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Leiterplattenbestückung: Der ultimative Leitfaden

Ehrlich gesagt ist die Leiterplattenbestückung einer der herausforderndsten Aspekte im Elektronikfertigungsprozess.

Ob im Smartphone, in Digitaluhren, medizinischen Geräten oder Industriemaschinen, Sie müssen es richtig machen.

Der beste Teil?

Der heutige Leitfaden deckt alle kritischen Aspekte des Leiterplattenbestückungsprozesses ab.

Es konzentriert sich auf Folgendes:

• Definition der Leiterplattenbestückung
• Anwendungen für die Leiterplattenmontage.
• Grundlagen des PCB-Designs
• PCB Schritt für Schritt Montageprozess
• Prozessablauf bei der Leiterplattenbestückung
• PCB-Montagetechniken – automatisiert und manuell
• Möglichkeiten der Leiterplattenmontage
• Beauftragung eines PCB-Montageunternehmens

Jetzt tauchen wir in die detaillierten Segmente ein…

Kapitel 1: Was ist Leiterplattenbestückung?

Nachdem Sie bereits wissen, was PCB ist, werde ich Ihnen einen grundlegenden Prozess für PCB vorstellen.

Ist Ihnen schon einmal aufgefallen, dass an den Platinen mehrere Komponenten fest angebracht waren? Was denkst du, sind sie?

Starre flexible Leiterplatte

Viele würden denken, dass sie zur Dekoration dienen. Definitiv nein.

PCB ist nicht in der Lage, ohne diese Komponenten unabhängig zu funktionieren.

Das bedeutet, dass jeder einzelne von ihnen für das Funktionieren des Vorstands von entscheidender Bedeutung ist.

Technisch gesehen würde das Ablösen eines einzelnen Bauteils die Funktion der Leiterplatte beeinträchtigen.

Alle diese Elemente werden durch einen besonderen Herstellungsprozess eingebettet.

Daher bezeichnen wir dieses Verfahren als Leiterplattenmontage abgekürzt PCBA-Prozess.

BGA-Versammlung

Daher ist eine Leiterplatte, die diesen Kurs durchlaufen hat, eine bestückte Leiterplatte.

Wenn Sie sich die Platine genau ansehen, sollten Sie verschiedene Kupferleitungen sehen.

Das sind die Spuren.

Sie sind sehr klein und erfüllen dennoch einen wesentlichen Zweck.

Leiterbahnen verbinden alle Bauteile und Anschlüsse der Leiterplatte untereinander elektrisch.

Sie tun dies, indem sie Signale durch diese Bestandteile liefern, wodurch der Betrieb der Platine erreicht wird.

Im Wesentlichen dienen Leiterplatten von einfachen bis hin zu komplexen Funktionen.

Im Gegensatz zu anderen elektronischen Geräten spielt hier die Größe keine Rolle, einige sind sogar winzig und dünn, funktionieren aber weiterhin optimal und führen komplizierte Aufgaben aus.

Was sind also die genauen Anwendungsgebiete von Leiterplatten?

Kapitel 2: Anwendungen für die Leiterplattenbestückung

Das PCB Die Anwendungen reichen von einfachen Geräten wie Uhren, Smartphones bis hin zu anspruchsvollen Bereichen, beispielsweise CT-Scannern.

Digitaluhr

Bis heute sind die PCBs in fast allen Bereichen der Wirtschaft und Industrien zu finden. Es wächst auch weiter in andere unerforschte Segmente.

Jetzt, da praktisch alle elektronischen Geräte Leiterplatten haben, ist es einfacher, ihre Verwendung zu bestimmen.

Mit jeder technologischen Weiterentwicklung verbessern sich auch die Konfigurationen von Leiterplatten und werden besser geeignet, um sogar einen Teil der feindlichen Umgebung zu ertragen und zu tolerieren.

Die Flexibilität und Konfigurationen dieser Schaltungen ermöglichen es den PCBs, in verschiedenen Segmenten und Anwendungen zu arbeiten.

Denken Sie daran, dass der Kern jedes elektronischen Geräts eine Leiterplatte ist.

Die moderne Technologie nutzt diese Schaltungen erheblich aus.

Lassen Sie uns nun einige der typischen Anwendungen untersuchen, in die wir die PCBs eingebaut haben:

1.Industrielle Anwendungen

In jeder Branche spielen Leiterplatten eine wichtige Rolle beim Betrieb der Maschinen.

Die Platinen laufen vor allem in den Herstellungs- oder Verarbeitungsbetrieben auf scheinbar leistungsstarken Maschinen.

In diesen Bereichen werden die Leiterplatten so hergestellt, dass sie sich den rauen Bedingungen anpassen und standhalten, denen sie ausgesetzt sind.

 SPS-Leiterplatte

Eine solche Leiterplattenbestückung kann standhalten:

• Enorme Vielzahl Schwingungen
• Ätzende Chemikalien
• Extreme mechanische Beanspruchung
• Temperaturschwankungen usw.

Aufgrund dieser ständig zunehmenden Herausforderungen in den industriellen Einrichtungen wurde der technologische Fortschritt der Leiterplatten im Laufe der Zeit vorangetrieben, um das Problem zu lösen.

Aus diesem Grund passen sehr dicke Kupferleiterplatten in Situationen, in denen die durchschnittlichen oder Standard-Leiterplatten nicht beliebt sind.

Beachten Sie, dass dicke Kupferleiterplatten dienen einem ähnlichen Zweck wie die gewöhnlichen.

Der wesentliche Unterschied besteht jedoch darin, dass der erstere in der Lage ist, zusammen mit der Batterieladung einen hohen Stromausgangsbedarf aufrechtzuerhalten.

Dicke Kupferplatine

Werfen Sie einen Blick auf einige der PCB-gesteuerten Elektronikgeräte oder Maschinen in diesem Sektor.

• Leiterplatten finden sich in: Bohrmaschinen, Pressen, Hydraulik, Generatoren vor allem in der Fertigungs- und Verarbeitungsindustrie.
• Messgeräte einschließlich Druckpumpen, Thermometer, Waagen usw.
• Stromerzeugungsanlagen wie DC-AC-Wandler, Stromgeneratoren

2. Gemeinsame Unterhaltungselektronik

Unterhaltungselektronikgeräte bestehen aus den lokal verfügbaren Geräten, die wir gewöhnlich und täglich bei der Ausführung unserer Aktivitäten verwenden.

Sie sind in verschiedenen Kategorien erhältlich, von Haushaltsgeräten wie Kühlschränken, Mikrowellen bis hin zu gewöhnlichen Geräten wie Smartphones.

Alle diese Geräte verwenden PCBs.

 Unterhaltungselektronik

Die Fertigung und Bestückung derartiger Leiterplatten erfordert ein hohes Maß an Präzision und Genauigkeit.

Wenn zum Beispiel das betreffende Gerät ziemlich groß und voluminös ist, dann müssen viele Leiterplatten darin eingebaut werden.

Die einzige Aufgabe wäre Qualitätskontrolle und Homogenität.

Die gute Nachricht ist, dass alle Hersteller sich anpassen und innerhalb genauer, spezifischer Qualitätskontrollmaßnahmen arbeiten müssen, die von den Aufsichtsbehörden festgelegt werden.

Sie müssen also nur noch gute und effiziente Verbrauchergeräte herstellen.

Da Unterhaltungselektronik so zahlreich ist, werden wir sie nicht alle besprechen.

Für unsere Diskussion konzentrieren wir uns jedoch auf einige gängige Fallbeispiele für PCB-Anwendungen.

• Handgeräte: Mobilgeräte wie Smartphones, Tablets und Telefone sind mit Leiterplatten ausgestattet, um den Betrieb ihrer Prozesssysteme zu unterstützen.
• Computergeräte: Desktops und Laptops enthalten mehrere PCBs an verschiedenen Stellen, insbesondere in den CPUs, Bildschirmen und sekundären Geräten.
• Aufzeichnungsgeräte wie Digitalkameras, Mikrofone und Camcorder sind allesamt mit Leiterplatten ausgestattete Geräte.
• Haushalts- und Küchengeräte: Mikrowellen, Kühlschränke, Mixer, Fernseher, Wanduhren usw.
• Alle Unterhaltungssysteme in Ihren Wohnzimmern wie DVD-Player, Radios usw.

3.Medizinische Anwendungen

Dank des technologischen Fortschritts ist die Pharmaindustrie hat enorme technologische Errungenschaften erlebt.

Außerdem haben die PCBs diese Verbesserung ergänzt.

Sie reichen von flexiblen bis hin zu starren Leiterplatten, die alle dazu beitragen, den Betrieb dieser Maschinen zu verbessern.

In Krankenhäusern gibt es moderne Maschinen, mit denen Ärzte Patienten diagnostizieren.

 CT-Scan

 Die meisten dieser Geräte funktionieren ohne die kritischen PCBs nicht.

