PCB vs PCBA: Definitīvais ceļvedis elektronikas shēmplate izgatavošanā un montāžā

Ievads: Kāpēc svarīga ir atšķirība starp PCB un PCBA

Elektronika ir mūsū laiku modernās pasaules pamats, nodrošinot darbību visam – sākot ar vienkāršiem nēsājamajiem ierīcēm līdz sarežģītai aviācijas aprīkojumam. Katras elektroniskās ierīces kodolā atrodas PCB (Printed Circuit Board) un, attiecīgi, PCBA (Printed Circuit Board Assembly) .

Šis ceļvedis palīdzēs jums apgūt:

PCB un PCBA definīcijas un galvenās funkcijas.

Pilns PCB ražošanas procesa un PCB montāžas process .

Atslēga PCB tipu pārskats un to izmantošana patēriņa elektronikā, medicīnas ierīcēs, automobiļu vadības sistēmās un citur.

Lēmumu faktori izvēloties tukšās plates salīdzinājumā ar komplektētiem risinājumiem.

Parametri, kas ietekmē izmaksas, veiktspēju, uzticamību un piegādes laiku.

FR-4 (visbiežāk izmantotais): Nodrošina līdzsvaru starp izturību, termisko stabilitāti un elektrisko izolāciju.

Augstfrekvences lamināti: Piemēram, Rogers, ideāli piemēroti RF/mikroviļņu un augstas ātrdarbības/augstfrekvences shēmām, jo to dielektriskie zudumi ir zemāki.

Polimīds: Izmanto elastīgajām un kombinētajām elastīgi-cietajām PCB, lieliski piemērots dinamiskai liekšanai un siltumizturībai.

Alumīnija serdes: Augstas jaudas LED un automašīnu lietojumprogrammām, kurām nepieciešams efektīvs siltuma pārvaldības risinājums. Kā izvēlēties partneri PCB ražošana , PCB montāžas pakalpojumiem , un ātrai prototipēšanai.

Kas ir PCB?

A PCB ir mūsdienu elektronisko shēmu pamata celtnis. Būtībā Printēto līnijas karti ir plāksne—parasti izgatavota no neprovodīga materiāla—kas pārklāta ar plānām vara vadītspējīgām kārtām. Šīs vara kārtas tiek izētotas, lai izveidotu sarežģītas struktūras, ko sauc par vadiem , kas kalpo kā elektriskie ceļi, savienojot dažādas elektroniskās sastāvdaļas, piemēram, pretestības, kondensatorus, integrētās shēmas (IS) un kontaktligzdas. Vienkārši sakot, PCB ļauj elektroniskiem signāliem un enerģijai pārvietoties starp sastāvdaļām efektīvi un uzticami , visu ietverot kompaktā, organizētā un ražošanai piemērotā dizainā.

Galvenās PCB sastāvdaļas

Pamatne/Bāzes materiāls Lielākā daļa PCB izmanto FR-4 , stiklšķiedru ar epoksīdu impregnētu laminātu, kas pazīstams ar savu izcilību mehāniskajā stabilitātē un elektrisko izolāciju. Elastīgās un stingri-elastīgās PCB var izmantot polimīdu vai citus materiālus, lai ļautu liekšanu un krokāšanu.

Vara slāņi Katrai platītei ir vismaz viens vara slānis, kas cieši līmēts pie pamatnes. Vienpusējās PCB ir viens vara slānis, kamēr daudzslāņu PCB var būt līdz pat 30 vai vairāk, ļaujot ļoti blīvu un sarežģītu shēmu dizainu. Šie slāņi veido vadiņus un kontaktlauciņus kas nosaka elektriskās savienojumu.

Lodēšanas maska Šis zaļais izolējošais slānis tiek uzklāts virs vara, lai to aizsargātu no oksidēšanās un novērstu nejaušas lodēšanas tilta veidošanos laikā PCB montāžas process . Atveres maskā atklāj tikai nepieciešamās kontaktlaukumus elektronisko komponentu lodēšanai.

Sietdrucka slānis Izmantojot īpašu tinti, šis slānis drukā atsauces marķējumus, logotipus, polaritātes apzīmējumus un citu informāciju tieši uz shēmas plates virsmas, atvieglojot montāžu, testēšanu un problēmu novēršanu.

Vārtiņi un pārklātie caururbtie caurumi (PTH)  Caurulēm ir mazi izurbti caurumi, kas pārklāti ar varu un ļauj savienojumus starp vara slāņiem. Caururbtie vārtiņi iet cauri visiem slāņiem, kamēr blinda un paslēptie vārtiņi savieno noteiktus iekšējos slāņus sarežģītās, augstas blīvuma plātēs.

Malas savienotāji Tas ir vara pārklājums ar zelta pārklājumu uz plates malām, nodrošinot saskarni spraudņa moduļiem vai tiešai iestiprināšanai slētspraudnī — bieži sastopams atmiņas moduļos un paplašināšanas kartēs.

Pārskata tabula: galvenās PCB slāņu funkcijas

PCB tipi

Ir daudz PCB tipu pārskats pielāgots konkrētām pielietojuma vajadzībām:

• Vienpusējs PCB  

• • Komponenti un vara trases tikai vienā pusē.
  • Izmantoti vienkāršos, lētos izstrādājumos: kalkulatoros, LED lampiņās.

