LED-Leiterplattenbaugruppe

Heute lernen wir etwas über die LED-Leiterplattenmontage.

Unser Leitfaden deckt jeden Aspekt der LED-Leiterplattenmontage ab – von Spezifikation, Stückliste, Montagetechniken und vielem mehr.

Was ist mehr?

Sie lernen die Herausforderungen, Lösungsmöglichkeiten und Verpackungsprozesse kennen.

Am Ende dieses Leitfadens sind Sie ein Experte für den Montageprozess von LED-Leiterplatten.

Was ist LED-Leiterplattenmontage?

Dies ist der Prozess der Montage elektrischer Komponenten auf einer Leiterplatte.

Abhängig von der Art der Aufgabe können Sie eine Reihe von Methoden und Techniken anwenden. Sie werden das später in diesem Handbuch sehen.

Denken Sie daran, LED-Leiterplatten bestehen aus Aluminiummaterial.

Die Aluminiumbasis stellt eine Verbindung zwischen dem Kühlkörper und dem IC her. Es hat die Fähigkeit, Hitze zu widerstehen.

Am Ende des LED-Leiterplatten-Montageprozesses haben Sie ungefähr Folgendes:

LED-Leiterplattenbaugruppe

Arten von Aluminium, die bei der LED-Leiterplattenmontage verwendet werden

Es gibt drei verschiedene Arten von Aluminium, die bei der Herstellung einer LED-Leiterplatte verwendet werden.

a) Flexibles Aluminium

Diese besteht aus keramischen Füllstoffen und Polyimidharzen, die für eine bessere Isolierung und Flexibilität sorgen.

b)Hybridaluminium

FR4, ein nicht-thermisches Material, wird mit Aluminiummetall verschmolzen. Dies hilft dabei, die LED-Leiterplatte starr zu machen.

Es behält auch seine thermischen Eigenschaften. Hybrid-Aluminium hat einige Vorteile, darunter:

• Günstigere Baukosten im Vergleich zur Verwendung aller wärmeleitenden Materialien.
• Hat eine bessere Wärmeableitung im Vergleich zu FR-4-Produkten?
• Hat keine Kosten für Kühlkörper, da es keine gibt.

c) Mehrschichtiges Aluminium

Hohe Wärmeübertragung und effektive Wärmeleitfähigkeit sind in sehr komplexen LED-PCBs dringend erforderlich. Aus diesem Grund ist mehrschichtiges Aluminium für solche sehr relevant.

Sie sind hier anwendbar, weil LED-Leuchten-Leiterplatten weniger Strom verbrauchen.

Außerdem enthalten sie kein Quecksilber, arbeiten effizient und halten im Vergleich zu anderen Lichtleiterplatten länger.

Anwendung der LED-Leiterplattenbestückung

Die LED-PCB-Montagetechnik wurde in der Telekommunikations-, Automobil-, Computer- und medizinischen Gerätemontage angewendet.

Sehen wir uns diese Anwendungen in diesem Kapitel also genauer an.

·Unternehmen, die Telekommunikationsgeräte herstellen

Viele Telekommunikationsgeräte werden unter Verwendung der LED-PCB-Montagetechnik hergestellt.

Dies liegt daran, dass die LED-Leiterplattenbaugruppe mit Aluminium montiert wird.

Telekommunikations-Leiterplatten

Aluminium unterstützt die Wärmeübertragung und -ableitung, was eine Grundvoraussetzung für diese Geräte ist.

·Automobilindustrie

Autos verwenden LED-Leiterplatten aus Aluminium bei der Herstellung von Bremslichtern, Scheinwerfern und Blinkern.

LED-Leiterplatten sind in der Automobilindustrie relevant, da die Aluminiumkomponente diese Teile langlebig macht.

·Unternehmen der Computerherstellung

Die LED-Leiterplattenmontage ist in letzter Zeit für Computerunternehmen interessanter geworden. Computer sind sehr hitzeempfindlich, insbesondere das Netzteil und die CPU.

Computer-Motherboard

Diese Teile erfordern ein Material, das Wärme einfach übertragen und effizient ableiten kann, was LED-Leiterplatten zur besten Option macht.

·Medizinische Ausrüstung

Chirurgische und medizinische Untersuchungsgeräte bestehen aus leistungsstarken LED-Leuchten.

Sie erfordern daher die Fähigkeit, diese hohe Wärme zu übertragen und abzuleiten, was die LED-Leiterplattenmontage zur besten Option macht.

CT-Scan-Ausrüstung

Das macht die Geräte auch effizient und langlebig.

Stückliste für die LED-Leiterplattenbestückung

Lassen Sie uns zunächst über BOM sprechen.

Was ist Stückliste?

Stückliste (BOM) sind wesentliche Daten, die während des gesamten Prozesses der Montage eines elektronischen Geräts verwendet werden.

 Stückliste – Foto mit freundlicher Genehmigung: RayMing

Gemeint ist damit eine Auflistung aller Materialien, die zum Aufbau einer bestimmten Leiterplatte benötigt werden.

Die Stückliste der Leiterplatte wird generiert PCB-Software.

Diese Software ist in das CAD-System integriert, in dem alle Teile entworfen, installiert und in der CAD-Bibliothek aufbewahrt werden.

Sobald es installiert ist, kann es gezogen und für verschiedene Teile der Stückliste verwendet werden.