Tatsächlich wird aufgrund der ständigen Modifikationen bei der Herstellung von PCBs angenommen, dass diese medizinische Ausrüstung im Labor wahrscheinlich weiterentwickelt werden würde.

Dies soll der wachsenden Nachfrage nach medizinischen Geräten gerecht werden.

Aufgrund der strengen Einhaltung von Regeln und Vorschriften, die diese Maschinen einhalten müssen, muss der Konstruktionsmechanismus der Leiterplatten diesen Vorschriften entsprechen.

Es ist daher wichtig zu beachten, dass diese Schaltung streng auf Präzision und Qualität ausgerichtet ist.

Einige der häufigsten und praktischsten Beispiele sind:

• Scanmaschinen wie CT-Scanner und Ultraschallgeräte, Röntgengeräte.
• Medizinische Monitore – bestehend aus allen medizinischen und persönlichen Monitoren zur Überwachung von Herzfrequenz, Glukosespiegel, Blutdruckmessung und anderen.
• Reglersysteme – bestehend aus solchen für die Flüssigkeitsinfusion, die die Menge der Flüssigkeitsabgabe und den Durchflussgrad elektrisch präzise steuern.
• Medizinische Geräte wie solche für die Diagnose von Krankheiten, die Erforschung von Heilmitteln und Infektionen.
• Eine Vielzahl von internen Geräten, die neben anderen internen Geräten aus dem Herzschrittmacher bestehen.

4. Automobilsektor

Im Herzen jeder Volkswirtschaft eines Landes spielt eine lebensfähige Automobilindustrie eine entscheidende Rolle.

In der Tat war die Erfahrung mit der Einbeziehung von PCBs in diesem Sektor überwältigend.

Automatisiertes Fahrzeugmontagewerk

Im Gegensatz zu den vergangenen Jahren hängen Kraftfahrzeuge in diesem Jahrhundert stark von der robusten Bedeutung dieser Schaltkreise ab.

Die Platinen in den Autoscheinwerfern finden Sie unter anderem in den Autozusatzgeräten.

Außerdem nutzen moderne Autos die Verwendung von Hochfrequenz-PCBs wie HF zusammen mit den Mikrowellen.

Offen gesagt hat diese Schaltung im Automobilbereich viele Vorteile gebracht, die von erhöhten Sicherheitsmaßnahmen auf der Straße bis hin zu einem aufregenden Fahrerlebnis reichen.

https://youtu.be/5pn8qAKL0V4

Das sind die Anwendungen der Leiterplatten im Auto:

• Regelsysteme – Das Regelsystem ist für die direkte Steuerung des Kraftstoffverbrauchs verantwortlich. Andere dienen auch der Verwaltung der Automotoren zusammen mit der Verteilung von Leistung und Strom von einem Gerätesegment zum anderen.
• Es wird in elektronischen Monitoren verwendet, die zum Messen der Entfernungen beim Fahren, der Geschwindigkeit und des Timings des gefahrenen Intervalls verwendet werden.
• Gefunden in Navigationsgeräten, insbesondere GPS und Trackern.
• Set des Entertainmentsystems in den Fahrzeugen meist auf den Armaturenbrettern. Sie können Video- und Audiogeräte enthalten.

5. Beleuchtungsanwendungen

Der Beleuchtungssektor hat sich durch PCBs enorm verbessert.

Heutzutage nutzen die LED-Hersteller diese Leiterplattenbestückung erheblich, um eine Vielzahl von Beleuchtungssystemen zu entwerfen und herzustellen.

Tatsächlich war die Leiterplattenmontage ein Erfolg in der Beleuchtung, da sie die Arbeitstechnik und Vielseitigkeit der LEDs verbessert.

Tatsächlich haben wir LED-Platinen.

LED-Leiterplatte

Aus diesem Grund sind neue LEDs bekannt für geringen Stromverbrauch, bessere Beleuchtung sowie erhöhte Effizienz und Funktionalität.

Wenn Sie sich die Straßenschilder und Schautafeln anschauen, dann werden Sie sicher Zeuge dieser Offenbarung.

LED-Beleuchtungssystem

Nachfolgend sind die Anwendungen der Leiterplattenbestückung in der Beleuchtung aufgeführt.

• Die Telekommunikationsproduktion nutzt die Schaltung zur Regelung der LED-Anzeigen und -Anzeigen. Der hier verwendete Chip muss leicht, aber langlebig sein.
• In der Computertechnologie: Hier funktionieren PCBs in Desktop-, Laptop- und Telefonanzeigen. Um hohen thermischen Bedingungen standzuhalten, werden Leiterplatten mit Aluminiumrückseite verwendet.
• Die Automobilindustrie findet auf dem Armaturenbrett, der Bremsbeleuchtung, den Scheinwerfern und sogar dem Fahrzeuginnenbeleuchtungssystem.
• Medizinischer Bereich, insbesondere für Beleuchtungszwecke während der Operation, um die Sichtbarkeit für den Behandler zu verbessern. Sie können sie auch in anderen Peripheriegeräten für den Scanner, Monitoren und anderen Funktionen verfolgen.
• Sie sind auch in Privathaushalten, Geschäftsräumen und Wohnungen anwendbar, wo sie für Displays und örtliche Beleuchtung dienen.

6.Andere bemerkenswerte Anwendungen

Wie bereits erwähnt. Die Leiterplatten haben zahlreiche allgemeine Anwendungen, die wir alle besprechen möchten.

Flex-Leiterplattenbestückung

Für unsere Diskussion ist es vernünftig, dass wir uns auf die folgenden allgemeinen Anwendungen konzentrieren.

• Marine- und Wasseranwendungen wie U-Boote und Segelboote. Hier spielen sie eine Rolle bei der Navigationssteuerung, der Stromversorgung und der Motorüberwachung.
• Sicherheitsüberwachungsanwendungen hauptsächlich in den verschiedenen Geräten, die jeden Eindringling oder verdächtige Aktivitäten in den Räumlichkeiten überwachen und verfolgen. Außerdem wird es in Feuer-, Rauch- und Diebstahlmeldern verwendet, um in Notfällen einen Ton auszulösen. Der Alarm ist nützlich, um eine sofortige Reaktion auf die Situation zu verbessern.
• Waffen- und Schusswaffenanwendungen, für die die Hersteller PCB-bestückte Testgeräte verwenden, um die Zuverlässigkeit und Sicherheitsmaßnahmen der Waffen zu bestätigen. Die Hersteller müssen sich vor der Markteinführung von der Funktionalität und Verbrauchersicherheit überzeugen.
• Telekommunikations- und Rundfunkanwendungen sind eher auf hochfrequenzintensive Geräte oder Verstärker angewiesen. Booster-Stationen, Empfänger, Safelights, Mikrofone, Frequenzplatinen und Mischpulte sind einige der Bereiche, in denen Sie zweifellos die Leiterplattenbestückung erhalten werden.

Kapitel 3: Grundlagen des PCB-Designs – Lernen Sie die grundlegenden Schritte des PCB-Designs kennen

Hier führe ich Sie durch die Grundlagen, die Sie im Umgang mit Leiterplatten beherrschen müssen.

Es gibt die Tatsachen, die wesentlich sind, um den gesamten Satz des Herstellungsprozesses für die Schaltungsanordnung zusammenzustellen.

Wenn Sie also daran gedacht haben, sich dem Herstellungsprozess hinzugeben, sind wir startklar.

LED-Leiterplattenbaugruppe

Lass uns anfangen.

Was ist ein PCB-Layout?

PCB-Layout ist eine genaue schematische Zeichnung, die von einem PCB-Designer erstellt wurde.

Es umfasst den gesamten Satz von praktikablen PCBs, die formatiert und implementiert werden müssen, um eine exakte Schaltung zu erhalten.

PCB-Layout

Das Layout und Design ist in der Tat ein technisches Konzept, das verschiedene Hilfsfähigkeiten und -techniken wie Kenntnisse über relevante Software beinhaltet.

Ein professioneller Designer sollte in der Lage sein, das Layout in eine reale Leiterplattenproduktion umzusetzen.

Daher ist es für den Designer ratsam, sich exzellenter Standards zu bedienen.

Nun zum Fall der PCB-Design-Software Zur Verwendung können Sie sich für eines der folgenden entscheiden: Xpedition, PADs, Altium und Cadence Allegro.

Interessanterweise variiert die Software je nach Eignung und Art der Arbeitsumgebung. Daher ist bei der Auswahl eines geeigneten Produkts besondere Wachsamkeit erforderlich

Die Bestückung der Leiterplatte beginnt immer mit dem Sockel.

Die Basis besteht aus zahlreichen abwechselnden Schichten, die einzeln für die Gesamtfunktionalität der Leiterplatte von entscheidender Bedeutung sind.

Die Wechselschichten sind:

• Leitendes Material/Kupfer – dies ist eine dünne Schicht aus Kupferspuren, die bei einer doppelseitigen Leiterplatte auf beiden Seiten der Leiterplatte und bei einer einseitigen Leiterplatte auf einer Seite hinzugefügt wird.
• Substrat – das ist das dominierende Material für die Basis einer Leiterplatte. Es ist entweder für die Flexibilität oder Steifigkeit der Leiterplatte verantwortlich.