• Divpusējs PCB  

• • Trases un komponenti abās pusēs, ar caurskalojamām caurulītēm (PTH) savienojumiem.
  • Bieži sastopams barošanas avotos, gaisa kondicionēšanas sistēmās, rūpnieciskos regulatoros.

• Daillayer PCB  

• • 4 līdz 30+ vara slāņi, kas sakārtoti ar izolāciju, sarežģīta caurulīšu dizaina ( aklas/apslēptas caurulītes ).
  • Nepieciešams datoriem, sakaru iekārtām, aviācijas un telpas braucieniem, kā arī augstas veiktspējas signālapstrādei.

• Elastīgās PCB (Flex PCB)  

• • Izgatavotas no poliimidu, var liekt vai salocīt.
  • Lieto kamerās, mobilo tālruņos un valkājamajos ierīcēs.

• Stipra-Fiexa PCB  

• • Kombinē cieta un elastīgu sekciju, lai optimizētu telpu un izturību.
  • Izmanto medicīniskos implantiem, automašīnu sensoros, aviācijā.

• Augstfrekvences/Uzlielvaras PCB  

• • Speciāls dielektrisks slānis un vara biezums RF signālu vai lielu siltuma slodžu pārvaldībai.

Piemērs: Viena puse vs. Dažķislā PCB

Ar bāzes digitālais termostats , vienas puses PCB samazina izmaksas un paātrina ražošanu, jo shēma ir vienkārša un nav augstas ātrdarbības signālu. Savukārt, viedtālruņa matējā plāte ir jāizmanto daudzslāņu PCB: blīvu IC izkārtojumu un augstas ātrums datu signālu var sasniegt tikai, sakārtojot kopā vairākus slāņus, rūpīgi pārvaltot signāla integritāti un pretestības vadību.

Kas ir PCBA?

A PCBA (Printed Circuit Board Assembly) ir nākamais solis ceļā no sākotnēja dizaina līdz funkcionālai elektronikai. Ja PCB (Printed Circuit Board) ir tukšs audeklis, tad PCBA ir pabeigtais meistardarbs — aprīkots ar elektroniskajām sastāvdaļām, kuras kopā veido darbojošos elektronisko shēmu.

Būtībā PCBA attiecas uz PCB, kas ir pilnībā pabeigta montāžas procesā: visas pasīvās un aktīvās elektroniskie komponenti —piemēram, pretestības, kondensatori, diodes, tranzistori un sarežģītas integrētās shēmas (IS)—tie tiek precīzi uzstādīti un pieslodēti uz plates atbilstoši shēmas dizainam. Tikai pēc šādas montāžas plate kļūst par funkcionālu sistēmu, kas spējīga veikt paredzēto funkciju, vai nu regulējot enerģiju rūpnieciskajā piedziņā, pārvaldīt signālus sakaru ierīcē vai darbināt sarežģītu mikrokontrolieri IoT ierīcē.

Galvenie komponenti un PCBA struktūra

The PCBA ir vairāk nekā tikai tā sastāvdaļu summa; tā ir mehāniskās, elektriskās un materiālu inženierijas bezšuvju integrācija. Šeit ir tas, kas veido standarta PCBA:

• Bāzes PCB: Šis ir substrāts un vara tīkli, ar kuriem jūs iepazināties iepriekš.
• Elektroniskie komponenti: Tas ietver gan pasīvie komponenti (pretestības, kondensatorus, induktorus), aktīvie komponenti (diodes, tranzistorus, IS) un elektromehāniskās daļas (konektorus, relejus, slēdžus).
• Lodēšanas pāsts: Kausēšanas metāla un flūsa pulvera maisījums, ko uzklāj uz PCB montāžas padeveņiem. Tas nodrošina stipras un vadošas savienojumus karsēšanas procesā.
• Vadi, padevenes un caurumi: Nodrošina nepieciešamo elektrisko savienojumu starp komponentēm, dažreiz papildināti ar barošanas un zemes plaknēm, lai uzlabotu impedances regulēšanu un EMI veiktspēju.
• Lodējuma savienojumi: Izveidoti laikā PCB montāžas process izmantojot SMT vai THT metodes, šie savienojumi piestiprina katru komponentu un nodrošina gan mehānisko izturību, gan elektrisko savienojumu.

Reāls piemērs: PCBA struktūra

• PCB: 6 slāņu FR-4, zelta pirksti malas savienojumam, mikrocaurumi blīvai savienošanai.
• Komponenti: 256 rezistori, 50 kondensatori, 3 BGAs, 1 mikrokontroliera integrētais shēma, 12 savienotāji.
• Lodēšanas pāsts: SAC305 Sn-Ag-Cu sakausējums bezsvina uzticamībai.
• Montāža: 95% SMT, 5% THT (savienotājiem un augstspējas komponentiem).