Was also macht eine Stückliste bei der LED-Leiterplattenmontage?

Eine gut entwickelte Stückliste zeigt deutlich die Zeit für die Produktion, die Kosten und die Materialien, die für die Verarbeitung des Produkts erforderlich sind.

Darüber hinaus zeigt es den Herstellungsprozess und seine Qualität nach der Herstellung.

Es ist zwingend erforderlich, die Materialien für Ihre Komponenten auszuwählen, bevor Sie mit der Entwicklung einer Stücklistenliste fortfahren können.

Zu berücksichtigende Faktoren bei der Entwicklung einer Stückliste.

1）Wählen Sie lokal verfügbare Materialien oder Materialien, die leicht zu finden sind, ohne lange darauf warten zu müssen.

Wenn Materialien weit hergeholt sind, können Verbraucher das Vertrauen in Ihre Produkte verlieren.

2）Verwenden Sie langlebige Komponenten. Dadurch wird der Aufwand für die gelegentliche Überarbeitung des Designs verringert.

Es hilft auch bei der Auswahl der geeigneten Stückliste für LED-Leiterplatten.

3）Platzieren Sie alle zu montierenden Komponenten auf derselben Ebene an der Oberfläche. Dies reduziert die Herstellungskosten um

um 25%.

4）Eine gute PCB-Stückliste muss Kommentare, eine Beschreibung jedes Teils, eine Bezeichnung für jedes Teil und einen Footprint enthalten. Lass uns nachsehen

an was diese sind.

Kommentar: Jedes PCB-Teil hat besondere Identifikationen, die es von anderen unterscheiden.

Beispielsweise können Teile mit einer Lieferantennummer wie „27-0477-03“ nummeriert werden. Dies hilft, diese Teile von anderen zu unterscheiden, selbst wenn sie ähnlich erscheinen.

Beschreibung: Eindeutige Kennung wird beschrieben.

Zum Beispiel könnte es als „CAP 10Uf 20% 6.3V“ beschrieben werden. Diese Beschreibung hilft, Verwirrung bei der Montage zu vermeiden, da sich jedes Teil von den anderen unterscheidet.

Bezeichner: Jedes Teil hat seinen Zweck, für den es auf der Leiterplatte montiert wird. Die Unterscheidung erfolgt durch ihre Bezeichner.

Beispielsweise wird für den Fall eines 12uF-Kondensators „C27“ bezeichnet.

Fußabdruck: Der Name eines Footprints, der von einem CAD verwendet wird. Beispielsweise könnte C27 einen CAD-Footprint von „CAP-1207“ verwenden.

Montagetechnik für LED-Leiterplattenbaugruppen

Es gibt drei Hauptmontagetechniken für LED-PCB-Komponenten, nämlich:

1. Durchgangsloch
2. Oberflächenmontage
3. COB (Chip-On-Board)

LED-Leiterplattenbaugruppe

Ich werde Sie kurz durch diese führen. (Erfahren Sie mehr über diese Techniken in unseren anderen Anleitungen)

Durchsteckmontage von LED-Leiterplatten

Durchgangsloch-LED-Leiterplatte stammt aus den 1940er Jahren. Es wurde über zwanzig Jahre lang häufig zur Herstellung von Optoelektronik und anderer Elektronik verwendet.

Viele Leute dachten, dass es veraltet sein wird, aber selbst die Durchsteckmontagetechnik für Leiterplatten ist immer noch auf dem neuesten Stand, da sie einige Vorteile bietet, die andere Technologien nicht bieten können.

Vorteile der Durchgangsloch-Montagetechnik

Durch das Loch hat die LED-Leiterplattenbaugruppe einige Vorteile, und deshalb bevorzugen einige Gerätehersteller sie.

Lassen Sie uns also diese Vorteile durchgehen. Sie beinhalten:

• Seine Komponenten können leicht ausgetauscht werden. Das heißt, sie sind einfacher zu prototypisieren.
• Sie können viel Hitze aushalten und sind daher langlebig, selbst wenn das Produkt extremen Beschleunigungen und Kollisionen ausgesetzt ist.
• Seine Geräte nutzen Energie effizient und sparsam, da eine gute Verbindung zwischen der Leiterplatte und den Komponenten besteht.
• Aufgrund seiner Belastbarkeit wird es zur Bestückung von Leiterplatten für elektrische Geräte wie Transformatoren verwendet.

Halbleiter, Steckverbinder und Elektrolytkondensatoren werden ebenfalls mit dieser Technik zusammengebaut.

Die Through-Hole-Technologie ist derzeit in LED-Leuchten auf Werbetafeln und in einigen Stadien offensichtlich. Außerdem werden viele Maschinen, die sowohl in der Industrie als auch zu Hause verwendet werden, unter Verwendung der Durchsteckmontage von Leiterplatten hergestellt.

THT ist hier relevant, da diese Maschinen rauen physikalischen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sind. Andere PCB-Montagetechniken können diesen Bedingungen nicht standhalten.

Rückschläge für die Durchgangsloch-Montagetechnik

Wie jede andere Technologie hat auch die Through-Hole-PCB-Montagetechnologie einige Nachteile. Hier sind einige davon.

• Es ist relativ teuer, da es ein Lochbohren erfordert.
• Es dauert erheblich länger, Blei durch die gebohrten Löcher zu löten.
• Die Technik erzeugt einen schwachen Lötpunkt, was zu einer Unzuverlässigkeit im Vergleich zur Oberflächenmontage-Montagetechnik führt.