• Über der dünnen Kupferschicht aufgebrachte Lötmaskenschicht. Es verleiht jeder Leiterplatte die charakteristische Farbe und isoliert die Kupferbahnen von anderen leitfähigen Materialien.

• Siebdruck – dies ist die letzte Schicht, die auf der Leiterplatte platziert wird. Auf dieser Schicht erscheinen die Zeichen, Symbole und Schriftzüge, die für die Identifizierung der Funktion jeder Platinenkomponente unerlässlich sind.

Kapitel 4: Arten von PCB-Designs

Im Folgenden sind die Arten von Designs aufgeführt, die Sie je nach gewünschter Anwendung auswählen können.

· Flex-PCB-Design

Flex PCB ist eine leicht zu biegende, dünne, leichte und kleine Art von gedruckter Schaltung.

Aufgrund seiner Flexibilitätseigenschaften ist es bei Herstellern sehr beliebt.

Aufgrund dieser Eigenschaften finden Sie sie in hochentwickelten Geräten, die von extremer Genauigkeit Gebrauch machen, wie Digitalkameras, Herzmonitoren usw.

 Flex-PCB-Design

Kupfer und flexible Substrate einschließlich Polyimide sind die Hauptmaterialien, die bei der Herstellung dieser flexiblen Schaltungen verwendet werden.

Andere sind Isolatoren und Klebstoffe.

Das Anpassen von Flex-Designs in eine unterschiedliche Anzahl von Schichten ist möglich.

·Starr-flexibles PCB-Design

Starr-Flex-Leiterplatte ist ein harmonisierter flexibler und starrer Schaltkreis, der für die Funktion gemischt ist.

Aufgrund dieser Technik ist es sehr vielseitig und effizient, da es beide Qualitäten der beiden Schleifen enthält.

 Starr-Flex-PCB-Design

Normalerweise halten die starren Segmente die meisten Komponenten, während die flexiblen Bereiche als Verbindungen dienen. Mobilfunkgeräte sind eine der Hauptanwendungen dieser Schaltung.

·Starres PCB-Design

Im Gegensatz zur Flex-Schaltung ist die strikte Schaltung keiner Flexibilität fähig. Es besteht aus festen, festen und stabilen Untergründen.

 Starre Leiterplatte

Der wesentliche Unterschied zwischen flexiblen und starren Schaltungen liegt in der Flexibilität und Testbarkeit. Das Computer-Motherboard ist ein typisches Beispiel für die starre Schaltung.

·Mehrschichtiges PCB-Design

Multilayer PCB ist ein einzigartiges Design der Leiterplatte, das aus drei oder mehr Schichten besteht.

Mehrschichtige Leiterplatte

Isolierschichten werden zwischen die leitenden Kupferschichten gebondet.

Es wird hauptsächlich in Luft- und Raumfahrtausrüstung, Wetteranalysen, Atom-, Weltraum- und Feueralarmsystemen eingesetzt.

·Hochgeschwindigkeits-PCB-Design

Das Design von Hochgeschwindigkeits-Leiterplatten ist die Art von PCB, deren Gerätesignale unterbrochen werden, um einen hohen Ton zu erzeugen.

Durch Ändern der Verpackung, des Layouts und der Verbindungen wird das Signal mit der gewünschten hohen Geschwindigkeit unterbrochen.

Hochgeschwindigkeits-Leiterplatte

Darüber hinaus ist das Hochgeschwindigkeitsdesign entscheidend für:

• Identifizieren des genauen Ortes zum Erstellen der Spuren.
• Kenntnis des Ausmaßes der Nähe zwischen den Spuren und Signalen.

·Hochleistungs-PCB-Design

Diese Hochleistungs-PCB-Designs eignen sich für den Einsatz in Geräten, die viel Strom verbrauchen.

Hochleistungs-Leiterplatte

Aufgrund der ständig zunehmenden Herstellung kleinerer Geräte gewinnt die Produktion dieser Arten von Leiterplatten an Dynamik, da sie in der Lage sind, eine große Menge an Strom zu vertragen.

·HDI-PCB-Design

Leiterplatten mit hoher Verbindungsdichte haben vergrabene und blinde Durchkontaktierungen, Mikrodurchkontaktierungen, die einen Durchmesser von weniger als etwa 0.006 Mikrometern haben.

HDI PCB

Bezeichnenderweise hat es im Vergleich zu anderen gewöhnlichen PCBs eine höhere Schaltungsdichte.

·LED-PCB-Design

Leuchtdioden-Leiterplatten sind die neue Art von Leiterplatten, die die Verbindung der LED mit der Leiterplatte zusammen mit einem anderen Chip erhalten, der Licht aus dem Stromfluss erzeugt.

LED-Leiterplatte

Aufgrund der hohen abgegebenen Wärmemenge ist diese Leiterplatte mit Aluminium hinterlegt.

Das LED-PCB-Design findet seine Anwendung in Autoscheinwerfern, Militär- und Straßenbeleuchtung.

· HF-PCB-Design

Die Hochfrequenz-PCB ist jeder Typ, der über 100 MHz arbeitet.

Es wird daher in komplexen und anspruchsvollen Designs verwendet, insbesondere in solchen, die sowohl die analoge als auch die digitale Signalübertragung nutzen.

HF-Leiterplatte

Einige der Geräte, die HF-Leiterplatten verwenden, sind Smartphones, Roboter und Sensoren.

·Hochspannungs-PCB-Design

Dieser Schaltungstyp eignet sich für den Einsatz in Anwendungen, die extrem hohe Spannungen zum Betrieb erfordern.

 Hochspannungsplatine

Daher müssen bei der Konstruktion dieser Art von Leiterplatten mehrere Faktoren berücksichtigt werden, z. B. Kriechstrecke, Luftstrecke, Isolierung und Höhe.

·Verstärker PCB-Design

Für diesen müssen Sie sicherlich in Audiogeräten damit interagiert haben, die eine abwechselnde Ausgabe von niedriger bis hoher Frequenz haben.

Verstärkerplatine

Stromversorgung und Signale sind die Hauptfaktoren, die bei der Entwicklung einer Verstärkerplatine beachtet werden müssen.

·PCB-Design mit Metallkern

Metallkern-Leiterplatten, abgekürzt als MCPCB, sind die Arten von Leiterplatten, die ein metallisches Material als Basismaterial zur Wärmeableitung verwenden.

Diese unedlen Metalle sind ein guter Ersatz für CEM3- oder FR4-Platten, da sie sich hervorragend zur Wärmeverteilung eignen.

Leiterplatte mit Metallkern

Übliche Metallmaterialien zur Verwendung sind Aluminium, Kupfer oder andere geeignete Legierungen, die jedoch eine Dicke von 30 mil bis 125 mil haben.

Sollen wir zum nächsten wesentlichen Abschnitt unserer Diskussion übergehen?

Kapitel 5: Schritte im PCB-Montageprozess

Nun, dies ist ein sehr bedeutender Prozess in der PCB-Technologie.

Wie jede andere Industrieausrüstung erfordert PCB jedoch mehrere Vormontageschritte und -maßnahmen.

Dieses Verfahren hilft den Herstellern, die Funktionalität des PCB-Designs zu bewerten.

Eine primäre Bewertung vor der Montage ist der DFM-Check.

Sie müssen wissen, dass die meisten Hersteller einen vollständigen Satz von Designdateien und Dokumenten benötigen, bevor sie mit dem Herstellungsprozess beginnen.

All dies hilft dem Hersteller, die Aufzeichnung auf etwaige Inkonsistenzen zu überprüfen, die die Funktionalität oder sogar die Herstellung beeinträchtigen könnten.

Das nennen wir Design for Manufacturability Check (DFM).

Die Prüfung konzentriert sich ganz auf die Vorgaben des Designs.

Es zielt vor allem darauf ab, eventuelle Ungereimtheiten im Design wie fehlende, überzählige oder gar fehlerhafte Features aufzuspüren.

All diese Probleme können den Betrieb der fertigen Leiterplatte negativ beeinflussen.

Nur wenig Abstand zu sparen, ist einer der häufigsten Fehler, die die meisten Menschen machen.

Kurzschlüsse und Fehlfunktionen resultieren in der Folge aus diesem Fehler.

Es ist also erwähnenswert, dass der DFM-Check ein wesentlicher Schritt ist, der von den Herstellern unternommen werden muss?

Warum?

Der Test identifiziert einen drohenden Fehler, bevor der Bauprozess durchgeführt wird.

Somit werden Kosten im Herstellungsprozess eingespart, indem jegliche unvorhergesehene Budgetzuweisung eliminiert wird.

Bestückung von Leiterplatten-Prototypen

Wir können jetzt die detaillierten Schritte der PCB-Fertigungsmontage besprechen, die zu einem endgültigen Endprodukt führen.