PCBA montāžas metodes

Ir divas galvenās tehnoloģijas, ko izmanto drukāto plates montāžā: Virsmontāžas tehnoloģija (SMT) un Caurspraudtehnoloģija (THT) . Dažās uzlabotās montāžās šīs metodes tiek kombinētas, jo īpaši prototipu sastādīšana vai tad, kad nepieciešama gan mehāniskā izturība, gan liela komponentu blīvums.

1. Virspuses montāžas tehnoloģija (SMT)

SMT ir dominējošā drukāto platīšu montāžas metode mūsdienu elektronikā. Nevis ievietojot komponentu vados caurumos, komponenti tiek uzstādīti tieši uz drukātās plates virsmas speciālos kontaktlauciņos.

SMT priekšrocības ietver:

• Miniatūrizācija: Iespējo blīvu iepakošanu mazākiem, vieglākiem produktiem.
• Automātiska uzstādīšana augstā ātrumā: Izmanto progresīvas pārvietošanas mašīnas ātrai un precīzai komponentu montāžai.
• Labāka elektriskā veiktspēja: Īsākas savienojuma līnijas nozīmē zemākus parazītiskos efektus un uzlabotu augstfrekvences darbību.
• Rentabls lielapjomu ražošanai: Automatizācija samazina darbaspēka izmaksas un palielina caurlaidspēju.

SMT ir ideāls šādiem pielietojumiem:

• Viedtālruņi, planšetdatori, valkājamās ierīces
• Tīkla aprīkojums
• Medicīniskā diagnostika
• Automobiļu ECU

Galvenie soļi SMT montāžā:

• Lodlapas drukāšana: Lodēšanas pasta tiek uzklāta uz kontaktplāksnēm, izmantojot šablonu.
• Komponentu Novietošana: Automatizētas komponentu novietošanas mašīnas montē komponentus uz kontaktplāksnēm ar uzklātu pastu.
• Reflow lodēšana: Plāksnes tiek palaistas caur krāsni; pasta izkuļ un sacietē, veidojot uzticamus elektriskos/mehāniskos savienojumus.
• Pārbaude: Automatizētā optiskā pārbaude (AOI) un rentgena sistēmas verificē komponentu novietojumu un lodējuma kvalitāti, kas īpaši svarīgi BGAs un smalkās pakāpes integrētajiem shēmām.

2. Caurspraudes tehnoloģija (THT)

THT iekļauj komponentu vados ievietošanu caur urbtām caurulē PCB un to lodēšanu pretējā pusē, parasti izmantojot vilnislodēšanu vai manuālas metodes.

THT priekšrocības:

• Lieliska mehāniskā izturība: Ideāli piemērots komponentiem, kas pakļauti mehāniskai slodzei.
• Vienkāršība rokas lodēšanai un prototipēšanai
• Izcila izvēle augstsprieguma, lieljaudes un kritiskas nozīmes savienotājiem.

THT tiek plaši izmantots šādos pielietojumos:

• Aeronautika un aizsardzības elektronika
• Sprieguma pārveidotāji un rūpnieciskie vadības sistēmas
• Vintāžas vai uzturēšanai optimizēta elektronika

THT montāžas process:

• Komponentu ievietošana: Komponentu ievietošana caurumu dobumos manuāli vai ar robotu palīdzību.
• Lodēšana: Bieži izmanto vilnī veida lodēšanu lielserijas ražošanai vai rokas lodēšanu mazserijas vai speciāliem gadījumiem.
• Griešana un tīrīšana: Pārējie vadi tiek nogriezti; plates tiek notīrītas, lai noņemtu fluxa atlikumus.

SMT pret THT: Apskats

PCBA: Pāri par montāžu — funkcionāli gatavs

Pabeigts PCBA ietver plašu PCBA testēšana pirms sūtījuma, lai nodrošinātu, ka tiek izpildīti visi elektriskie un funkcionālie prasījumi. Tas ietver Ārpuslīnijas tests (ICT) , Funkcionālo shēmas testēšanu (FCT) , kā arī aizvien sarežģītākas metodes, piemēram Automatizēta optiskā inspekcija (AOI) un rentgenu attēlošana kritiskām sastāvdaļām, piemēram, BGA (Ball Grid Array) un LGA sastāvdaļām.

Kā saistīti PCB un PCBA?

Sakarība starp PCB (Printed Circuit Board) un PCBA (Printed Circuit Board Assembly) ir modernas elektronikas ražošanas pamatā. Šīs saiknes izpratne ir būtiska produktu konstruktoriem, iepirkumu speciālistiem un elektronikas inženieriem, kuriem jāpāriet no idejas līdz realitātei pēc iespējas efektīvākā veidā.