Montagetechnik für die Oberflächenmontage

Eine weitere Technologie, die bei der LED-Leiterplattenmontage verwendet wird, ist Oberflächenmontagetechnik. Diese Technologie wurde um das Jahr 1960 herum erfunden.

Es begann in den 1980er Jahren, die Durchgangslochtechnik zu ersetzen.

Oberflächenmontagetechnologie – Foto mit freundlicher Genehmigung: Wikimedia

Derzeit verwenden die meisten produzierenden Unternehmen die oberflächenmontierte LED-Leiterplattenmontage.

Die bei Oberflächenmontage-Montagetechniken erforderlichen Komponenten sind verschiedene Arten von Widerständen und Kondensatoren.

Einige der oberflächenmontierten Geräte sind zu klein. Daher werden sie mit einem Mikroskop und Komponentenhebemaschinen zusammengebaut.

Vorteile

• Unter Verwendung der Technik können kleinere Vorrichtungen zusammengebaut werden.
• Automatisierte Montagen sind möglich.
• Es nutzt beide Seiten des Boards.
• Kostengünstige Option
• Es hat gute thermische Eigenschaften.
• Kann schneller montiert werden als die Leiterplattenmontage mit Durchgangsbohrung.

Nachteile

Es erweist sich als unzuverlässig, wenn die Befestigung von Platinenkomponenten mechanischen und umweltbedingten Belastungen wie hoher Hitze ausgesetzt ist.

Außerdem können die Komponenten nicht manuell zusammengesetzt werden; daher ist es manchmal kostspielig.

Spezifikationen für die Montage von LED-Leiterplatten

Bei der LED-Leiterplattenbestückung sind verschiedene Vorgaben zu beachten. Sehen wir uns einige davon an.

Spezifikation der LED-Leiterplattenbaugruppe

i.Anzahl der Schichten

Diese Schichten bestehen aus Aluminium und Magnesium.

Aluminium-Leiterplatten zeichnen sich unter anderen Leiterplatten durch gute Isolationseigenschaften und eine bessere Maschinenleistung aus.

ii.Arten von Schichten

Normalerweise wird die Basisschicht unter Verwendung eines Aluminiumlegierungsmetalls hergestellt.

Dieses Aluminiumlegierungssubstrat, das zur Herstellung der Basis verwendet wird, macht es ideal für die Durchgangslochtechnologie, die Wärme überträgt und ableitet.

Eine Wärmeisolationsschicht wird unter Verwendung eines keramischen Polymers hergestellt, das gute Viskoelastizitätseigenschaften hat.

Es ist sehr hitzebeständig und schützt die Leiterplatte vor Hitze und mechanischer Beanspruchung.

Die Schaltungsschicht, die von einer Kupferfolie bedeckt ist, die zwischen einer und zehn Unzen liegen kann.

iii.Board-Typ – einzeln oder im Panel

Einige Bretter sind formlos. Aus diesem Grund werden LED-PCB-Panels verwendet. Dies reduziert die Zeit, die Arbeitsproduktion und die Testzeit.

Einige LED-PCB-Bestückungen werden auf einer einzelnen Platine ausgeführt, während andere auf Schalttafeln ausgeführt werden.

·Platte aus einem Stück

Diese hat eine oder zwei Schichten. Es besteht aus normaler FR-4-Platte. Seine Dicke kann beispielsweise 0.4 mm, 0.6 mm und 1.0 mm usw. betragen.

·Wandtafel

Das LED-PCB-Panel erzeugt viel Wärme und kann auf herkömmliche Weise nicht abkühlen. Aus diesem Grund wird Aluminium als Kernmetallmaterial zur Herstellung der Scheibenplatte verwendet.

iv.Die Anzahl flexibler Leiterplatten

Flex-Leiterplatten haben entweder eine oder zwei Seiten. Es kann sich entweder um eine ein- oder mehrschichtige Leiterplatte handeln. Geräte, die mit hoher Geschwindigkeit arbeiten sollen, sind ideal für mehrschichtige Flex-Leiterplatten.

Leider verlieren diese Geräte ihre Flexibilität.

v.Abmessungen

Fertigungsunternehmen wie Twisted Trace bieten sowohl minimale als auch maximale Platinengröße. Sehen Sie sich beispielsweise die in der folgenden Tabelle dargestellten Abmessungen an.

Die Abmessung einer Leiterplatte ist entscheidend. Dies liegt daran, dass die Herstellungskosten von der Größe und dem Layout der Platine abhängen.

Überlegungen zur Auswahl der Platinengröße

• Die verfügbare Fläche sollte kleiner als die Platinengröße sein
• Während des Herstellungsprozesses einer Leiterplatte muss ein Toleranzwert eingehalten werden.
• Auch die Art des Verschlusses ist sehr wichtig.

 vi. Grundmaterial

Ein Ingenieur kann die Schaltungsart spezifizieren. Er kann auch das PCB-Beschichtungsmaterial, die PCB-Größe und eine Vielzahl anderer Spezifikationen angeben, die ebenfalls enthalten sein können.

Die PCB-Basis besteht aus verschiedenen Materialien. Sehen wir uns daher diese Materialien an, die zur Herstellung einer Basis der LED-Leiterplatte verwendet werden.