In den Levels gibt es keinerlei Komplikationen, also lesen Sie weiter.

Schritt 1: Vorbereiten der Leiterplattenoberfläche

Die Vorbereitung der Leiterplatte ist im Allgemeinen ein offener Schritt, der zuerst kommt.

Interessanterweise beinhaltet es verschiedene Dinge, die Sie tun müssen, um die Leiterplattenoberfläche für die Komponentenherstellung geeignet zu machen.

Lassen Sie uns diese Probleme besprechen:

• Auswahl der Platten- und Paneelgröße – achten Sie darauf, dass Sie die gewünschte Plattengröße auswählen. Außerdem werden die Bretter bereits in einem Panel montiert geliefert. Ein einzelnes Panel kann zahlreiche Platinen enthalten. Das Material, aus dem die Platten hergestellt werden, ist die Platte.
• Trocknen Sie das Brett, um unnötigen Feuchtigkeitsgehalt zu entfernen.

Schritt 2: Teile auf der Platine platzieren

Nach der Vorbereitung geht die Platine zum nächsten Fertigungsprozess, wo die Bestückung der Bauteile erfolgt.

Die Maschine, die Sie zu diesem Zweck verwenden, ist die Pick-and-Place-Maschine.

Traditionell war dies ein manuell durchgeführtes Verfahren, bei dem Hersteller die Komponenten mit einer Pinzette auf den Platinen platzierten.

Dies war jedoch eine fehlerhafte Technik voller zahlreicher menschlicher Fehler.

Im Moment können Sie dank der automatisierten PNP-Maschinen alles genau machen.

Durchsteckmontage

Diese Maschine nimmt das aktive Bauteil direkt aus seiner Verpackung und platziert es an einer bereits vorprogrammierten Stelle auf der richtig positionierten Leiterplatte.

Die PNP-Maschine ist eine automatisierte Maschine, die vor diesem Schritt programmiert werden müsste.

Die Programmierung ist wesentlich, um die Komponenten genau an ihren vorgesehenen Stellen zu platzieren.

Auch diese Maschinen verwenden entweder eine Vakuum- oder eine Greiferdüse für eine genaue Aufnahme.

Abhängig von der Art der Technologie und Ihrem Budget können Sie einen geeigneten PNP-Maschinentyp kaufen.

Wichtig ist, dass es zwei Haupttypen von Befestigungstechniken gibt, die üblicherweise bei der Montage angewendet werden.

Nehmen Sie zum Beispiel die Oberflächenmontage- und Thru-Hole-Technologien.

Im nächsten Schritt analysieren wir die Technologien.

Schlüsselfertiger Montageprozess

Schritt 3: Starten Sie den PCB-Montageprozess

Einige der wichtigsten Prozesse umfassen die folgenden:

ich. Löten von Teilen auf der Leiterplatte

Eine Lotpaste ist eine homogene Mischung aus Lot und Flussmittel.

Denken Sie daran, dass sich das Lötmittel auf winzige Metallpellets bezieht, während Flussmittel eine klebrige Chemikalie ist, die das Schmelzen des Metalls und das anschließende Verbinden mit der Oberfläche unterstützt.

Die kleinen Metallkügelchen bestehen zu 96 % aus Zinn, zu 3 % aus Silber und zu 0.5 % aus Kupfer.

Da dies ein ziemlich technischer Prozess ist, benötigen Sie eine automatisierte Lotpastendruckmaschine. Es ist also klar, dass dies die erste Maschine ist, die Sie in der Leiterplattenbestückung einrichten werden.

Die Maschine hat ein glattes Metallblech, in das Löcher gebohrt sind, die als Schablone und Applikator bezeichnet werden.

Achten Sie darauf, dass Sie die Schablone direkt über der Platine festhalten.

Schalten Sie den Applikator ein, um die Lötpaste in streng dosierten Mengen auf die vorgesehenen Stellen auf den Platinen aufzutragen.

Tragen Sie die Lötpaste normalerweise auf die Bereiche auf, an denen die Komponenten auf der endgültigen Leiterplatte befestigt werden sollen.

Die Maschine verteilt die Lötpaste gleichmäßig über die Schablone auf der Platine.

Zum Schluss können Sie die Schablone entfernen, die anschließend die Paste an den gewünschten Stellen hinterlässt.

Stellen Sie sicher, dass Sie dies sorgfältig tun, um ein Verschütten der Lötpaste zu vermeiden.

 ii. Verwendung von Durchgangslochteilen Wellenlöten

Thru-Hole Tech (THT-Technologie) funktioniert am besten, wenn Sie sich auf Komponenten spezialisieren, die entweder hervorstehende Drähte oder Anschlüsse haben.

THT eignet sich besonders für Fälschungen von größeren Bauteilen wie Kondensatoren und Spulen.

Außerdem wäre es geeignet, wenn die Außenteile, dh die Drähte und Leitungen, erfordern würden, dass Sie sie auf den Platinen montieren, indem Sie durch Löcher auf der Leiterplatte stecken.

Sie können jetzt den zusätzlichen Leitungsabschnitt auf der gegenüberliegenden Seite der Platine anlöten.

Anschließend sollten Sie die Platine durch den Wellenlötprozess führen.

Die Platine bewegt sich allmählich über eine Welle aus erhitztem Lot mit einer hohen Temperatur von etwa 227 Grad Celsius.

Dieser Prozess lässt die Leitungen und Drahtverbindungen erfolgreich an der Platine befestigt.

 iii.Reflow-Löttechnik

Für dieses Verfahren müssen Sie die Oberflächenmontage-Technologie verwenden.

SMT ist ratsam, wenn Sie es mit sehr empfindlichen Komponenten zu tun haben, die winzig sein können, wie Dioden und Widerstände, hauptsächlich in integrierten Schaltkreisen.

Die Technik beinhaltet das spontane und korrekte Platzieren der Komponenten auf der Platinenoberfläche.

Reflow-Löten

Tatsächlich können Sie mit dieser Art von Technologie problemlos ein Fragment von nur 0.01005 mm montieren.

An anderer Stelle kann die Reflow-Technik eingebaut werden.

Reflow-Technik beinhaltet das Platzieren der Platinen auf Förderbändern und das Leiten des Umreifungsbandes, um es durch einen großen Reflow-Ofen zu führen.

Im Inneren des Ofens befinden sich Heizungen, die die Platten auf Temperaturen von über 250 Grad Celsius erhitzen.

Diese Art von Temperatur reicht aus, um das Lot zu schmelzen.

Abgesehen von den Heizungen hat der Ofen Kühler.

Nach dem Verflüssigen durchläuft die fließende Platine die Kühler, wo das geschmolzene Lötmittel abkühlt, sich verfestigt und eine dauerhafte Verbindung schafft, die die oberflächenmontierten Bauelemente mit der Platine verbindet.

Das Aufschmelzen ist geeignet, um das Lötmittel fest zu verfestigen, während die Komponenten auf die Oberflächenplatine geklebt werden.

Bei der zweiseitigen Leiterplattenbestückung müssen Sie einige Vorbehalte machen.

Für die doppelseitige Leiterplattenbestückung müssen Sie jede Seite deutlich schablonieren und aufschmelzen.

Um dies richtig zu machen, müssen Sie die Flanke schablonieren, platzieren und neu fließen lassen, die weniger und kleinere Teile hat, dann drehen Sie sich auf die andere Seite.

Die Leiterplatte ist dann fertig, nachdem das Lot ausreichend erstarrt ist.

Ich weiß, du fragst wahrscheinlich:

Welche Befestigungstechnik ist die beste?

Alle Techniken sind geeignet, und Sie können sie beliebig anwenden, solange die Art der Anwendung für Sie geeignet ist.

Auch hier sind beide Methoden austauschbar, wie Sie es bevorzugen.

Schritt 4: Reinigen einer vollständig bestückten Leiterplatte

Der Reflow-Prozess kann einige zerklüftete und unerwünschte überschüssige Materialien zurücklassen.

Infolgedessen können Sie diesen „Schmutz“ mit einer Faserbürste abschütteln, sodass die Leiterplatte sauber und aufgeräumt für den nächsten Schritt bleibt.

Flexible Leiterplattenbestückung

 Schritt 5: Inspektion und Prüfung von Leiterplatten

Aus den vorangegangenen Schritten ist es wahrscheinlich, dass einige Fehler auf der Platine erkennbar sind.

Die Fehler sind auf die kontinuierliche Bewegung im Reflow-Prozess zurückzuführen.

Die Fehler können sich durch unsachgemäße oder keine Verbindung, Kurzschlüsse oder Fehlausrichtung manifestieren.

Aus diesem Grund ist eine Inspektion unerlässlich, um die Fehler zu erkennen und zu korrigieren.

Damit sollen unnötige Kosten vermieden werden.

Leiterplatte testen

Die Beseitigung dieser Fehler erfordert die Verwendung beliebiger unterschiedlicher Inspektionstechniken. Zu den besten Inspektionsmethoden gehören:

· Automatisierte optische Inspektion

Dies ist eine geeignetere Technik, die unter Verwendung einer automatischen optischen Inspektionsmaschine durchgeführt wird, die auch als AOI-Maschine bekannt ist.