Kā PCB kļūst par PCBA

Pārveidošanas soļi

• Shēmas konstruēšana un PCB izkārtojums : Inženieri izmanto CAD un PCB projektēšanas programmatūru, lai plānotu elektriskās savienojumus. Tie izveido Gerber failus, BOM un komponentu izvietošanas datus, kas definē PCB prototips .
• PCB izgatavošana : Tukšā platīte tiek izgatavota saskaņā ar dizainu — tiek izēstēts varš, caurules tiek pārklātas ar metālu, uzklāts lodēšanas maska un zīmogs.
• Komponentu iegāde : Visi nepieciešamie elektroniskie komponenti —no virspuses montāžas mikroshēmām līdz lieliem dzesēšanas radiatoriem aprīkotiem tranzistoriem—tiek iegūti, pārbaudīti un sagatavoti.
• PCB montāžas process : Izmantojot pielikšanas un novietošanas mašīnas sMT komponenti tiek precīzi novietoti, izmantojot automātisko iekļaušanu vai rūpīgu rokas/aprīkojuma ievietošanu THT.
• Lodēšanas process : Solder paste tiek uzklāta SMT komponentiem; atkausēšanas krāsnīs veidojas stingri savienojumi. THT komponenti tiek apstrādāti ar vilnislodēšanu vai selektīvo lodēšanu.
• PCBA testēšana : Saslēgtā platīte tagad tiek pakļauta rūpīgiem testiem — Ārpuslīnijas tests (ICT) , Funkcionālais tests (FCT), AOI, rentgena pārbaude sarežģītiem komponentiem, piemēram, BGAs.
• Gatava PCBA : Galīgais rezultāts — pilnībā funkcionējoša elektroniska shēma, kas gatava izmantošanai vai integrācijai produktā.

PCB un PCBA attiecību vizualizēšana

Praktiskās sekas

PCB ir būtisks agrīnai prototipēšanai un dizaina validācijai, ļaujot inženieriem pārbaudīt izkārtojumu un augstsākuma trases pirms komponentu montāžas.

ICT (In-Circuit Test): Probes pārbauda elektriskās īpašības, pārbaudot lodējuma integritāti, īssavienojumus, pārrāvumus un pamatierīces funkcionalitāti.

FCT (Funkcionālā pārbaude): Imitē reālas darbības apstākļus, pārbaudot firmware, komunikāciju un pilnu shēmas funkcionalitāti.

Lidojošo zondju tests: Igļu probes ātri pārvietojas pa plati, pārbaudot pārrāvumus/īssavienojumus bez speciāla stiprinājuma — izmaksu efektīvs risinājums prototipiem un zemiem sērijas numuriem.

AOI un Rentgenstarojums: Pārbauda lodējuma savienojumus zem BGA/čipa mēroga iepakojumiem, kurus nav iespējams ieraudzīt ar standarta kamerām.

Novecēšanas/iestildes tests: PCBA tiek pakļauta paaugstinātiem spriegumiem un temperatūrām, lai noteiktu agrīna termiņa atteices un izveidotu uzticamības rādītājus. PCBA ir būtisks funkcionalitātes testēšanai, produktu sūtījumiem un piegādei klientiem, apvienojot elektriskos, mehāniskos un ražošanas aspektus vienā optimizētā procesā.

PCB ražošanas process: no koncepcijas līdz tukšai plāksnei

The PCB ražošanas procesa ir stingri kontrolētu soļu secība, kas elektronisku shēmu pārvērš par taustāmu, precīzu un izturīgu platformu mūsdienu elektronisko brīnumu veidošanai. Vai nu pasūtot PCB prototips vai gatavojoties masveida ražošanai, panākumi sākas ar šī procesa detalizētu izpratni.

1. PCB dizains un Gerber failu ģenerēšana

Katra PCB projekta sākums ir PCB dizains izmantojot specializētu CAD programmatūru. Inženieri izstrādā plates izkārtojumu, definējot trasiējumu vadiem un novietojums visām sastāvdaļām, caurulītēm un kontaktlaukumiem. Aspekti, piemēram, trases platums , atstatumi un vada slāņu skaits tie tiek noteikti atbilstoši elektrofiziskā darbība , termiskajām prasībām un mehāniskajiem ierobežojumiem. Lai nodrošinātu saderību ar sarežģītām PCB montāžas procedūrām , jāievēro pareizas DFM (dizains ražošanas vieglumam) prakses, piemēram, pietiekami lieli kontaktlaukumi, skaidri zīmola apzīmējumi un labi definētas aizliegtās zonas.

Rezultātā rodas būtisks kopums ražošanas faili :

• Gerber Faili : Tie ir „zīmējumi”, kas satur attēlojumu katram vara kārtam, lodēšanas maskai, burtu iezīmējumam un kontūrai.
• Urbšanas faili : Norāda precīzas vietas un diametrus urbumiem (vaijām, caururbtiem caurumiem, piestiprināšanas caurumiem).
• BOM (Materiālu saraksts) : Detalizēts elektronisko un mehānisko komponentu saraksts.
• Komplektēšanas/montāžas dati : Lai gan SMT montāža , norādot, kur jāuzstāda katra detaļa.

Fakts: „Vientuļš kļūda Gerber failā var apturēt vairāku miljonu ražošanas ciklu un apdraudēt produkta uzticamību.”

2. Bāzes sagatavošana un laminēšana

The PCB bāze —bieži FR-4 rigīdiem paneļiem vai polimīdam elastīgiem shēmatis — tiek sagatavoti lielos loksnes.

• Varš apvalkoti lamināti tiek izvēlēti, pamatojoties uz galīgajām slāņu prasībām (vienpusējas, divpusējas vai daudzslāņu PCB).
• Priekš daudzslāņu PCB izgatavošana , kodola un starpslāņu materiāli tiek saspiesti un savienoti ar karstumu un spiedienu, lai izveidotu cielu, stabila struktūru.