Häufig verwendete Materialien sind:

• FR-4 und Epoxid- FR-4 ist ein sehr schlechter Wärmeleiter und daher nicht lange haltbar, obwohl sie kostengünstig sind.
• Der Metallkern ist auch ein Material, das an der Basis der LED-Leiterplatte verwendet wird.

Es ist kein Epoxidmaterial, da seine Leiterplatten ebenso wie seine Anwendungen sehr effizient sind. Außerdem ist es nützlicher in Vorrichtungen, die für Wärmeübertragungen verwendet werden.

Eine Metallkernbasis besteht aus Aluminiummetall, das mit einer Kupferschicht bedeckt ist.

Diese beiden Metalle (Aluminium und Kupfer) ermöglichen der Leiterplatte, Wärme zu widerstehen und zu leiten.

Die Wahl des ausgewählten Basismaterials hängt davon ab, ob das produzierende Unternehmen ein Gerät mit thermischen Eigenschaften benötigt oder nicht.

Fr-4 ist für Geräte mit niedriger Wärmeleistung, während Metallkern für Geräte mit hohen Wärmequalitäten gedacht ist.

vii. Mindestabstand

Der Abstand zwischen LED-Leiterplattenkomponenten sollte gleich ihrer Höhe sein.

Beispielsweise sollte eine Komponente, die 0.04 Zoll groß ist, 0.04 Zoll näher an der nächsten Komponente sein.

Dieser Abstand hilft bei der Inspektion von Lötpunkten und anderen PCB-Komponenten.

Die Oberflächenmontage-Technologie verwendet die minimale Abstandsbreite von 0.006 Zoll.

Dies liegt daran, dass einige der Geräte von SMT kleiner sind.

viii.Lochgröße

Der Lochdurchmesser ist einer der Aspekte, die berücksichtigt werden sollten, wenn Sie eine Leiterplatte herstellen möchten.

Das Verhältnis einer Dicke der Platte zum Durchmesser des gebohrten Lochs ist sehr wichtig. Dieses Verhältnis wird PCB-Seitenverhältnis genannt.

Bei einem Seitenverhältnis von 3:1 beträgt die Dicke einer Leiterplatte 24 mil und der Durchmesser des gebohrten Lochs 8 mil. Platinengrößen zwischen 8 mil und 10 mil können einen minimalen Lochdurchmesser von 6 mil haben.

ix.Lötmaske

Sie wird auch als Lötstoppbeschichtung bezeichnet. Es bildet eine dünne Schicht, die Kupfer bedeckt. Es wird verwendet, um die Leiterplatte zuverlässig und leistungsfähig zu machen.

Das zur Herstellung der Lötstoppmaske verwendete Material ist Harz. Es ist beständig gegen Feuchtigkeit, Temperatur, Isolierung und Lot. Es ist auch ästhetisch.

Die bekannte Farbe von Leiterplatten ist normalerweise grün. Diese grüne Ölfarbe einer Lötstoppschicht wird auf die Platine über der Kupferschicht aufgetragen.

Lötmasken können jedoch verschiedene Farben haben: schwarz, weiß und rot, blau, gelb und andere Farben, wie unten gezeigt.

Lötstopplack auf PCB

Der Farbunterschied eines Lötstopplacks wird durch unterschiedliche Anforderungen bestimmt, darunter:

Einige produzierende Unternehmen produzieren für ihre neuen Produkte in der Regel Leiterplatten mit roten Lötstoppmasken.

Der Hauptgrund dafür ist, diese neuen Produkte leicht von den Massenprodukten zu unterscheiden.

Schwarzer Lötstopplack wird bevorzugt, wenn der Hersteller möchte, dass das Endprodukt wie der Lötstopplack aussieht.

Dies ist insbesondere dann sehr wichtig, wenn die Leiterplatte des Endprodukts teilweise oder vollständig ausgestellt werden soll.

Wenn Sie einen Lötstopplack auftragen möchten, müssen Sie sicherstellen, dass die Leiterplatte sauber und frei von Oxidation ist.

Die Reinigung der Leiterplatte erfolgt mit Aluminiumoxid. Trocknen Sie es, bevor Sie Lötstopplack auftragen.

Lassen Sie uns einige Funktionen des Lötstopplacks auf der Leiterplatte durchgehen.

Lötstopplack verhindert, dass Lötbrücken die abgedeckten Bereiche auf einer Leiterplatte erreichen.

Es verhindert, dass sich Kupferspuren mit Lötpaste verbinden. Beim Kontakt von Kupfer und Lötzinn entstehen meist Kurzschlüsse.

Dies beeinträchtigt die Zuverlässigkeit und Leistung eines Geräts.

Es kann verhindern, dass Kupferspuren oxidieren, korrodieren und verschmutzen.

x.Siebdruck

Es ist ein Kunstwerk, das mit einer formulierten Tinte erstellt wurde, die dem Zweck der Identifizierung dient.

Auf dem Siebdruck enthaltene Informationen umfassen Einstellungen der Schalter und ein Logo des Geräteherstellers.

Es zeigt auch die Kennungen der auf der Platine verwendeten Komponenten, Testpunkte und Nummern für verschiedene Versionen.

In den frühen Tagen der Innovation wurde der Siebdruck mit einer Schablone durchgeführt.

