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Assemblaggio PCB LED

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Assemblaggio PCB LED: la guida definitiva

Assemblaggio PCB LED

Oggi impareremo sull'assemblaggio di PCB LED.

La nostra guida copre ogni aspetto dell'assemblaggio del PCB LED: dalle specifiche, alla distinta base, alle tecniche di assemblaggio e molto altro.

Cosa c'è di più?

Imparerai le sfide, le possibili soluzioni e i processi di confezionamento.

Alla fine di questa guida, sarai un esperto nel processo di assemblaggio di PCB LED.

Che cos'è l'assieme PCB LED?

Questo è il processo di montaggio di componenti elettrici su un PCB.

A seconda della natura dell'attività, è possibile utilizzare una serie di metodi e tecniche. Lo vedrai più avanti in questa guida.

Guardate questo:

Ricordate, Circuiti stampati a LED sono realizzati in materiale di alluminio.

La base in alluminio fornisce un collegamento tra il dissipatore di calore e l'IC. Ha la capacità di resistere al calore.

Alla fine del processo di assemblaggio del PCB LED, avrai qualcosa del genere:

Assemblaggio PCB LED

Assemblaggio PCB LED

Tipi di alluminio utilizzati nell'assieme PCB LED

Esistono tre diversi tipi di alluminio utilizzati nella produzione di un PCB LED.

a) Alluminio flessibile

Questo è composto da riempitivi ceramici e resine poliimmidiche che offrono un migliore isolamento e flessibilità.

b) Alluminio ibrido

FR4, un materiale non termico viene fuso con alluminio metallico. Questo aiuta a rendere rigido il PCB LED.

Conserva anche le sue caratteristiche termiche. L'alluminio ibrido ha alcuni vantaggi che includono:

  • Costo di costruzione più basso rispetto all'uso di tutti i materiali termoconduttivi.
  • Ha una migliore dissipazione del calore rispetto ai prodotti FR-4?
  • Non ha alcun costo per i dissipatori di calore poiché non ce l'ha.

c) Alluminio multistrato

Un elevato trasferimento di calore e un'efficace conduttività termica sono estremamente necessari in PCB LED molto complessi. Per questo motivo, l'alluminio multistrato è molto importante per questo.

Sono applicabili qui perché i PCB delle luci a LED consumano meno energia.

Inoltre, non hanno mercurio, funzionano in modo efficiente e durano più a lungo rispetto ad altri PCB per luci.

Applicazione di Assemblaggio PCB LED

La tecnica di assemblaggio PCB LED è stata applicata nell'assemblaggio di telecomunicazioni, automobili, computer e apparecchiature mediche.

Quindi, in questo capitolo, esaminiamo queste applicazioni in modo più dettagliato.

·Società che producono apparecchiature per le telecomunicazioni

Molte apparecchiature di telecomunicazione sono realizzate utilizzando la tecnica di assemblaggio di PCB LED.

Questo perché l'assieme PCB LED è montato utilizzando alluminio.

Schede per telecomunicazioniSchede per telecomunicazioni

L'alluminio aiuta nel trasferimento di calore e nella dissipazione, che è un requisito fondamentale per queste apparecchiature.

·Industrie automobilistiche

Le auto utilizzano PCB LED in alluminio nella produzione di luci di stop, fari e indicatori.

Industria automobilisticaIndustria automobilistica

Il PCB LED è rilevante nelle industrie automobilistiche perché il componente in alluminio rende queste parti durevoli.

· Aziende produttrici di computer

L'assemblaggio di PCB a LED è recentemente diventato di maggiore interesse per le aziende di computer. I computer sono molto sensibili al calore, in particolare l'unità di alimentazione e la CPU.

Scheda madre del computerScheda madre del computer

Queste parti richiedono un materiale in grado di trasferire e dissipare facilmente il calore in modo efficiente, rendendo il PCB LED l'opzione migliore.

·Attrezzature mediche

Le apparecchiature chirurgiche e mediche sono costituite da luci a LED ad alta potenza.

Pertanto, richiedono la capacità di trasferire e dissipare questo calore elevato, rendendo l'assemblaggio PCB LED l'opzione migliore.

Apparecchiatura di scansione TCApparecchiatura di scansione TC

Questo rende anche l'attrezzatura efficiente e di lunga durata.

BOM per assemblaggio PCB LED

Prima di tutto, parliamo di BOM.

Cos'è la distinta base?

