpunkt, vilket gör det idealiskt för komponentledningar och PCB-pads. Bly är dock inte miljövänligt, och industrin strävar efter att använda mindre farliga material.

Syraetsning

PCB-kort kan etsas med hjälp av en mängd olika kemikalier. Dessa kemikalier används för att avlägsna koppar från kretskortets yttre skikt. Processen kan vara antingen sur eller alkalisk. Processen utförs vanligtvis på ett kretskort som har exponerats för en UV-lampa. Ljuset träffar laminaten, försvagar dem och får ett kopparområde att framträda. Syran appliceras sedan för att lösa upp kopparn och lämna ett rent och klart kort.

En vanlig syra som används för etsning av mönsterkort är natriumpersulfat. Denna syra är en klar vätska som blir grönare med tiden, vilket gör att du lätt kan se kretskortets yta. Till skillnad från järnklorid är natriumpersulfat inte lika frätande och ger inga fläckar på kläderna. Men det är fortfarande ett farligt ämne som bör hanteras med försiktighet.

Saltsyra och väteperoxid kan köpas i järnaffärer. En liter av var och en av dessa kemikalier kan etsa ett antal PCB. En liter räcker för att etsa ett 10 x 4 cm2 stort mönsterkort. Etslösningen används bara en gång, så du måste se till att den är exakt förberedd innan du påbörjar processen. Se också till att plastbrickan passar kretskortet.

Skivor med kopparplätering

Kopparpläterade skivor är vanligtvis enkelsidiga eller dubbelsidiga, beroende på skivans specifikationer. De är i allmänhet tillverkade av FR-4, en glasfiber- och epoxikomposit, med antingen ett eller två kopparskikt. Kopparskikten är vanligtvis 1,4 mil tjocka. Kopparskiktets tjocklek påverkar kortets elektriska egenskaper. Tjockare lager är bättre om höga strömmar krävs.

Det enklaste sättet att skapa en kopparpläterad PCB-layout är genom toneröverföring, vilket innebär att man skriver ut en design på ett ark transferpapper och sedan överför tonern med ett strykjärn eller en press. Du kan köpa transferpapper på internet, eller så kan du använda en glansig tidningssida. Du måste se till att spegla din design så att överföringsprocessen går så smidigt som möjligt.

Altium Designer är ett utmärkt verktyg för design av kopparpläterade mönsterkort. Det är fullspäckat med funktioner och verktyg som gör att du kan skapa ett professionellt mönsterkort. Du kan också dela dina designdata direkt, vilket gör det enkelt att samarbeta med en mönsterkortstillverkare.