Aber mit fortschreitender Technologie gab es neue Entwicklungen in Bezug auf den Siebdruck, der auf eine Leiterplatte aufgebracht wird.

Die formulierte Farbe, die einige Unternehmen im Siebdruck verwenden, kann entweder weiß oder schwarz sein.

Tintenstrahldrucker werden direkt verwendet, um das Bild aus den digitalen Daten zu erstellen, die auf der Leiterplatte enthalten sind.

Kleine Tintentröpfchen werden dann auf die Tafel des Bildes gesprüht.

Sie können ein weiteres Informationsbild auf der gegenüberliegenden Seite der Tafel haben. In diesem Fall muss der Tintenbehälter getrocknet und das Sprühen wiederholt werden.

Dieser Vorgang dauert im Idealfall weniger als zehn Minuten.

Methoden des Siebdrucks

• Manueller Siebdruck ist möglich, wenn die Linienbreite mehr als 7 mil beträgt, und es muss eine registrierte Toleranz von 5 mil vorliegen. Wenn die Bildlinienbreite größer als 4 mm ist, ist Liquid Photo Image relevant.
• Manchmal ist der direkte Beschriftungsdruck nützlich, insbesondere wenn wir an komplexen Leiterplatten arbeiten möchten.

Siebdruck wird nicht nur während der Fertigung verwendet, sondern auch als einer der wichtigen Schritte im Leiterplattenbestückungsprozess.

Siebdruck wird verwendet, um die folgenden Komponenten genau auf der Leiterplatte zu platzieren:

• Referenzkennzeichen, die Komponenten aus der Stückliste identifizieren sollen.
• Eine Pin1-Anzeige, die darstellt, wie alle Pins mit dem Footprint-Pad verbunden werden sollen.
• Polaritätsanzeiger zur Information über polarisierte Komponenten.
• Komponentenumriss, der dazu dient, die Position der Komponentenplatzierung aufzuzeigen.

Insbesondere bei kleineren Pads kann eine Bauteilkontur fehlen. Aber es muss einen systematischen Weg geben, der zeigt, wie diese Komponenten platziert werden müssen.

Eine falsche Platzierung von Komponenten beeinträchtigt die Funktion eines Geräts.

Sehen wir uns nun die Gründe an, warum Siebdruck ein so wichtiges Thema bei einer LED-Leiterplatte ist.

• Es weist einen Techniker an, wo die Messungen während des Testprozesses vorgenommen werden sollen.
• Darüber hinaus wird es verwendet, um zu überprüfen, wie das Gerät funktioniert und um herauszufinden, ob das Gerät einige Fehler aufweist.

Faktoren, die beim Entwerfen von Siebdrucken zu berücksichtigen sind.

• Lohnfertiger verfügen über technisches Know-how zu Schriften, die sichtbar sind, wenn sie auf eine Leiterplatte gedruckt werden. Es wird empfohlen, dass die Techniker des Unternehmens die empfohlenen Standards verwenden.
• Halten Sie sich strikt an die Abstands- und Abmessungsrichtlinien, die vom Auftragnehmerhersteller gegeben wurden.

Das ist gut, weil es verhindert, dass Siebdruckmaterialien von anderen Platinenkomponenten verdeckt werden.

Wenn sie nicht abgedeckt sind, werden sie für die Techniker besser sichtbar.

xi.Goldfinger

Goldfinger sind die Anschlüsse am Rand einer Leiterplatte. Es sieht aus wie ein Finger, daher der Name.

Es ist eine Art Oberflächenveredelung, die eine ebene Oberfläche bereitstellt.

Goldfingerplatine

Eine planare Oberfläche ist sehr nützlich, da sie die Fähigkeit bereitstellt, jeglichem Reißen oder Verschleiß als Ergebnis einer Wiederholung von Einfügungen zu widerstehen.

Ein Goldfinger kann zusammen mit anderen Oberflächenbehandlungen verwendet werden.

Es wird normalerweise auf PCB-Bereiche aufgetragen, die anfälliger für Reißen und Verschleiß sind. Zum Beispiel der Randstecker und die Tastaturen.

Was sind die Spezifikationen für einen Goldfinger?

• Der Abstand zwischen dem Goldfinger und der Kontur muss 1.0 mm betragen
• PCB sollte mindestens 1.0 mm dick sein
• Zwischen den Goldfingern muss ein Abstand von mindestens 30 mm bestehen

xii.Versteifungen

Flex-PCB erfordert manchmal eine gewisse Steifigkeit in einigen der Platinenteile.

Hier sind Versteifungen hilfreich, um einige Komponenten auf der Leiterplatte zu stützen.

Einige Versteifungen bestehen aus FR4-Material. Die Dicke der Versteifung liegt normalerweise zwischen 0.008 Zoll und 0.59 Zoll. Je dicker die Versteifung ist, desto mehr Unterstützung bietet sie den PCB-Komponenten.

Wann sind Versteifungen für die Leiterplattenbestückung relevant?

• Die Boardkomponenten liegen nahe beieinander, in einem dynamischen oder einem flexiblen Bereich.
• Die Größe der Board-Komponenten führt wahrscheinlich zu einer Belastung des Flex.
• Eine größere Anzahl von oberflächenmontierten Pads macht die Ebenheit kritisch.
• Wenn sie die Belastung der Platinenkomponenten reduzieren sollen.

xiii.Oberflächenbeschaffenheit

Dies muss ebenfalls auf einer Leiterplatte entworfen werden. Die Wahl einer guten Oberflächenbeschaffenheit ist sehr wichtig, da die Oberflächenbeschaffenheit das Kupfer vor Korrosion schützt.

