Vad är PCB-tillverkning?

FR-4

FR-4 är det vanligaste substratet som används vid PCB-tillverkning. Det är tillverkat av en glasväv impregnerad med ett hybrid epoxiharts. Det har utmärkta elektriska, mekaniska och termiska egenskaper, vilket gör det till ett populärt val för en mängd olika applikationer. Typiska användningsområden för FR-4 PCB inkluderar datorer, kommunikation och flyg- och rymdindustrin. Detta material är lätt att arbeta med och erbjuder konstruktörer ett antal fördelar.

FR4 är ett idealiskt material för multilager med hög densitet. Till fördelarna hör låg expansionshastighet och hög värmebeständighet. Det är ett bra val för applikationer där temperaturen överstiger 150 grader Celsius. Det är också känt för sin enkla bearbetning och sina elektriska egenskaper.

FR-6

FR-4 är ett billigt, flamskyddat industrilaminat som har ett papperssubstrat och ett bindemedel av fenolharts. Det är ett vanligt val för laminat till tryckta kretskort. Det är också billigare än vävda glastyger. Dess dielektriska konstant är 4,4 till 5,2 vid frekvenser under mikrovågor och minskar gradvis vid högre frekvenser.

PCB-tillverkning kräver en mängd olika substrat. De vanligaste materialen är FR-4 och FR-6. Andra vanliga material är G-10, aluminium och PTFE. Dessa material används för sina mekaniska och elektriska egenskaper och kan formas för att passa specifika specifikationer.

FR-4 används vid PCB-tillverkning på grund av sin låga kostnad och mångsidighet. Det är en elektrisk isolator med hög dielektrisk hållfasthet och ett högt förhållande mellan styrka och vikt. Det är också ett lättviktsmaterial som tål fukt och extrema temperaturer. FR-4 används vanligtvis för PCB med ett lager.

FR-8

Det finns flera olika material som används vid mönsterkortstillverkning. Varje material har olika egenskaper och olika egenskaper kan påverka kretskortets prestanda. I allmänhet klassificeras mönsterkort i tre olika klasser, klass 1 och klass 2. Kretskort av klass 1 har begränsad livslängd, kretskort av klass 2 har förlängd livslängd och kretskort av klass 3 har hög prestanda på begäran och kretskort av klass 3 tål inte fel.

Det första steget i mönsterkortstillverkningen är att designa mönsterkortet. Detta görs vanligtvis med hjälp av ett datorprogram. En spårviddsberäknare är användbar för att bestämma tjockleken på de olika lagren, till exempel det inre och det yttre lagret. De inre och yttre lagren är vanligtvis tryckta med svart bläck för att indikera ledande kopparspår och kretsar. I vissa fall används en färg för att indikera komponenternas ytfinish.

FR-4 + FR-4 + FR-4

FR-4 är ett vanligt substrat som används vid PCB-tillverkning. Det består av glasfiberduk som impregnerats med ett hybrid epoxiharts. Dess utmärkta elektriska, termiska och mekaniska egenskaper gör det till ett idealiskt material för tryckta kretskort. Dessa kretskort används inom en rad olika branscher, bland annat datorer, kommunikation, flyg och rymd samt industriell kontroll.

När du väljer PCB-material ska du ta hänsyn till hur mycket fukt kretskortet sannolikt kommer att absorbera. Fuktabsorption är ett mått på hur mycket fukt ett kretskort kan absorbera utan att försämras. FR4 har mycket låg fuktabsorption, i genomsnitt 0,10% efter 24 timmars nedsänkning. På grund av sin låga fuktabsorption är FR4 ett idealiskt val för PCB-tillverkning.

FR4 är inte ett enskilt material, utan en grupp av material som fastställts av National Electrical Manufacturers Association (NEMA). FR4 PCB består vanligtvis av ett terafunktionellt epoxiharts och vävd glasfiberduk med fyllmedel. Denna kombination av material ger en överlägsen elektrisk isolator och hög mekanisk hållfasthet. FR4 PCB används inom en mängd olika områden och är bland de vanligaste kretskorten i många branscher.

Vad är PCB-montering?

PCB-montering är en komplex process som omfattar tillverkning av kretskort. Kretskort tillverkas vanligtvis av plast och kräver en hög grad av precision. Monteringsprocessen utförs ofta för hand. Vissa kretskort är dock så komplicerade att det krävs en maskin för att hantera dem. Denna process kan vara kostsam och tidskrävande.