3. Veidošana — Fotorezists, Eksponēšana un Varš ēdināšana

Šis posms rada sarežģītos shēmas veidi :

• Kāds slānis fotorezistētājs (gaismjutīgs polimērs) tiek uzklāts vara virsmai.
• Platē tiek pakļauta UV gaisma caur fotomasku kas nosaka, kur varai jāpaliek.
• Neeksponētais fotorezistētājs tiek noņemts, un liekā vara tiek izņemta ar ķīmisku ēšana procesu.
• Rezultāts: platē ar precīzu varu vadiņus un kontaktlauciņus saskaņā ar inženiera dizainu.

4. Urbšana, caurules un pārklājums

Mūsdienu PCB balstās uz sarežģītām slāņu savienojumiem :

• CNC urbjmašīnas izveido tūkstošiem precīzu caurumu caurulēm , PTH , un montāžas punktiem.
• Mikrocaurules , aklas caurules , un paslēptie vārtiņi tiek veidotas, izmantojot jaunlaicīgas lāzera vai secīgas laminēšanas tehnoloģijas augstas blīvuma savienojumu (HDI) plātēm.
• Varšu klājums izolē šīs caurules, elektriski savienojot vara slāņus visā stratifikācijā.

5. Piedzīšanas maskas uzklāšana

Tālāk tiek uzklāta ierastā zaļā (reizēm arī zilā, sarkanā vai melnā) lodēšanas maska ir uzklāta:

• Šis izolējošais slānis pārklāj visas PCB platītes, izņemot komponentu pieslēgumus un noteiktus testa punktus.
• Piedzīšanas masķa novērš nejaušas lodlapa mostu veidošanos montāžas laikā un pasargā varu no korozijas.

6. Sietdrucka druka

Svarīgs solis montāžai un apkalpošanai, sietdrucka slānis izmanto nevadošu tinti, lai nodrukātu etiķetes, polaritātes atzīmes, logotipus un citus identifikatorus:

• Skaidrs silkrēta slānis uzlabo montāžas precizitāti un atvieglo turpmāku problēmu novēršanu un apkopi.

7. Virsmas pārklājums

Visas atklātās vara kontaktlaukas jāaizsargā un jāsagatavo lodēšanai:

• Izplatīti pārklājuma veidi ietver HASL (karstā gaisa lodēšanas līmeņošana) , ENIG (bezstrāvas nikelēšana ar iegulšanas zeltu) , OSP (organiskais lodējamības saglabātājs) , un ciets zelta pārklājums (priekš zelta kontaktu un malu savienotāji).
• Izvēle ietekmē PCB montāžas uzticamību , derīguma termiņš , un pielodējamība .

8. Elektriskās pārbaudes un pēdējie izgatavošanas soļi

Pirms kāda plates pāriet uz PCB montāžas process :

• Elektriskais testēšana —izmantojot lidlauzu probu vai naglu gultnes testētāju—pārbauda īssavienojumus un atvērtas savienojumu.
• Vizuālais pārbaudījums pārbauda reģistrāciju, pārklājuma kvalitāti un tīrību.

PCB ražošanas procesa pārskata tabula

Profesionālas PCB izgatavošanas vērtība

Profesionāls PCB izgatavošana pakalpojumi minimizē defektus, ļauj ātru PCB izgatavošanu ražošanu un nodrošina augstu viendabīgumu lieliem vai maziem PCB pasūtījumiem. Izmantojot modernas iekārtas un kontroles sistēmas, ražotāji sasniedz ne tikai dimensiju precizitāti, bet arī elektrisko uzticamību, kas ir būtiska gaisa telpa , medicīnas ierīces , un automobiļu elektronika .

PCBA montāžas process: No PCB līdz funkcionālām ierīcēm

Pēc tam, kad PCB ražošana piegādā tukšo platīti, nākamais svarīgais posms ir PCB montāžas process (PCBA process), kas pārvērš neaktīvo PCB par funkcionāla drukātas plates montāža (PCBA). Šī ir tā fāze, kurā dizains kļūst par realitāti, jo elektroniskie komponenti komponenti tiek novietoti, savienoti un pārbaudīti, lai izveidotu darbspējīgu shēmu, kas var nodrošināt enerģiju visam – sākot no patēriņa elektronikas līdz augstas uzticamības aviācijas un kosmosa sistēmām.

1. Montāžas sagatavošana: faili, komponentu iegāde un pārbaude

Efektīva PCBA montāža sākas ar precīziem datiem un uzticamiem materiāliem:

• Materiālu saraksts (BOM): Uzskaita visus komponentus — pretestības, kondensatorus, integrētās shēmas (IC), kontaktligzdas utt. — ar ražotāja daļas numuriem, vērtībām, tolerancēm, iepakojuma veidiem un iegādes informāciju.
• Gerber faili: Norāda precīzu komponentu novietojumu un kontaktpadu izkārtojumu, nodrošinot saderību ar sākotnējo PCB dizainu.
• Centroīda (uzķeršanas un novietošanas) faili: Satur x, y koordinātas, pagriezienu leņķi un novietošanas pusi katram SMT komponentam, kas ir būtiski automātizētām montāžas līnijām.
• Komponentu pārbaude: Komponenti tiek pakļauti stingrām vizuālās un elektriskās kvalitātes pārbaudēm (saskaņā ar IPC standartiem), lai izvairītos no atteicēm, kas saistītas ar viltotām vai zemas kvalitātes detaļām.