Die AOI-Maschine ist mit zahlreichen leistungsstarken Kameras ausgestattet, um die Leiterplatten aus verschiedenen Blickwinkeln zu scannen und zu betrachten.

Die Maschine arbeitet auf der Grundlage, dass Leiterplattenverbindungen Licht in unterschiedlichem Maße reflektieren.

Somit würden die schwachen Assoziationen Licht unangemessen reflektieren und somit von den Kameras erfasst werden.

Trotz der Verwendung dieser ausgeklügelten Technik kann die AOI-Maschine eine große Anzahl von PCBAs inspizieren.

Abbildung 32 Optische Inspektion von Leiterplatten – Foto mit freundlicher Genehmigung von: AXIOMTEK

Am wichtigsten ist, dass der Prozess schnell und ohne unnötige Verzögerungen durchgeführt wird.

·Röntgeninspektion

Eine andere technische Methode ist die Verwendung von Röntgenstrahlen.

Die Inspektoren nutzen die Scan-Eigenschaften der Röntgenstrahlen, um durch Schichten der Leiterplatten zu sehen und versteckte Inkonsistenzen zur Behebung zu identifizieren.

Die Röntgeninspektion eignet sich gut für mehrlagige oder komplexe Leiterplatten.

·Visuelle Inspektion

Trotz der Zugänglichkeit einer stärker automatisierten Inspektionsmethode kann eine manuelle oder visuelle Inspektion nicht ausgeschlossen werden.

Die visuelle Inspektion ist in der Tat anwendbar, wenn Sie eine kleine Charge von Leiterplatten nach dem Reflow manuell prüfen möchten.

Sichtprüfung der Leiterplatte – Foto mit freundlicher Genehmigung: SMTnet

Ein erfahrener Konstrukteur kann dann die beschädigten Bereiche identifizieren, um es ihm zu ermöglichen, diese Teile zu reparieren.

Es ist jedoch anfällig für Ungenauigkeiten, da es insbesondere dann zu Ermüdung und Ablenkungen kommen kann

Arbeiten mit einer riesigen Charge von Leiterplatten.

·Elektrische Prüfung

Die elektrische Prüfung ist der letzte Test für die Leiterplatten. Unabhängig von den Ergebnissen der anderen Inspektionsmethoden; Die Leiterplatten sollten die elektrische Prüfung bestehen.

Die elektrische Prüfung stellt den Grad der Funktionalität der Leiterplatten fest.

Dieses Verfahren erfolgt durch Anpassen der typischen Umgebung, in der die Leiterplatte arbeitet.

Elektrische Prüfung von Leiterplatten – Foto mit freundlicher Genehmigung: Pyro Electro

Elektrischer Strom und simulierte Signale werden durch die Leiterplatte geleitet, während verschiedene Tester die Bearbeitbarkeit der Leiterplatte feststellen.

Die gesuchten Bearbeitbarkeitsmerkmale sind die Spannungs-, Strom- und Signalübertragung.

Im Falle eines inakzeptablen Trends hat die Leiterplatte den Test nicht bestanden.

Die Leiterplatte sollte den gesamten Montage- oder möglichen Designprozess durchlaufen.

Das Testen ist der entscheidende Schritt in der Leiterplattenbestückung.

Hersteller nutzen dies, um die Produktivität ihres Prozesses zu beurteilen.

Daher ist eine häufige Inspektion während des Montageprozesses unerlässlich, um eventuelle Testfehler zu begrenzen.

Weiter lesen.

Kapitel 6: Prozessablauf bei der Bestückung von Leiterplatten

Lassen Sie uns auf ein wichtiges Konzept zurückblicken, das wir gelernt haben.

Die Leiterplattenmontage bezieht sich lediglich auf den Prozess, bei dem Komponenten und elektronisches Zubehör auf einer Leiterplatte kombiniert werden.

Nachdem wir das gewusst haben, werden wir in diesem Abschnitt diskutieren, wie der PCBA-Prozess abläuft. Lass uns anfangen.

• Einseitige Oberflächenmontage

Der einseitige SMT-Prozess ist recht einfach und direkt.

• Nachdem Sie die Leiterplatte bereits geräumt und entstaubt haben, übergeben Sie diese an die Inspektionskammer. Sie können jede für Sie geeignete Inspektionsmethode verwenden.
• Beachten Sie, dass dies zu Beginn nur eine Erstinspektion ist, die auch als Eingangsprüfung bezeichnet wird
• Nachdem Sie die Platine inspiziert haben, fahren Sie mit dem Lötpastendruck fort. Dabei wird die Lotpaste nur an den vorgesehenen Stellen aufgetragen, aber nicht vollständig auf der Leiterplatte.
• Es folgt die Oberflächenmontage der Komponenten, wonach Sie die gesamte Kombination trocknen und sich verfestigen lassen können.
• Jetzt können Sie mit dem Reflow-Lötprozess fortfahren.
• Achten Sie darauf, die bestückte Platine danach zu reinigen.
• Verwenden Sie eine beliebige Prüfmethode, um den Erfolg des Prozesses zu bestätigen.
• Führen Sie abschließend einen Test auf der bestückten Leiterplatte durch. Die Testtechnik variiert, wie zuvor besprochen.

Beachten Sie der Einfachheit halber die folgende Tabelle.

• Einseitige Steckmontage
• Führen Sie die Leiterplatte grundsätzlich durch den Umformprozess. Bei diesem Prozess müssen Sie jedoch scharf sein. Warum? Denn eine falsche Formgebung kann sich als sehr unzureichend erweisen. Außerdem kann es zu elektrostatischen Schäden kommen, während unerwartete Fehler wie Lieferverzögerungen auftreten können.
• Bestücken Sie die Leiterplatte mit THT.
• Anschließend führen Sie die kombinierte Leiterplatte durch den Wellenlötprozess.
• Schließlich müssen Sie die bestückte Leiterplatte prüfen und testen.

• Doppelseitige Oberflächenmontage

Dies ist ein etwas einzigartiger Typ im Gegensatz zu den vorherigen. Warum? Beim doppelseitigen SMT haben wir es hauptsächlich mit zwei Seiten zu tun. Also lassen Sie uns für unsere Diskussion die Teile benennen A funktioniert B. Zusätzlich führen wir die Technik in zwei aufeinanderfolgenden Stufen durch.

Beginnen wir mit Stufe 1.

• Führen Sie zunächst die Eingangskontrolle durch.
• Drucken Sie Lötpaste auf die Seite A der Platine.
• Wieder Lötpastendruck auf der anderen Seite B der Platine.
• Bringen Sie die Komponenten auf der Leiterplatte an und lassen Sie sie anschließend trocknen.
• Führen Sie nun die Platine vorzugsweise mit Seite B auf das Reflow-Lot.
• Machen Sie die Reinigung.
• Überprüfen und testen Sie abschließend die Kombination.

Stufe 2:

• Führen Sie die Erstinspektion durch.
• Jetzt Lötpaste auf Seite A drucken.
• Montieren Sie die Geräte auf der Oberfläche und lassen Sie die Leiterplatte erstarren.
• Machen Sie eine Reflow-Lötplatine auf der Seite A.
• Reinigen Sie die Platine und drehen Sie die Platine um.
• Löten Sie die Leiterplattenseite B.
• Bringen Sie die Komponenten an der Oberfläche an und geben Sie Zeit für die Verfestigung.
• Legen Sie die Seite B auf die Lötwelle und reinigen Sie die Kombination.
• Überprüfen und testen Sie abschließend die bestückte Leiterplatte.

Beachten Sie, dass es ratsam ist, das Reflow-Löten auf der Seite A der Leiterplatte sowie das Wellenlöten der Seite B wie beschrieben durchzuführen.

• Einseitige Mischmontage
• Untersuchen Sie die Leiterplatte.
• Lötpaste bedruckt die Platine auf einer Seite.
• Oberflächenmontage der SMD.
• Reflow-Löten der PCBA.
• Reinigen Sie die bearbeitete PCB und DIP.
• Als nächstes folgt das Wellenlöten der Leiterplattenkombination.
• Reinigen Sie es erneut, inspizieren und testen Sie die PCBA.

• Doppelseitige Mixmontage

Für diese Technik folgen wir wieder einem zweistufigen Prozess, wobei wir berücksichtigen, dass wir immer noch auf zwei Seiten arbeiten, dh Seite A und B.

Bühne 1.

• Erstprüfung.
• Lötpastendruckplatine auf Seite B.
• Montieren Sie die Komponenten an der Oberfläche und verfestigen Sie sie.
• Drehen Sie den Teller vorsichtig um.
• DIP auf Leiterplattenseite A.
• Wellenlöten.
• Reinigen Sie die PCBA, inspizieren und testen Sie sie.

Zusammengefasst: SMT dann DIP. Dieses Verfahren ist für SMD-Bauteile geeignet

Bühne 2.

