مراحل مونتاژ PCB یا برد مدار چاپی چیست؟

بردهای مدار چاپی (PCB) هسته دستگاه های الکترونیکی مختلفی را تشکیل می دهند که امروزه از آنها استفاده می کنیم. این PCB ها از چندین قطعه کوچک و ظریف ساخته شده اند که با دقت طراحی و مونتاژ شده اند تا نتیجه دلخواه را به دست آورند. بنابراین، مونتاژ PCB یک فرآیند ساده و در عین حال طولانی است. اما در عین سادگی، نیاز به توجه دقیق به جزئیات دارد. در صورت عدم توجه، حتی کوچکترین خطا می تواند تأثیر شدیدی بر عملکرد داشته باشد. بنابراین، بسیار مهم است که مراحل مونتاژ PCB را بدون هیچ مشکلی دنبال کنید. در این پست مراحل مربوط به مونتاژ PCB را مورد بحث قرار می دهیم.

بحث در مورد فرآیند مونتاژ گام به گام PCB

چین به عنوان مرکز تولید قطعات الکترونیکی شناخته می شود. تولید PCB یکی از صنایع مهم در چین است. قبلاً اکثر تولیدکنندگان خدمات تولید و مونتاژ PCBخود را به چین برون سپاری کردند تا در زمان، تلاش و هزینه صرفه جویی کنند. با این حال، در سال های اخیر، برون سپاری کاهش یافته است. افزایش تقاضا برای PCB های با کیفیت، افزایش آگاهی و تصویب دستورالعمل های مختلف سازگار با محیط زیست در مورد استفاده از مواد خطرناک در PCB از عواملی هستند که در این روند معکوس نقش داشته اند.

مونتاژ PCB یک فرآیند گام به گام است. بسته به نوع خاصی از مجموعه های PCB مانند نصب سطحی(SMD) و Through-hole، این مراحل ممکن است کمی متفاوت باشد.

خمیر لحیم کاری مخلوطی از گلوله های فلزی کوچک به نام لحیم(solder) و فلاکس است. لحیم، پودر یا گلوله های ریز 3% Ag، 96.5% Sn و 0.5% Cu است. این مخلوط به عنوان چسب ته نشینی روی برد اعمال می شود. برای طرح‌های پیچیده PCB، از استنسیل خمیر لحیم کاری دقیق استفاده می‌شود.

همانطور که قبلاً گفته شد، PCBها برای چندین دستگاه الکترونیکی یکپارچه هستند، بنابراین مهم است که برای پروژه بعدی خود به یک شرکت مورد اعتماد مراجعه کنید یا خدمات مونتاژ PCB را به شرکت دیجی قطعه بسپارید. دیجی قطعه مفتخر است با داشتن تیمی حرفه‌ای در زمینه مونتاژ برد الکترونیکی فعالیت می کند.

• استنسیل خمیر لحیم کاری:

شابلون کردن خمیر لحیم کاری مرحله پایه مونتاژ PCB است. صرف نظر از انواع مونتاژ PCB، این مرحله یکسان باقی می ماند. یک شابلون استنسیل ساخته شده از یک ورق فلزی نازک روی برد قرار می گیرد. این اطمینان را ایجاد می کند که خمیر لحیم کاری فقط در ناحیه ای که قرار است قطعات نصب شوند اعمال شود. پس از استفاده از خمیر لحیم کاری، استنسیل از روی برد جدا می شود.

• انتخاب و محل نصب قطعات:

نصب قطعات الکترونیکی یک فعالیت Pick & Place است که می تواند به صورت دستی یا مکانیکی توسط یک سیستم خودکار انجام شود. در مونتاژ PCB از طریق سوراخ(through-hole)، نصب قطعات به صورت دستی انجام می شود. در مونتاژ PCB روی سطح(SMD)، توسط یک ماشین به صورت خودکار انجام می شود. نصب خودکار قطعات فرآیندی سریع، دقیق و بدون خطا را ارائه می دهد.

• لحیم کاری:

لحیم کاری برای اتصال قطعات روی PCB انجام می شود. در مونتاژ though-hole، لحیم کاری موجی(wave soldering) انجام می شود. در این روش، PCB با قطعات نصب شده روی یک مایع لحیم کاری موج داغ حرکت می کند. این کار گلوله های لحیم کاری را مایع می کند و سپس با خنک شدن در دمای اتاق خمیر را جامد می کند. با این حال، در مجموعه PCB نصب سطحی، لحیم کاری مجدد انجام می شود. در این، PCB از یک کوره گرم شده تا دمای 500 درجه فارنهایت عبور داده می شود. خمیر لحیم ذوب می شود و در هنگام خنک شدن با قطعات ته نشین می شود.

• بازرسی:

بازرسی و تست کیفیت برای اطمینان از عملکرد دستگاه انجام می شود. این شامل سه روش مختلف برای بازرسی است که در زیر توضیح داده شده است.

---بازرسی بصری/دستی:

بازرسی دستی فقط برای بازرسی اتصالات لحیم شده کافی است. این روش فقط برای دسته کوچک PCBمناسب است، در غیر این صورت به دلیل خستگی نوری، فاقد دقت است.

---بازرسی خودکار نوری (AOI):

دستگاه AOI(Automatic Optical Inspection) دارای دوربین هایی با وضوح بالا است که می توانند در زوایای مختلف برای آزمایش PCB ها تراز شوند. این نوع بازرسی برای PCBهای تک یا دو اندازه مناسب است اما برای PCBهای پیچیده چند لایه کافی نیست.

---بازرسی اشعه ایکس:

بازرسی اشعه ایکس بر روی طرح های پیچیده PCB با نصب قطعات چند لایه انجام می شود. بازرسی نوری چنین PCB های پیچیده ای دشوار است.

• بازرسی پس از مونتاژ و تست عملکرد:

هنگامی که مونتاژ انجام شد، PCB ها دوباره بررسی می شوند و از نظر عملکرد آزمایش می شوند. تست‌های عملکردی مانند تست میکرو برش، تست آلودگی، تست لحیم کاری برای نتیجه‌گیری فرآیند انجام می‌شوند.

امیدواریم تا حدودی با فرایند مونتاژ بردهای مدار چاپی(PCB) و روش هاش تست و بررسی لحیم کاری اشنا شده باشید و این مطلب برایتان مفید واقع شده باشد. هر سوال یا نظری در رابطه با این پست داشتید در قسمت نظرات آن را برای ما کامنت کنید.