2. Virspuses montāžas tehnoloģija (SMT) montāžas process

SMT montāža dominē mūsdienu PCBA pateicoties tās ātrumam, miniatūrizācijai un saderībai ar automatizāciju.

SMT soļi

Solder Pasta Uzklāšana: Nerūsējošā tērauda šablona tiek izvietota virs PCB, un solder paste —mikroskopisku lodēšanas lodīšu maisījums, kas atrodas fluksā,—tiek uzklāts ar skrāpi, aizpildot atklātās komponentu kontaktplāksnītes.

Automatizēta komponentu novietošana: Ātrgaitas robotizētas rokas ar vizuālās kontroles sistēmām paceļ mazus SMD (virspuses montāžas ierīces) —tādus kā mikroshēmas, pretestības un kondensatorus—no spooliem vai plātēm un novieto tos uz pielīmētajiem kontaktlaukumiem, sekojot centroida datiem.

Reflow lodēšana: Pielodētā PCB ieej īpašā daudzu zonu reflow cepeškrāsnī . Rūpīgi kontrolēti temperatūras profili izkuļ lodlapu, kas pēc tam atdziest un sacietē, veidojot uzticamas elektriskās un mehāniskās savienojumu starp komponentu vadiem un vara kontaktlaukumiem.

Automatizētā optiskā pārbaude (AOI): Augstas izšķirtspējas kameras skenē katru plāti, salīdzinot faktisko komponentu novietojumu un lodēšanas savienojumu kvalitāti ar dizaina failiem. Tas ļauj noteikt novirzes, „kapu” efektu, dobumus un īssavienojumus pirms montāžas turpināšanas.

SMT process uzreiz redzams

3. Caurspraudes tehnoloģijas (THT) montāžas process

Lieli konektori, enerģētikas komponenti, transformatori un detaļas, kurām nepieciešama papildu izturība, izmanto THT montāžu . Šis process ietver:

Komponentu ievietošana: Darbinieki (vai roboti) ievieto komponentu izvadus caurspraudēs caurulēs (PTH), nodrošinot pareizu orientāciju un novietojumu attiecībā pret silkrāfa slāni.

Viļņa lodēšana: Plāksne pārvietojas cauri kausētās lodlapas „vilnei“, kas uzreiz veido simtiem stipru savienojumu lodēšanas pusē. Jutīgām vai sarežģītām montāžām bieži tiek izmantota selektīva lodēšana un manuāla pēcapstrāde.

Vadu apgriešana un tīrīšana: Pārlieku gari vadi, kas izvirzās cauri plāksnei, tiek nogriezti. Plātnes tiek nomazgātas, lai noņemtu flūsu un atlikumus, nodrošinot ilgtermiņa darbību un izolācijas pretestību.

4. Jaukto tehnoloģiju montāžas

Mūsdienu plātnēm bieži nepieciešamas gan SMT, gan THT tehnoloģijas . Piemēram, barošanas avota PCB montāžai var tikt izmantota SMT signālapstrādes mikroshēmām un THT augsta strāvas kontaktiem. Šis jauktais pieeja maksimāli uzlabo elektrisko veiktspēju un mehānisko izturību.

5. Pārbaude, testēšana un kvalitātes nodrošināšana

Profesionāla PCB montāža vienmēr beidzas ar rūpīgu testēšana un inspekcija uzticamības garantēšanai — īpaši svarīgi priekš medicīnas ierīces , automobiļu elektronika , un aerokosmosa PCB .

Kā izvēlēties uzticamu PCB/PCBA ražotāju

Izvēloties pareizo partneri savam PCB (Printētās platītes) ražošana vai PCBA (Printed Circuit Board Assembly) ir viens no svarīgākajiem lēmumiem elektronikas produktu dzīves ciklā. Jūsu līzings ražotājs prasmi, procesa kvalitāti un servisa izcilību tieši ietekmē jūsu shēmas plates veiktspēju, jūsu attīstības ātrumu, jūsu izmaksu konkurētspēju — un galu galā, jūsu panākumus tirgū.

Vai nu jums nepieciešama ātra prototipēšana, sarežģītas daudzslāņu struktūras vai gatavu izstrādājumu komplektēšana prasīgām lietojumprogrammām, uzticams PCB/PCBA piegādātājs ir jānodrošina vairāk nekā tikai labas cenas. Šeit ir tas, ko jums vajadzētu meklēt:

1. Nozares pieredze un specializācija

Pierādīta pieredze jūsu pielietojuma jomā ir būtiska. Medicīnas ierīces, automašīnu ECU, aviācijas elektronika, patēriņa ierīces un rūpnieciskie vadības sistēmas visi ir atšķirīgi prasības atbilstībai, dokumentācijai un tolerancēm. Meklējiet:

• Gadus darbībā ar publicētiem gadījumu pētījumiem vai klientu atsauksmēm.
• Nozarē specifiska ekspertīze (piemēram, medicīna, automaģistrāles, augstfrekvences PCB vai stingri-elastīgie).