• Erstinspektion
• DIP auf PCB-Seite A, dh. Biegen des Stifts.
• Plattenumsatz
• Lotpastendrucker der Platine auf Seite B
• Bringen Sie die Vorrichtungen an der Oberfläche an und lassen Sie sie erstarren.
• Plattenumsatz
• Wellenlöten
• Reinigen, prüfen und den Test durchführen.

Zusammengefasst: DIP dann SMT, sehr gut geeignet zum Trennen von Bauteilen.

Bühne 3.

• Erstinspektion
• Oberflächenmontagekleber (Lötmittel) auf Seite A verteilen.
• Oberflächenmontage der Vorrichtung und Kühlung zum Erstarren.
• Reflow-Löten
• DIP, dh. Stifte biegen
• Plattenumsatz
• Siebdruck mit Lötpaste auf Seite B.
• Oberflächenmontage und verfestigen.
• Plattenumsatz
• Wellenlöten
• Reinigen, inspizieren und testen Sie die PCBA

Bühne 4.

• Erstinspektion
• Lötpasten-Drucksieb auf Seite B.
• Oberflächenmontage und verfestigen
• Plattenumsatz
• Lötpasten-Drucksieb auf Seite A
• Oberflächen-Montage
• Reflow-Löten auf Seite A.
• DIP- und Wellenlöten auf Seite B.
• Reinigen, inspizieren und testen Sie die PCBA

Zusammenfassend folgen Stufe 3 und 4 dem folgenden Ablauf.

Stufe 5:

• Erstinspektion
• Lotpaste auf Seite B der Platine verteilen.
• Oberflächenmontage und erstarren lassen.
• Reflow-Löten
• Plattenumsatz
• Lötpastendruckplatine auf Seite A
• Oberflächenmontage und Trocknung
• Reflow-Löten
• DIP
• Wellenlöten
• Reinigen, inspizieren und testen Sie die PCBA.

Das ist jetzt der PCBA-Prozessablauf.

Ich gehe weiter.

Kapitel 7: Bestückungstechniken für Leiterplatten

Es gibt nur zwei gängige PCBA-Techniken, die einem PCB-Designer zur Verfügung stehen. Die Methoden sind:

• Automatisierte PCB-Montagetechniken
• Techniken der manuellen Leiterplattenbestückung
• Gemischte Technologie

Die zu verwendende PCBA-Technik hängt von verschiedenen Variablen ab und kann sich abhängig von den während der Montage erforderlichen Schritten ändern.

Fragen Sie sich nach Ihrer Lieblingstechnik?

Mach dir keine Sorgen mehr.

Ich bin sicher, es ist eine große Entscheidung zu treffen. Aus diesem Grund habe ich ein paar Fragen zusammengestellt, die Ihnen helfen sollen, damit umzugehen.

Möglichkeiten der Leiterplattenbestückung

• Welche Technologie werden Sie verwenden?
• Ist es Surface Mount Technology (SMT) oder Through Hole Technology?
• Benötigen Sie eine manuelle oder physische Montage?
• Gibt es Komponenten, die an einer anderen Stelle als den übrigen Elementen gelötet werden müssen?

Damit Sie die richtige Technik wirklich verstehen und auswählen können, sollten wir jede von ihnen besprechen.

·Automatisierte PCB-Montagetechniken

Im Allgemeinen verwendet diese Technik die Verwendung von hochmodernen Maschinen, die vollautomatisch sind.

Beispielsweise lohnt es sich, die oberflächenmontierten Komponenten mit Hilfe eines Bestückungsautomaten zu positionieren.

Auch hier wird Reflow-Löten üblicherweise für oberflächenmontierte Komponenten verwendet, die normalerweise in einem Reflow-Ofen durchgeführt werden.

Eine automatisierte Lötschablone wird auch verwendet, um die Lötpaste auf die Leiterplatte aufzutragen.

Schließlich werden High-Tech-Inspektionsmaschinen verwendet, um die Qualität der PCBA zu bestätigen und zu überprüfen. Einige davon umfassen: Automatisierte optische Inspektionsmaschine (AOI), Röntgeninspektionsmaschinen usw.

Vor allem durch die präzise Überwachung, Kontrolle des Lötens, keine menschliche Eingabe und vielseitige Maschinen.

Diese Technik gewährleistet höchste Effizienz, konsistente Ausgabe und begrenzt Fehler.

·Manuelle PCB-Montagetechniken

Diese Methode wird bevorzugt für Durchgangslochteile verwendet, die manuell auf der Platine platziert werden müssen.

Außerdem ist es bei diesen Durchgangslochteilen ratsam, Wellenlöten zu verwenden.

Beachten Sie, dass Sie bei der Durchsteckmontage die Komponenten und die Elektronik auf der Leiterplatte platzieren müssen.

Danach verwenden Sie Wellenlöten, um die Leitungen zu löten.

In der Regel benötigen Sie eine Person, um eine Komponente in ein markiertes PTH einzusetzen.

Wenn Sie fertig sind, bringen Sie die Leiterplatte zur nächsten Station, wo die nächste Person in Bereitschaft ist, um ein anderes Teil zu reparieren.

Manuelle Bestückung der Leiterplatte – Foto mit freundlicher Genehmigung: TI Electronic

Anschließend wird der Aufgabenzyklus wiederholt fortgesetzt, bis der letzte Teil eingestellt ist und die PCBA bereit ist.

Dieses Verfahren eignet sich sehr gut, wenn Sie nur eine begrenzte Anzahl von Leiterplatten herstellen möchten.

Außerdem ist es stark auf menschliche Eingaben angewiesen, insbesondere während der Platzierung der Komponenten.

Das heißt, ein Designer kann die Elektronik unter Verwendung einer Pinzette physisch auswählen und platzieren.

Auch in diesem Fall ist das Inspektionsverfahren rein visuell.

Ein Designer-Inspektor überprüft die Platine, um das Vorhandensein von Fehlern zu identifizieren.

Die sorgfältige Inspektion erfolgt nach dem Reflow-Löten.

Manuelles PCBA ist immer dann gut zu verwenden, wenn Sie mit einem festen Budget arbeiten, da es nicht den Kauf teurer Maschinen erfordert.

Die Nachteile manueller PCBA-Techniken können auf Ungenauigkeiten zurückgeführt werden.

Dies liegt daran, dass Menschen nicht perfekt sind, eine kleine Anzahl von PCB-Chargen, die hergestellt werden können, und weitgehend Inkonsistenzen in der Ausgabe.

Der manuelle Prozess könnte auch zu längeren Zyklen und Verzögerungen während des Zusammenbaus führen, wenn die zu fixierenden PTHs zahlreich sind.

Trotz dieser zahlreichen Herausforderungen sind diese Technik und PTH unter PCB-Designern immer noch weit verbreitet.

Kapitel 8: PCB-Montagefähigkeit

Jede PCBA muss alles tun, um am Markt wettbewerbsfähig zu bleiben.

Eine der Maßnahmen, die bei der Bestückung mit gedruckten Schaltungen an erster Stelle stehen sollten, ist die RoHS-Konformität und die bleifreie Elektronikproduktion und -konstruktion.

Die traditionelle PCBA umfasste hauptsächlich die Produktion von bleihaltigen Leiterplatten.

Glücklicherweise gibt es heute ein breites Spektrum an bleifreier Leiterplattenbestückung, die nicht mehr so ​​viele Herausforderungen mit sich bringt wie in den letzten Jahren.

Daher sind die gängigen PCBA-Funktionen:

i.Flex-Leiterplattenbestückung

Eine geeignete Baugruppe sollte in der Lage sein, mehrere Arten von PCBs zu entwerfen. Einer der wettbewerbsfähigsten ist Flex PCB.

Flexible Leiterplattenbestückung

Die Flex-Leiterplatten sind berühmt für ihre Fähigkeit, sich in verschiedenen Winkeln zu biegen, Herstellungsfehler zu beseitigen und ihre Fähigkeit, verschiedene Formen und Designs anzunehmen.

ii.PCB-Schablone

Damit Sie wissen, was eine Schablone ist, müssen Sie auf den Lötdruckprozess zurückblicken.

Beim Löten in einem Lötpastendrucker bedeckt eine klare Schablone die Platine.

PCB-Schablone

Nun würde diese Schablone dafür sorgen, dass die Lötpaste genau an den gewünschten Stellen bleibt, an denen die Komponenten oder ICs montiert werden sollen.

Diese Schablone ist die PCB-Schablone, auch bekannt als Lötsieb.

iii.Durch Lochmontage

Die THT-Bestückung eignet sich für die Verwendung mit THT-Bauteilen wie Köpfen und größerer Elektronik.

Der Unterschied zu diesen Bauteilen besteht darin, dass Sie diese über die Löcher auf der Platine befestigen müssen.