Montering av tryckta kretskort

Montering av kretskort är en viktig process i skapandet av elektroniska enheter. Det är en process där kretskort placeras på ett icke-ledande substrat. Därefter fästs komponenterna på kretskortet. Beroende på typ av kretskort och dess användningsområde används olika processer.

En av de viktigaste faktorerna vid PCB-montering är komponentens fotavtryck. Se till att fotavtrycket matchar databladet exakt. Annars kommer komponenten att placeras felaktigt och få ojämn värme under lödningsprocessen. Dessutom kan ett felaktigt fotavtryck leda till att komponenten fastnar på ena sidan av kretskortet, vilket inte är önskvärt. Dessutom kan fel markmönster orsaka problem vid användning av passiva SMD-komponenter. Till exempel kan bredden och storleken på spåren som ansluter kuddarna påverka lödningsprocessen.

PCB-monteringsprocessen inleds med att kretskortets design skrivs ut på ett kopparpläterat laminat. Därefter etsar man den exponerade kopparn för att skapa ett mönster. När komponenterna har placerats placeras kretskortet på ett transportband. När kortet har placerats i ett stort utrymme genomgår det återflödeslödning. Återflödeslödning är ett viktigt steg i PCB-monteringen. Återflödesprocessen innebär att kretskortet placeras på ett transportband och sedan placeras i en uppvärmd kammare. Under denna tid smälter och krymper lodet.

Tekniker

Det finns flera olika tekniker för PCB-montering. En av dessa tekniker är automatiserad optisk inspektion, som innebär att en maskin med kameror undersöker korten från olika vinklar och upptäcker eventuella fel. En annan teknik är visuell inspektion, som innebär att en mänsklig operatör kontrollerar korten manuellt. Dessa tekniker är användbara för mönsterkort som tillverkas i små kvantiteter, men de har sina begränsningar.

Att orientera delarna i samma riktning är en annan teknik för att göra PCB-monteringsprocessen snabbare och enklare. Denna metod hjälper till att minimera risken för korskoppling av komponenter, vilket kan leda till lödproblem. En annan teknik är att placera kantkomponenterna först. Anledningen till detta är att styra layouten för ingångsanslutningarna på kortet.

Kostnader

Kostnaderna för PCB-montering varierar kraftigt mellan olika företag. Detta beror på att de grundläggande material som används för att tillverka mönsterkort är dyra. Dessutom kommer vissa företag att ta mycket mer betalt än andra för samma PCB-monteringstjänster. Kvaliteten på den färdiga produkten påverkas dock inte. Så om du inte har råd med de höga kostnaderna för PCB-montering kan du alltid leta efter billigare alternativ.

Kostnaderna för montering av mönsterkort beror på hur många mönsterkort som ska monteras. Beställningar med låga volymer kommer att medföra högre kostnader, medan medelstora beställningar kommer att medföra lägre kostnader. Dessutom kommer kvaliteten på designen och komponenterna som används i PCB-monteringsprocessen också att spela en roll för att bestämma den totala kostnaden.

Nackdelar med manuell montering av kretskort

Manuell PCB-montering är en arbetsintensiv process som kräver skickliga tekniker. Det tar också mycket tid och har hög risk för mänskliga fel. Av denna anledning rekommenderas inte manuell montering för storskaliga PCB-monteringsprojekt. Det är inte heller ett idealiskt alternativ för vissa komponenter, t.ex. stift med fin pitch och täta SMT-delar.

En annan nackdel med manuell PCB-montering är bristen på automatisering. Även de mest erfarna händer kommer att kämpa för att uppnå samma nivå av precision som en maskin. Det är också svårt att uppnå en konsekvent och restfri lödning. Resultatet blir att handgjorda mönsterkort har ojämn kvalitet. Dessutom är mindre komponenter svårare att montera för hand.

In-Circuit testning

In-Circuit testing (ICT) är en process där kretskortet genomgår ett antal steg för att säkerställa att alla komponenter sitter korrekt. Det är en mycket användbar testmetod, men den har vissa begränsningar, t.ex. begränsad testtäckning. Vissa mönsterkortskomponenter är för små för den här metoden, eller har ett stort antal komponenter. Trots detta kan denna metod ge höga nivåer av förtroende för byggkvaliteten på kortet och dess funktionalitet.

PCBA kan testas på många olika sätt, inklusive in-circuit-testning, som använder elektriska prober som fästs på specifika punkter på kortet. Sonderna kan upptäcka komponentfel, t.ex. lyft, förskjutningar eller dålig lödning. De kan också mäta spänningsnivåer och resistans samt andra relaterade faktorer.