Die Oberflächenbeschaffenheit gibt der Leiterplatte die Möglichkeit, ihre Komponenten direkt auf die Platine zu löten.

Jetzt möchte ich, dass wir Faktoren skizzieren, die die Wahl von a beeinflussen Oberflächenveredelung für PCB.

• Kosten der Umweltauswirkungen, die das Oberflächenfinish-Material haben wird
• Dauer, die das Gerät halten soll
• Volumen, das Sie voraussichtlich produzieren werden
• Komponenten, die Sie auf der Leiterplatte montieren möchten

Oberflächenbeschaffenheit der LED-Leiterplattenbaugruppe

Oberflächenveredelung gibt es in zahlreichen Arten. In unserem nächsten Lernprozess möchte ich, dass wir die verschiedenen Arten der Oberflächenveredelung durchgehen.

Arten der Oberflächenveredelung

·Heißlötluftnivellierung

Dies ist die billigste PCB-Oberflächenveredelung. Die Leiterplatte wird in geschmolzenes Lot getaucht und dann mit einem Heißluftmesser eingeebnet.

Es funktioniert gut in durchkontaktierten Leiterplatten oder in größeren Komponenten der Oberflächenmontagetechnologie.

Heißluftlötnivellierung ist für kleine Bauteile nicht ideal, da die Oberfläche nicht vollständig eingeebnet wird.

Einige der Vorteile des Heißluftnivellierens sind:

• Bietet gute Lötbarkeit
• Weniger teuer
• Ideal für die große Bearbeitung von Leiterplatten

Nachteile

• Es besteht ein Höhenunterschied zwischen kleinen und großen Pads
• Es kann nicht bei der Verarbeitung von kleinen Komponenten verwendet werden. Die Überbrückung muss auf feinen Teilungen erfolgen
• Es ist nicht gut für HDI-Produkte.

·Eintauchen in Zinnoberflächenende

Hier wird ein flaches Metall in Kupferbahnen getaucht. Es kann bei der Bearbeitung kleiner Bauteile auf einer Leiterplatte verwendet werden.

Zinn wird verwendet, weil es billig ist, obwohl eine in Zinn getauchte Leiterplatte anläuft. Wenn es angelaufen ist, kann es keine guten Lötstellen erzeugen.

Aus diesem Grund muss eine in Oberflächenfinish getauchte Leiterplatte XNUMX Tage lang verwendet werden.

Die Vorteile umfassen:

• Produzieren Sie eine gute ebene Oberfläche auf gleicher Höhe
• Ideal für kleine Raster oder kleine Leiterplattenkomponenten
• Relativ günstig
• Bietet eine gute Lötoberfläche, auch nachdem es vielen Wärmeschwankungen ausgesetzt war.

Nachteile der getauchten Oberfläche Finish

• Für die Handhabung sind Handschuhe erforderlich
• Es ist nicht freundlich, Maske zu löten
• Leicht abziehbarer Lötstopplack kann nicht verwendet werden.

·Bleifreie Heißluft-Lotnivellierung

Anstelle von Zinn-Blei wird Zinn-Kupfer oder Zinn-Nickel verwendet. Aus diesem Grund ist es kostengünstig.

Einige der Vorteile der oben genannten Art der Oberflächenbehandlung.

• Billig zu produzieren
• Erzeugt perfekte Lötstellen
• Ermöglicht die Verarbeitung großer Pads
• Hat die Fähigkeit, viele Hitzeausflüge zu bewältigen.

Lassen Sie uns einige der Nachteile der bleifreien Heißluftlotnivellierung sehen:

• An der Oberfläche der Platine besteht ein Unterschied in der Dicke zwischen den kleinen und den größeren Pads. Damit ist es für die Bearbeitung von Kleinteilen ungeeignet.
• Es hat eine hohe Verarbeitungstemperatur
• Bei feinen Steigungen muss überbrückt werden

Oberfläche immersionssilber

Silber erzeugt eine gute Oberflächengüte, da es beim Eintauchen einer Leiterplatte nicht wie Zinn reagiert. Aber wenn es der Luft ausgesetzt wird, läuft es auch an.

Daher sollte es in einer Anlaufschutzverpackung aufbewahrt werden. Bei sachgemäßer Lagerung kann es innerhalb von zwölf Monaten zum Löten verwendet werden.

Die Immersionssilber-Oberflächenveredelung hat einige Vorteile wie folgt

• Erzeugt eine völlig ebene Oberfläche, die ideal für die Montage kleiner PCB-Komponenten ist.
• Relativ günstiger
• Kann nachgearbeitet werden

Nachteile der Immersionssilber-Oberflächenveredelung

• Es ist sehr empfindlich in der Handhabung. Die spezielle Verpackung, die ein Anlaufen verhindert, erhöht die Produktionskosten.
• Eine abziehbare Maske kann nicht verwendet werden, wenn Sie sich für eine getauchte Silberoberfläche entscheiden.

·Stromloses Nickel-Immersion-Gold-Oberflächenfinish

Bei dieser Art der Oberflächenveredelung besteht die Oberfläche aus Nickel, das mit einer dünnen Goldschicht überzogen ist.