Durchsteckmontage

Danach können Sie das überstehende Kabel auf der gegenüberliegenden Seite der Platine anlöten.

iv.Prototyp einer Leiterplattenbaugruppe

Ein zuverlässiger Leiterplattenhersteller sollte in der Lage sein, eine schnelle und budgetfreundliche Prototypenbestückung anzubieten.

Prototypenmontage

Die Bereitstellung dieser Dienstleistungen im eigenen Haus ist ebenfalls ein Plus, um Zeit zu sparen und einige Vorteile zu nutzen, wie zum Beispiel:

• Erhebliche Verkürzung der F&E-Zeit und dadurch Zeitersparnis bei der Markteinführung.
• Nutzt die Freiheit, schnell zu relativ geringeren Kosten zu erstellen und zu experimentieren.
• Pflege der Entwürfe vertraulich.
• Bietet die Möglichkeit, die Leiterplatten zu überarbeiten, anzupassen, zu trimmen und abzustimmen.

v.Komponentenbeschaffung

Mit dem Wachstum der Leiterplattenbestückungsdienste mussten die meisten Hersteller ihr Netzwerk erweitern.

Eine der eingeführten Dienstleistungen ist die flächendeckende Komponentenbeschaffung. Tatsächlich hat diese Ergänzung eine breite Palette von Vorteilen gebracht, einschließlich der Linieneffizienz.

Leiterplattenkomponenten

Zudem verschafft es Ihnen mehr Zeit und Raum, sich gezielt mit Projektierung und Gestaltung auseinanderzusetzen.

Die Komponentenbeschaffung besteht vor allem aus zwei bestehenden Optionen, aus denen der Hersteller wählen kann. Entweder:

• Beschaffung von Teilen von namhaften zertifizierten Händlern für elektronische Komponenten.
• Erwerb von Teilen von bekannten und unterstützten Kanälen und Händlern.

Diese zwei Arten des Kaufs würden später eine Baugruppe garantieren, die den Komponenten und Teilen eine längere Lebensdauer, höchste Qualität und optimale Leistung verleiht.

vi.Schlüsselfertige Leiterplattenbaugruppe

Natürlich bezieht sich der Begriff „schlüsselfertig“ auf ein Produkt, das einem Käufer in einer Konfiguration verkauft wird, die direkt einsatzbereit ist.

Schlüsselfertige Leiterplattenbestückung bedeutet nun, dass sich der Händler um alle Details kümmert:

• PCB-Lösungen
• Komponentenbeschaffung
• Fertigung
• Kleben an der Gravur
• Platzierung von Komponenten

Schlüsselfertige Leiterplattenbaugruppe

Im Prinzip ermöglicht eine schlüsselfertige PCBA dem Käufer, sich auf das Design zu konzentrieren, während der Rest des anderen Backloads beim Lieferanten verbleibt. Daher hat sich Turnkey zu einer beliebten Dienstleistung in der Leiterplattenbestückung entwickelt.

• Durch die Verwendung der schlüsselfertigen Leiterplattenbestückung können Sie die folgenden Vorteile genießen:
  reduzierte Vorlaufzeit
• Reduzierung der Kosten
• Kostenlose und übersichtliche Überwachung

vii LED-Leiterplattenbaugruppe

Die Leuchtdioden sind in den meisten Elektronikgeräten beliebt.

Grundsätzlich ist es jetzt möglich, LED auf Leiterplatten zu befestigen. Um eine LED-Leiterplatte herzustellen, die Licht erzeugt, wenn Sie die gesamte Schaltung an eine Stromversorgung anschließen.

LED-Leiterplattenbaugruppe

Während des Montageprozesses werden die LEDs auf einer Metallbasisplatine befestigt.

Warum?

Die LEDs geben möglicherweise eine große Wärmemenge ab. Das Metall ist also dafür verantwortlich, die Wärme schnell abzugeben, was eine bessere Option dafür darstellt.

Aus diesem Grund wird beim Entwerfen einer LED-Leiterplatte eine Leiterplatte mit Aluminiumrücken bevorzugt.

Außerdem enthält die PCB mit Aluminiumrücken normalerweise eine zerbrechliche Schicht aus Dielektrikum, die eine schnellere Wärmeableitung ermöglicht.

Warum steigt die Produktion von LED-Leiterplatten?

• LED-Designs erzeugen eine bessere Qualität und hohe Intensität
• LED-Designs sind auch für infrarotes, ultraviolettes und sichtbares Licht erhältlich.
• Sie sind kostengünstig und benutzerfreundlich.
• LEDs bieten eine höhere Energieeffizienz.

Zu den Anwendungen von LED-Leiterplatten gehören Straßenbeleuchtung, Taschenlampen, Fahrzeugscheinwerfer, Beleuchtung von Operationssälen und vieles mehr.

viiiBGA-Versammlung

Die BGA-Verpackung (Ball Grid Array) enthält viele kugelförmige Erhebungen an den unteren Teilen der Röhre.

Die Höcker sind dafür verantwortlich, eine Verbindung zwischen der Basis und dem Gehäusekörper bereitzustellen.

BGA-Leiterplattenbestückung

Wir können einige der BGA-Komponenten grob klassifizieren in:

• Kunststoff-BGA (PBGA)
• Keramik-BGA (CBGA)
• Keramiksäule BGA (CCBGA)
• Band-BGA (TBGA)

BGA SMT kann eng mit Lötpaste, Komponenten, PCB, Siebdruck und Löten in Verbindung gebracht werden.

Beim BGA-Löten sollten Sie jedoch Folgendes berücksichtigen:

• Vorbacken – Kunststoffkomponenten sollten einige Stunden bei Temperaturen von 100 Grad Celsius gebacken werden, um Feuchtigkeit zu entfernen.
• Oxidation – Bevor Sie sich der Montage hingeben, müssen Sie die BGA-Komponenten insbesondere an den Stiften auf Reinigung untersuchen, um jegliche Oxidationsschicht zu entfernen.

Genau wie bei anderen Montagearten sind BGA-Defekte und Inspektionsmethoden vielfältig.

Die genaueste und bessere Technik ist die Verwendung einer Automated X-Ray Inspection (AXI)-Maschine.

Die optimalen BGA-Lötstellen müssen glatt, klar und leer sein.

Durchmesser, Kapazität, Graustufen und Kontrast sollten bei allen Lötstellen bei vollständiger Ausrichtung einheitlich sein.

Kapitel 9: SMT-Bestückung von Leiterplatten

Im Gegensatz zur Thru-Hole-Technologie unterscheidet sich der Oberflächenmontageprozess in Bezug auf die Fertigungseffizienz.

Das SMT verfügt über einen vollständig automatischen Montageprozess, beginnend mit dem Lötpastendruck, dem Pick-and-Place-Schritt und schließlich dem Reflow-Löten.

Werfen wir kurz einen Blick auf die wesentlichen Schritte, die damit verbunden sind.

Schritt 1. – Lötpastendruck

Tragen Sie die Lotpaste über einen Lotpastendrucker gleichmäßig auf die Leiterplatte auf.

Um einen genauen Lötdruck auf der Platine zu gewährleisten, auf der die Komponenten montiert werden, können Sie eine Schablone verwenden.

Dieses Blatt ist die Schablone oder das Lötsieb.

Da es sich bei den meisten Herstellern um hochwertige Produkte handelt, müssen sie die Produkte unmittelbar nach dem Lotpastendruck prüfen.

Sie führen die regelmäßige Inspektion im Lotpasteninspektor durch.

Schritt 2. – Montage der Komponenten

Nach dem Lötpastendruck wird die Leiterplatte automatisch an eine Bestückungsmaschine gesendet.

Hier werden die Bauelemente oder auch die integrierten Schaltkreise mit Lotpasteneffekt auf Pads montiert.

Fachmännisch werden die Bauteile mittels Bauteilrollen in der Maschine auf der Leiterplatte bestückt.

Bauteilrollen spielen dabei eine entscheidende Rolle.

Sie drehen sich, um Teile an die Maschinen zu liefern, die anschließend Teile auf der Leiterplatte befestigen.

Schritt 3. – Reflow-Löten

Nachdem Sie alle Teile auf den Platinen montiert haben, führen Sie die Leiterplatte in einen Ofen, der auf eine Temperatur von 223 Grad Celsius eingestellt ist.

Durch die hohe Hitze schmilzt und verflüssigt sich die Lötpaste.

Nach der starken Hitze wird die Platine abgekühlt, wodurch das Lot erstarrt und die SMD-Bauteile fest mit der Platine verbindet.

Kapitel 10: So stellen Sie ein professionelles PCB-Montageunternehmen ein

Nachdem Sie alle Details zur Leiterplattenbestückung kennen, haben Sie sicher einige brennende Fragen. Das grundlegende wäre:

Wie kann ich ein professionelles PCBA-Unternehmen beauftragen?

Recht?

Es ist so aufregend, dass ich detaillierte Informationen habe, um Ihnen dabei zu helfen. Lesen Sie also weiter.

Zunächst muss ich zugeben, dass dies ein heikles Thema ist, das Sie richtig angehen müssen.