2. Sertifikācijas, atbilstība un procesu kontroles

Uzticami PCB/PCBA ražotāji ievēro starptautiskos standartus, lai garantētu veiktspēju, uzticamību un izsekojamību. Pieprasiet:

• ISO 9001: Kvalitātes pārvaldības sistēmai.
• ISO 13485 vai IATF 16949: Medicīnas un automaģistrāļu pielietojumiem.
• UL, RoHS, Reach: Vides drošība un materiālu atbilstība.
• IPC standarti (IPC-6012/6013 attiecībā uz PCB, IPC-A-610 montāžas kvalitātei).
• Pilna procesa dokumentācija, partijas izsekojamība un kvalitātes ziņojumi .

3. Tehniskās iespējas un ražotnes ieguldījumi

Vadošie PCB un PCBA partneri piedāvā jaunākās ražošanas tehnoloģijas:

• Augsta slāņu skaits daudzslāņu PCB izgatavošana (4–30+ slāņi).
• Mikrosavienojumi, slēptie un iegultie caurumi, BGA montāža .
• Atbalsts speciāliem PCB materiāliem (augstfrekvences, biezas vara, keramikas, metāla pamatne).
• Iekārtas gan ātrai PCB prototipu izgatavošanai gan lieliem ražošanas pantiem.
• Iekšējā AOI, rentgena pārbaude, funkcionālā un lidojošā zondes testēšana.
• Kontrolētas vides (ESD drošas, temperatūra/mitrums tiek uzraudzīts).

4. Ražošanai piemērotas konstrukcijas (DFM) atbalsts

Izcilie ražotāji pievieno vērtību jau pirms vienas vienības izgatavošanas:

• DFM pārskati lai samazinātu montāžas kļūdas, optimizētu iznākumu un novērstu problēmas ar lodēšanas savienojumiem, zīmola druka neskaidrībām vai komponentu novietošanu.
• Atsauksmes par PCB izkārtojums , trases platību, atstatumiem un slāņu struktūru, lai nodrošinātu uzticamu ražošanu, īpaši HDI, BGA un smalkās pakāpes/impedances jutīgiem dizainiem.

5. Kvalitātes kontrole un testēšanas iespējas

Kvalitātes nodrošināšana nav vienkārši formalitāte — jūsu piegādātājam jānodrošina vairāgu posmu pārbaudes gan plātēm, gan montētajām ierīcēm:

• Procesa laikā un pēc līnijas AOI, automātiska rentgena pārbaude un manuāla pārbaude.
• Visaptverošs PCBA testēšanas pakalpojumi (ICT, FCT, lidojošais zondētājs, izturības pārbaude, vides ietekmes pārbaude).
• Defektu ziņošana, iznākuma analīze un pārredzama komunikācija.

6. Komponentu iegāde un piegādes ķēdes stiprums

Kavēšanās un defekti bieži rodas dēļ komponentu trūkuma vai viltojumiem. Uzticami ražotāji:

• Iegūst komponentus no oficiāliem, izsekojamiem un pārbaudītiem sadalītājiem.
• Ir rezerves plāni globālām piegādes traucējumiem.
• Var piedāvāt piemērotus alternatīvos risinājumus, ja BOM daļa ir novecojusi vai kavēta.

7. Realizācijas laiks, izmaksas un serviss

• Gatavošanas laiks: Vai viņi spēj nodrošināt ātru prototipu izgatavošanu — 24 līdz 72 stundas PCB, nedēļa vai mazāk par pamata PCBAs — vai ievērot stingrus masveida ražošanas termiņus?
• Cenu pārredzamība: Detalizēti piedāvājumi, kas aptver PCB izgatavošanu, komponentu izmaksas, montāžas darbu un testēšanu.
• Pēc pārdošanas atbalsts: RMA procesi, pieejams tehniskais atbalsts un garantijas noteikumi.

Novērtēšanas pārbaudes saraksta tabula

Mūsu PCBA pakalpojumi un iespējas

Kā uzticams partneris elektronikas nozarē, mēs saprotam, ka bezšuvju integrācija ir būtiska panākumiem, neatkarīgi no tā, vai jūs izstrādājat ātrai ražošanai paredzētu prototipu vai palielināt ražošanas apjomus lielos daudzumos. PCB ražošana un PCB montāžas pakalpojumiem mūsu piedāvājumi balstās uz jaunākajām tehnoloģijām, stingriem kvalitātes standartiem un dziļām nozares zināšanām, kas ļauj jums efektīvi un uzticami īstenot savas elektronikas inovācijas.