Diese Oberfläche ist hart und hält länger als andere Arten von Oberflächenbehandlungen.

Aus diesem Grund ist es die teuerste Art der Oberflächenveredelung.

Vorteile der stromlosen Nickel-Immersions-Goldoberfläche

• Die Oberflächenbeschaffenheit ist flach, was sie für die Montage kleiner Komponenten auf Leiterplatten relevant macht.
• Es ist mit Drähten verbunden, was es stark und langlebig macht.

Nachteile

• Ein teurer Oberflächentyp
• Nicht lötstoppfreundlich

LED-PCB-Montageprozess

Damit wir einen erfolgreichen LED-PCB-Montageprozess haben, müssen seine Funktionen definiert werden. Die Compliance-Anforderung wird definiert, um die Auswirkungen bei der Auswahl von Komponenten zu verringern.

Die Stückliste wird dann aus den auf der Leiterplatte installierten Informationen generiert.

Breite und Routing werden dann unter Berücksichtigung von Spannung, Erdung und Rauschen neben anderen Komponenten definiert.

LED-PCB-Montageprozess

All diese Informationen werden verwendet, um Komponenten zu montieren, die vom MOB bis zur Leiterplatte identifiziert werden.

Danach wird das Routing der Leiterbahnen zu jeder Komponente basierend auf Größe, Form der Leiterplatte und Position der Anschlüsse bestimmt.

Methoden der LED-Leiterplattenmontage

Wir haben zwei Methoden, nämlich manuelle und automatisierte LED-Leiterplattenmontage

Handbestückung der LED-Leiterplatte

Der Techniker platziert LED-Komponenten sorgfältig auf der Leiterplatte. In diesem Fall verwendet er für die Montage ein Spezialwerkzeug.

Leiterplattenbestückung

Der Nachteil dieses Montageverfahrens besteht darin, dass es langwierig und ermüdend ist. Daher verlangsamt es den Produktionsprozess.

Automatisierte Bestückung von LED-Leiterplatten

Wird hauptsächlich in der Oberflächenmontagetechnik verwendet.

Vakuumdruck und eine präzise Düse werden verwendet, um zahlreiche LED-Komponenten schnell und effizient auf der Platine aufzunehmen und zu platzieren.

Automatisierte Leiterplattenbestückung

Phasen des Pick-and-Place-Prozesses, der bei einer automatisierten Bestückung von LED-Leiterplatten verwendet wird

Wir haben verschiedene Phasen, die an einem Pick-and-Place-Prozess beteiligt sind.

Das sind die Prozesse.

• Picking-Vakuumdüse entnimmt Bauteile aus einem Tray.
• Halten – Die Maschine erkennt die richtige Ausrichtung der Bauteile und hält sie bereit, um sie auf die Leiterplatte zu bewegen.
• Transport – Bei diesem Vorgang werden Komponenten von ihrem Standort zur Leiterplatte zur Montage transportiert.
• Platzierung – Dies ist der Vorgang des Absenkens von Komponenten auf ihre jeweiligen Positionen auf der Leiterplatte.
• Release- Nozzle gibt die Komponenten an ihren vorgesehenen Stellen auf der Platine frei. Es gibt sie frei und beginnt einen neuen Pick-and-Place-Prozess.

Beachten Sie, dass die Unfähigkeit einer Düse zum Aufnehmen und Platzieren zu einem Baugruppenfehler führt. Dies kann die Produktionskosten erhöhen.

Ein automatisiertes Konzept des Oberflächenmontage-LED-PCB-Montageprozesses

Einmal eingerichtet ist es sehr einfach. Es hat fünf Prozesse, darunter:

• Herstellung einer Leiterplatte mit Lötpunkten auf beiden Seiten der Leiterplatten.
• Die Siebdruckmaschine trägt dann Lote auf die Pads auf, die die Komponenten mit der Platine verbinden.
• Aufnahme von Bauteilen und Platzierung auf Lötstellen durch eine Bestückungsmaschine.
• Der Reflow-Ofen bricht dann die Leiterplatte bei einer Temperatur, um das Lot bis zu seinem endgültigen Zustand auszuhärten, ohne dass die Komponenten beschädigt werden müssen.
• Die Inspektion der PCB wird dann unter Verwendung einer automatisierten optischen Inspektionsmaschine durchgeführt.
• Defekte Komponenten werden ausgebaut repariert.

Herstellung von LED-Leiterplatten

LED-Leiterplatten werden unter Verwendung von Aluminium als Kernmetall hergestellt. Dieses Aluminium hat eine dünne Kupferschicht, die Wärme leitet.

Die Fertigung umfasst das Löten von Komponenten auf eine LED-Leiterplatte.

Während des Herstellungsprozesses werden diese Komponenten elektrisch verbunden und mechanisch auf der Leiterplatte befestigt.

 Design und Layout von LED-Leiterplatten

Anfänglich wurde die Fertigung manuell durchgeführt, was jedoch die Produktionsleistung verlangsamte.

Derzeit wird automatisierte CAD-Software zur Herstellung von LED-Leiterplatten verwendet.

Diese Software übernimmt das Layout, mit dem immer wieder LED-Leiterplatten in großen Stückzahlen innerhalb kürzester Zeit produziert werden.

Die aus automatisierten LED-Leiterplatten hergestellten Geräte sind billig und effizient.