Ich vertraue darauf, dass Sie das Unternehmen wollen, das die Montage nach Ihren Spezifikationen durchführt, und das sollte das grundlegende Ziel eines jeden PCBA-Unternehmens sein.

Das Unternehmen muss Sie also vollständig auf die Details des gewünschten Designtyps aufmerksam machen.

Aus diesem Grund habe ich diese wenigen Schritte zusammengestellt.

Guck mal.

Leiterplattenhersteller

Schritt 1. Legen Sie einen angemessenen Zeitrahmen fest und befolgen Sie ihn

Es ist ein allgemeiner Trend, dass Kunden diesen kritischen Schritt innerhalb kurzer Zeit erledigen möchten.

Wahrscheinlich versuchen Sie herauszufinden, wie lange es dauern wird, bis Sie mit Ihren Projekten fortfahren.

Höchstwahrscheinlich denken Sie daran, die Produkte rechtzeitig auf den Markt zu bringen und einen beträchtlichen Gewinn zu erzielen.

Nun, tatsächlich wartet die Zeit auf niemanden.

Das Hetzen und Auswählen eines Unternehmens kann Ihnen jedoch viele Verluste einbringen, als Sie vielleicht annehmen.

Möglicherweise haben Sie am Ende mehr Zeit verschwendet.

Nehmen Sie sich Zeit, um zu verstehen, was das Unternehmen anbietet, bevor Sie einen Vertrag mit ihm unterzeichnen.

Stellen Sie detaillierte Anfragen an das Unternehmen.

Ich weiß, dass einige ihre Antwort verzögern könnten.

Fahren Sie in diesem Fall fort und wenden Sie sich an ein anderes Unternehmen.

Betrachten Sie das Unternehmen, das zu einem angemessenen Zeitrahmen für Sie führen würde.

Leider erhalten Sie möglicherweise kein genaues Unternehmen, das sich genau an Ihre Grenzen hält.

Nehmen Sie sich also Zeit, um über den richtigen Zeitrahmen nachzudenken, der für Ihr Unternehmen angemessen ist.

Vor allem müssen Sie geduldig sein, um Informationen zu sammeln, die Sie benötigen, um sich für das richtige Unternehmen zu entscheiden, das zeitnah in Ihren Zeitplan passt.

Schritt 2. Berücksichtigen Sie die Erfahrung des Unternehmens auf diesem Gebiet

Belichtung ist ganz wesentlich. Sie benötigen sicherlich ein Unternehmen, das über ausreichende Erfahrung verfügt, die Ihren beruflichen Anforderungen entspricht.

Venture-Elektronik

Um diese Quelle für diese Informationen auf der Website des Unternehmens zu tun.

• Wie lange machen sie schon SMT oder THT oder beides?
• Welche Losgrößen bevorzugt das Unternehmen?
• Mit welchen Arten von Unternehmen haben sie zuvor zusammengearbeitet?
• Welche Arten von Produkten haben sie hergestellt?
• Welche anderen After-Sales-Services bieten sie an?
• Wie lange ist das Unternehmen tätig?

Wenn die Antworten auf diese Fragen nicht online verfügbar sind, fragen Sie einen der Vertreter des Unternehmens.

Schritt 3. Qualität beurteilen

Bevor Sie sich für ein Unternehmen entscheiden, möchten Sie sicherlich mit einem Unternehmen zusammenarbeiten, das qualitativ hochwertige Arbeit leistet.

Diese Bewertung durchzuführen, bevor Sie die eigentliche haben, könnte sich als schwierig erweisen.

Um dies zu lösen, können Sie eine kleine Auflage bei einem neuen Unternehmen bestellen, um zu prüfen, ob die Qualität tatsächlich Ihren Erwartungen entspricht.

Wenn ja, dann können Sie jetzt einen bedeutenderen Auftragslauf durchführen.

Abgesehen davon, dass Sie für die folgenden Informationen auf der Hut sind:

• Art der Ausrüstung, die sie verwenden – wenn sie Maschinen auf dem neuesten Stand der Technik haben, dann ist das ein guter Indikator, obwohl es keine automatische Garantie ist.
• Einige Zertifizierungen – ein erstklassiges Unternehmen hätte mehrere Zertifizierungen. Diese Zertifikate werden von unabhängigen halbstaatlichen Stellen ausgestellt, die auf die Einhaltung festgelegter Standardregeln und -vorschriften achten. Die meisten Zertifizierungen beginnen mit ISO, gefolgt von einigen numerischen.
• Kundenfeedbacks und Bewertungen – Die Art der Bewertungen und Kundenfeedbacks ist ein direkter Indikator für die Qualität, die Sie erwarten würden. Vielleicht möchten Sie auch frühere Kunden des Unternehmens kontaktieren, um detaillierte Informationen zu erhalten.

Schritt 4: Erkundigen Sie sich nach den Test- und Inspektionsmöglichkeiten

Um die Qualität und Zielerreichung beurteilen zu können, sind geeignete Inspektions- und Testmöglichkeiten entscheidend.

Das Versäumnis, umfassende Tests oder Inspektionen durchzuführen, kann den Kunden enorme Verluste bringen.

Die Verluste stellen dar, wenn die Produkte im Betrieb plötzlich ausfallen.

Um all diese Ausfälle und kurze Lebensdauer zu vermeiden, ist ein umfassender Test die Antwort.

Einige der durchgeführten Tests sind automatische optische Inspektionen, Überprüfungen auf Komponentenebene, Überprüfung der internen Schaltkreise usw.

Schritt 5: Halten Sie nach Kundendienstdiensten Ausschau

Ein kleines Problem, aber ein wichtiges, das von vielen oft vergessen wird, ist die Kundenbetreuung.

Die Ernsthaftigkeit eines Unterstützungssystems würde Ihnen Aufschluss darüber geben, mit welcher Art von Unternehmen Sie zusammenarbeiten.

Der Kundensupport beantwortet Ihre Fragen umgehend zu Anfragen und Problemen, mit denen Sie konfrontiert sind.

Ein herausragendes Unternehmen verfügt über einen Kundensupport, der ethisch an der Lösung von Kundenproblemen arbeitet.

Auch hier müssen Sie nur mit einem Kundenbetreuer sprechen, um die Qualität des Supportsystems zu beurteilen.

Fragen Sie nach den von einem Unternehmen angebotenen Kundendiensten.

Arbeiten sie mit den Kunden zusammen, um eine kundenspezifische Montage zu entwickeln?

Arbeiten sie mit Kunden zusammen, um aufgetretene technische Probleme zu beheben?

Sind sie flexibel genug, um Ihren Zeitplan anzupassen?

Schritt 6: Kosten vergleichen und gegenüberstellen

Finanzen sind entscheidend. Sie möchten ein gutes Preis-Leistungs-Verhältnis zum niedrigsten erschwinglichen Preis erhalten und gleichzeitig Ihren Kunden Qualitätsprodukte anbieten.

Sollten wir uns die Faktoren ansehen, die die Kosten einer Leiterplatte beeinflussen?

• Art und Anzahl der angeforderten Dienstleistungen – Oberflächenmontagetechnologie und Durchsteckmontage können alle unterschiedliche Kosten verursachen. Darüber hinaus können zusätzliche Mehrfachtests, die Beschaffung von Komponenten und Hilfe bei Designs mehr Kosten verursachen.
• Größe Ihrer Bestellungen – extra große Bestellungen würden mehr kosten. Interessanterweise bieten viele Unternehmen einen Rabatt auf große Einheiten an.
• Gelieferte Ressourcen – Wenn das Unternehmen Ihnen alle Ressourcen wie Komponenten zur Verfügung stellt, wird der Preis sinken. Im Gegenteil, wenn Sie Ihre Teile ausgeben, dann sparen Sie wahrscheinlich Kosten.
• Transport- und Versandkosten – Die Kosten für Ihren Versand hängen ganz von Ihrer Entfernung zum Monteur, der Bestellgröße und der angebotenen Versandart ab.

 Wichtig ist, scheuen Sie sich nicht, Geld auszugeben, wenn Sie qualitativ hochwertige Arbeit bekommen wollen.

Schritt 7: Warnzeichen

Möglicherweise möchten Sie diese anderen Informationen berücksichtigen, wenn Sie mit Unternehmen zu tun haben.

Wenn Sie eines davon erleben, haben Sie keine andere Wahl, als den Sammler zu entlassen.

• Schlechte Kommunikationsstrategien wie mangelnde Reaktionsfähigkeit.
• Starrheit und Inflexibilität seitens des Unternehmens, um Lösungen für Ihre Probleme zu finden oder auszulagern.
• Übertriebene Preise
• Längere Vorlaufzeit bei der Fertigstellung eines Projekts.

Fazit

Da bist du ja.

Das sind alle Informationen, die Sie über die Leiterplattenbestückung benötigen.

Sie sind jetzt in der Lage, sich in die Leiterplattenbestückung zu wagen.

Bewahren Sie diese Anleitung jederzeit zum Nachschlagen auf.