1. Kompleksi PCB un PCBA pakalpojumu piedāvājumi

Mūsu iespējas aptver visu PCB un PCBA vērtību ķēdi:

• Intelekta PCB ražošana: Uzlabota PCB izgatavošana, izmantojot augstas precizitātes aprīkojumu; atbalsta cietos, elastīgos un kombinētos cieti-elastīgos PCB; slāņu skaits no 1 līdz 30+; materiāli, tostarp FR-4, polimīds, Rogers, alumīnijs un speciālie pamatnes materiāli.
• PCB dizaina atbalsts: DFM pārskati, slāņu struktūras optimizācija, impedances kontrole un ieteikumi atbilstībai ar nozares standartiem ( IPC , ISO ).
• Prototipu izstrāde un zemas apjoma ražošana: Īpaši paredzēti ātrdarbīgi PCB prototipu pakalpojumi, lai ātri veiktu iterācijas un samazinātu laiku no dizaina līdz tirgum.
• Lielapjoma ražošana: Automatizētas līnijas, stingri procesu kontroles pasākumi un loģistikas atbalsts mērogojamai ražošanai.
• Komponentu iegāde un verifikācija: Globāla autorizēta piegādes tīkls, pilna izsekojamība un risku pārvaldība, lai novērstu viltojumus un trūkumus.
• Gatavu PCB montāža: Precizitāte SMT (virsmas montāžas tehnoloģija) , augstas ātrdarbības komponentu uzlikšana, automatizēta šablona drukāšana, reflow soldering , un THT (caurumu montāžas tehnoloģija) augstas uzticamības montāžām.
• Speciālas montāžas tehnoloģijas: BGA, LGA, CSP, QFN; konformālais/nano pārklājums; kontaktspraudņi (zelta pirksti); jaukta tehnoloģija; augstsprieguma un lieljaudas PCBAs.
• Uzlabota testēšana un kvalitātes nodrošināšana: AOI, rentgena pārbaude, Ārpuslīnijas tests (ICT) funkcionālā ķēdes pārbaude (FCT), lidojošais zondētājs, izturības pārbaude un vides stresa testēšana.
• Inženierijas un R&D risinājumi: Pielāgota produktu izstrādes atbalsts, PCB izkārtojuma optimizācija un prototipu risinājumi sākumuzņēmumiem un OEM ražotājiem.
• Integrētas digitālās sistēmas: CRM, MES, ERP un IoT iespējotas uzraudzības sistēmas reāllaika izsekojamībai un pārredzamai klientu komunikācijai.

Kopsavilkuma tabula: Mūsu PCB/PCBA pakalpojumi

BUJ: PCB vs PCBA

J1: Kāda ir galvenā atšķirība starp PCB un PCBA?
A: PCB ir tukša plates forma no izolējošas pamatnes (parasti FR-4) ar vara vadiem, lodēšanas masku un zīmograkstu, kas kalpo kā mehāniskā un elektriskā bāze. PCBA ir funkcionāla, pārbaudīta montāža, kur elektroniskie komponenti (pretestības, kondensatori, integrētās shēmas utt.) ir novietoti un piestiprināti ar lodēšanu uz PCB.
J2: Kas ir dārgāks — PCB vai PCBA?
A: PCBA ir dārgāks. Tā cena ietver gan pašu PCB, elektroniskos komponentus, montāžas darbu, testēšanu, piegādes ķēdes pārvaldību un kvalitātes kontroli.
J3: Kādas ir visbiežāk sastopamās PCB virsmas pārklājuma veidi un kā tie ietekmē PCBA?
A: Parastās virsmas pārklājumu veidi un to ietekme:
HASL: Izmaksu efektīvs, piemērots THT montāžai.
ENIG: Gluda, oksidācijai izturīga virsma, ideāla SMT un smalkās rozetes/BGA komponentiem.
OSP: Vienkāršs, videi draudzīgs, paredzēts īsāka laika lietošanai.
Hard Gold: Lietots malas savienotājiem ("zelta pirksti").
J4: Kādi parasti tiek veikti PCB testi PCBA gadījumā?
A: Parastās PCBA testēšanas metodes:
ICT: Pārbauda komponentu novietojumu, lodējumu savienojumus un tipiskas kļūdas.
FCT: Testē shēmas simulētos ekspluatācijas apstākļos.
AOI: Nodrošina komponentu pareizu novietojumu, orientāciju un lodējuma kvalitāti.
Rentgena pārbaude: BGA, CSP, QFN un paslēptiem savienojumiem.
Lidojošā proba pārbaude: Piemērota prototipiem/zemas apjoma sērijām (nav nepieciešamas speciālas iekārtas).
Izturības/pievāršanas pārbaude: Slodze kritiskām PCB, lai novērstu agrīnas kļūdas.
Q5: Kādās nozarēs tiek prasīti augstākie standarti PCB un PCBA?
A: Medicīnas ierīces, automašīnas un EV, aviācija un aizsardzība, telekomunikācijas, rūpniecības vadības sistēmas.

Secinājums: Pareizās izvēles veikšana elektronikas panākumiem

PCB un PCBA atšķirību izpratne ir vairāk nekā tikai nozares terminoloģija — tā ir būtisko procesu apguve visās elektroniskajās ierīcēs (no patēriņa ierīcēm līdz aviācijas moduļiem). Šīs zināšanas palīdz inženieriem, jaunuzņēmumiem un ražotājiem droši risināt dizainu, komponentu iegādi, prototipēšanu un ražošanu.