Testen von LED-Leiterplatten

Das Testen von LED-Leiterplatten kann mit einer automatisierten optischen Maschine durchgeführt werden. Es gibt jedoch noch andere Maschinen, die wir uns später in diesem Handbuch ansehen werden.

Leiterplatte testen

Diese Maschine prüft, ob bei der Montage der LED-Leiterplatte Fehler gemacht wurden. Es prüft speziell die Lötstellenqualität und andere Platinenkomponenten.

In den meisten Fällen tritt während des Reflow-Prozesses eine Bewegung auf. Dies führt zu Abkürzungen, schlechter Verbindungsqualität oder sogar völligem Verbindungsverlust.

Wenn eine Komponente verlegt wird, können sie sich mit der Leiterplatte verbinden, mit der sie nicht verbunden werden sollen. Um diese Fehler zu identifizieren, muss eine Inspektion durchgeführt werden.

Es gibt drei Hauptmethoden, um einen Test auf LED-Leiterplatten durchzuführen, wie unten aufgeführt

• Manuelle Überprüfung
• Automatisierte optische Inspektion
• Automatisierte Röntgeninspektion.

Herausforderungen des LED-PCB-Montageprozesses

LED-PCB hat die folgenden Herausforderungen:

LED-Leiterplattenbaugruppe

Ersetzen anfälliger Komponenten.

Wenn elektronische Geräte verwendet werden, verschleißen einige Teile. Diese Verschleißteile müssen repariert oder ersetzt werden.

Das Löten von Komponenten muss durchgeführt werden, obwohl es Zeit in Anspruch nimmt.

Die Lösung

Es wird empfohlen, den gefährdeten Komponenten Basen hinzuzufügen.

Eine andere Lösung besteht darin, dass Verbindungen über Stecker oder Einsteckreihen ausgeführt werden können.

Verbesserung von Pad-Off und Lötschicht-Off

Bei der Wartung von Leiterplatten kommt man um Demontage oder Löten nicht herum.

Alte Leiterplatten entwickeln immer Pad-Off- oder Lötschichtablösungen an der Plattenlochwand, wenn Komponenten von der Leiterplatte demontiert werden.

Die Lösung

Ein nahe gelegenes Pad auf derselben Route kann über eine kurze Linie verbunden werden. Dies hängt von der Entfernung und der Stromstärke ab, die es aufnehmen kann.

Für kurze Entfernungen können wir getrimmte Stifte zum Löten verwenden.

Das Ablöten der Lötschicht geht mit der Demontage von Leiterplatten einher. Es wird empfohlen, dass Pad-Löcher während des Konstruktionsprozesses zwischen 0.3 und 0.5 mm größer als Pins sind.

Pins neuer Bauteile werden vorher in einer etwas dickeren Lötzinnschicht eingebaut.

Dann werden Lötzinnschichten auf den Stiften zurück zu den Pads auf der Leiterplatte gelötet.

Widerstandsspannungsschutz der Mehrkanal-Leistungsgleichrichtungs-LED.

Aufgrund des Spannungsfestigkeitsproblems von LED-Leiterplatten kommt es normalerweise zu Kurzschlüssen. Dies kann zur Zerstörung des gesamten Gerätes führen.

Die Lösung

Anti-Interferenz-Fähigkeiten der CPU müssen erhöht und installiert werden.

Störquellen sollten ebenfalls reduziert werden.

Beispielsweise kann eine Anti-Interferenz-Funktion mit relaisgesteuerten Verstärkern installiert werden.

Verpacken der LED-Leiterplatte nach der Montage

Die Verpackung ermöglicht die Verbindung von Außenleitern mit Elektrolyt-LED-Chips. Dies hilft beim Schutz der Chips und verbessert die Lumineszenz von LED-Leuchten.

Leiterplatte verpacken

Die Verpackung der LED-Leiterplatte fördert den normalen Betrieb von Diodenchips. Es stellt auch sicher, dass das sichtbare Licht perfekt exportiert wird.

Maschine zum Verpacken von LED-Leiterplatten

Cristal Precision Solid Machine wird zum Verpacken von oberflächenmontierten PCB-Geräten verwendet.

Damit die Lumineszenz nicht beeinträchtigt wird, müssen LED-Chips gut im Gehäuse platziert werden.

Wenn sie nicht gut platziert werden, führt dies dazu, dass das LED-Licht nicht vollständig von einer reflektierenden Tasse reflektiert wird. Dies stört die Helligkeit der LED.

Arten von LED-Verpackungen

• Lampe-LED
• Oberflächenmontierte Geräte-LED
• Seiten-LED
• Top-LED
• Hochleistungs-LED
• Flip-Chip-LED

Schlussfolgerungen

Die LED-Leiterplattenbestückung ist in der aktuellen industriellen Entwicklung von entscheidender Bedeutung. Viele elektrische Geräte werden erneuert und alte verbessert.

LED-PCBs sind nützlich, da sie aus Materialien hergestellt werden, die Wärme übertragen und ableiten können. Diese Eigenschaft erhöht die Lebensdauer der Vorrichtung.

Die neueste Technologie ermöglicht auch eine Massenproduktion.

Da die Verbraucher langlebige, leichte und effiziente Geräte bevorzugen, ist die Montagetechnik für LED-Leiterplatten in der heutigen Welt sehr relevant.