Постепенный цикл взаимодействия со сборкой печатных плат в Китае

Ключевые слова: PCBA Китай, Сборка PCBA Китай

Любому виду электрического устройства требуется механическая поддержка в виде PCBA из Китая. Это выглядит как карта или плата, сделанная из твердого пластика или гибкого металла, оба из которых обычно предлагаются в качестве корпусов. На этой карте или плате размещены микросхемы электрического устройства. Печатная плата используется во всем: от небольшого оборудования, такого как сотовые телефоны, до более крупного, такого как ноутбуки и телевизоры. Поскольку она пустая, она обозначается как PCB, но после установки компонентов устройства она называется организацией по сборке печатных плат.

Этапы процесса сборки PCBA в Китае

Этап 1: Трафаретная печать паяльной пастой

Важнейшим этапом в производстве печатных плат является нанесение паяльной пасты на плату. Этот метод напоминает трафаретную печать на одежде, но вместо маски Печатная плата покрывается тонким стальным трафаретом. Теперь специалисты по сборке могут наносить паяльную пасту на конкретные участки будущей печатной платы. В конечной плате эти участки станут местами для размещения компонентов.

Собственно паяльная паста, обычно называемая припойной пастой, представляет собой желтоватый материал, состоящий из крошечных металлических шариков. Флюс, вещество, используемое в паяльной пасте для помощи в плавлении и прилипании припоя к поверхности, смешивается с припоем. Необходимое количество этого темного вещества должно быть нанесено на плату точно в заданных местах и дозировках.

На автоматизированной линии сборки PCBA механическое устройство удерживает печатную плату и трафарет на месте. Затем с помощью инструмента на нужные области наносится точное количество паяльной пасты. Затем машина равномерно распределяет пасту по трафарету, заполняя все открытые отверстия. После удаления трафарета паяльная паста остается в отведенных местах.

Этап 2: Подбор и установка компонентов

После нанесения паяльной пасты на плату в процессе сборки PCBA в Китае, поверхностно-монтируемые компоненты (SMD) размещаются на подготовленной печатной плате с помощью автоматического устройства. В настоящее время большинство компонентов на печатных платах (кроме разъемов) являются SMD. Следующий этап процесса PCBA включает фиксацию этих SMD на поверхности платы.

Раньше специалистам по сборке приходилось вручную подбирать и размещать каждый компонент, используя пинцет, чтобы полностью выполнить эту задачу. К счастью, производители печатных плат теперь выполняют эту операцию автоматически. Это изменение произошло в основном благодаря склонности роботов к точности и постоянству по сравнению с людьми. Даже если люди способны работать быстро, работа с такими микроскопическими деталями со временем, как правило, вызывает утомление и напряжение глаз. Машины не устают при постоянной работе.

Этап 3: Пайка оплавлением

После нанесения паяльной пасты поверхностно-монтируемые компоненты должны оставаться на месте. Чтобы прикрепить компоненты к плате, паяльная паста должна затвердеть. В производстве печатных плат этого добиваются с помощью процесса, известного как оплавление.

После этапа подбора и установки плата помещается на конвейерную линию. Эта конвейерная линия проходит через большую печь оплавления, во многом похожую на промышленную печь для пиццы. В этой печи, содержащей несколько нагревателей, плата постепенно нагревается до температуры около 250 градусов Цельсия (480 градусов по Фаренгейту). При этой температуре припой в паяльной пасте расплавится.

После расплавления припоя печатная плата продолжает движение через печь. Расплавленный припой может остывать и затвердевать упорядоченно, проходя через ряд более холодных нагревателей. В результате SMD-компоненты и печатная плата навсегда соединяются посредством паяного соединения.

Этап 4: Контроль качества и проверка

Готовую печатную плату (PCBA) и собранную плату следует проверить на смещение после того, как поверхностно-монтируемые компоненты были зафиксированы на месте после цикла оплавления. Смещение во время цикла оплавления, как правило, приводит к полной потере соединения или к образованию некачественного контакта. Это смещение иногда может вызывать соединение участков цепи, которые не должны быть связаны, что может привести к коротким замыканиям.

Этап 5: Установка компонентов в сквозные отверстия (PTH)

Отверстие в печатной плате, металлизированное по всей толщине платы, известно как металлизированное сквозное отверстие. Эти отверстия используются компонентами печатной платы для передачи сигналов с одной стороны платы на другую. Паяльная паста не поможет в этом случае, так как она просто пройдет прямо через отверстие, не имея возможности закрепиться.

В следующем цикле сборки печатной платы компоненты PTH требуют более современного метода пайки, в отличие от паяльной пасты:

• Ручная установка в сквозные отверстия — это прямой метод, требующий ручной фиксации. Обычно один компонент вставляется в конкретное PTH одним человеком на одной станции. Когда они закончат, плата перемещается на станцию ниже, где другой человек пытается присоединить другой компонент. Для каждого PTH, которое необходимо подготовить, процедура повторяется. В зависимости от количества компонентов PTH, которые должны быть установлены во время цикла PCBA, этот процесс может занять некоторое время. Компоненты PTH по-прежнему регулярно используются в конструкциях печатных плат, но большинство компаний активно стремятся избегать их использования.

Волновая пайка: Этот автоматизированный процесс пайки принципиально отличается от ручной пайки. После установки компонента PTH плата помещается на другую конвейерную линию. На этот раз, когда конвейерная линия проходит через специальную ванну, поток жидкого припоя наносится на нижнюю часть сборки. Это одновременно припаивает каждый вывод на нижней стороне платы. Поскольку пайка всей стороны печатной платы сделала бы любые чувствительные электронные компоненты бесполезными, такой тип пайки чрезмерно сложен для двусторонних печатных плат.

Этап 6: Финальный контроль и функциональное тестирование (согласованный шестой этап)

Финальная проверка протестирует работоспособность печатной платы после завершения этапа пайки в процессе PCBA. Эта проверка называется функциональным тестом. Тест подвергает печатную плату серьезным нагрузкам и воспроизводит условия, в которых она будет постоянно работать. В этом тесте на печатную плату подается питание и имитируются сигналы, в то время как тестеры следят за ее электрическими характеристиками.

Печатная плата не проходит тест, если любая из этих характеристик, таких как напряжение, ток или выходной сигнал, показывает недопустимое отклонение или достигает пиков за пределами указанного диапазона. В соответствии с политикой компании, бракованная печатная плата может быть либо переработана, либо утилизирована.

Последним и самым важным этапом в производстве PCBA в Китае является тестирование, которое показывает, был ли процесс успешным или неудачным. Регулярное тестирование и контроль необходимы на протяжении всего процесса сборки именно по той причине, что это тестирование проводится.