Distinta base (BOM) sono dati essenziali utilizzati durante il processo di assemblaggio di un dispositivo elettronico.

BUONA

 BOM – Foto per gentile concessione: RayMing

Significa un elenco di tutti i materiali necessari per costruire un particolare circuito stampato.

La distinta base del PCB viene generata da Software PCB.

Questo software è integrato nel suo sistema CAD in cui tutte le parti sono progettate, installate e conservate nella libreria CAD.

Una volta installato, può essere estratto e utilizzato per diverse parti della distinta base.

Quindi, cosa fa una distinta base nell'assemblaggio di PCB LED?

Una distinta base ben sviluppata illustra chiaramente i tempi di produzione, i costi ei materiali necessari per elaborare il prodotto.

Oltre a questi, mostra il processo di produzione e la sua qualità una volta prodotto.

È fondamentale scegliere i materiali per i componenti prima di poter procedere e sviluppare una distinta base.

Fattori da considerare quando si sviluppa una distinta base.

1)Seleziona materiali disponibili localmente o materiali che possono essere facilmente trovati senza doverli aspettare a lungo.

Quando i materiali sono inverosimili, i consumatori potrebbero perdere la fiducia nell'ottenere i tuoi prodotti.

2)Utilizzare componenti durevoli. Ciò ridurrà l'onere di rivedere il design di tanto in tanto.

Aiuterà anche nella selezione della distinta base appropriata per i PCB LED.

3) Posizionare tutti i componenti da montare sullo stesso strato in superficie. Ciò riduce il costo di produzione di

circa il 25%.

4)Una buona distinta base PCB deve avere commenti, descrizione di ogni parte, un designatore di ogni parte e ingombro. Diamo un'occhiata

a cosa sono questi.

Commento: Ogni parte del PCB ha identificazioni peculiari che la distinguono dalle altre.

Ad esempio, le parti possono essere numerate utilizzando il numero del fornitore come "27-0477-03". Questo aiuta a distinguere queste parti dalle altre anche se possono sembrare simili.

Home: Viene descritto l'identificatore univoco.

Ad esempio, potrebbe essere descritto come "CAP 10Uf 20% 6.3V". Questa descrizione aiuta a eliminare la confusione durante il montaggio perché ogni parte risalterà in modo diverso dalle altre.

Designatore: Ogni parte ha il suo scopo per cui viene montata sul PCB. La differenza si fa attraverso i loro designatori.

Ad esempio, nel caso di un condensatore da 12uF è designato "C27".

Orma: Il nome di un footprint utilizzato da un CAD. Ad esempio, C27 potrebbe utilizzare un'impronta CAD di "CAP-1207".

Tecnica di montaggio dei componenti dell'assieme PCB LED

Esistono tre principali tecniche di montaggio dei componenti PCB LED, vale a dire:

  1. Attraverso –foro
  2. Montaggio superficiale
  3. COB (chip su scheda)

Assemblaggio PCB LED

Assemblaggio PCB LED

Ti guiderò attraverso questi brevemente. (Scopri di più su queste tecniche dalle nostre altre guide)

Assemblaggio PCB LED a foro passante

PCB LED a foro passante risale agli anni '1940. È stato ampiamente utilizzato per la produzione di optoelettronica e altri dispositivi elettronici per oltre vent'anni.

Molte persone pensavano che sarebbe stato obsoleto, ma anche aggiornata, la tecnica di assemblaggio PCB a foro passante è ancora valida a causa di alcuni vantaggi che altre tecnologie non possono offrire.

Vantaggi della tecnica di assemblaggio a foro passante

Attraverso il foro, il LED PCB Assembly presenta alcuni vantaggi, ed è per questo che alcune aziende produttrici di dispositivi lo preferiscono.

Esaminiamo quindi questi vantaggi. Loro includono:

  • I suoi componenti possono essere facilmente scambiati. Cioè, sono più facili da prototipare.
  • Possono sopportare molto calore e quindi sono durevoli anche quando il prodotto è in condizioni di accelerazione e collisioni estreme.
  • I suoi dispositivi utilizzano l'energia in modo efficiente ed economico perché c'è un buon legame tra il circuito stampato e i componenti.
  • Grazie alla sua capacità di resistere alle sollecitazioni, viene utilizzato per assemblare schede PCB per dispositivi elettrici come trasformatori.

Anche semiconduttori, connettori e condensatori elettrolitici vengono assemblati attraverso questa tecnica.

La tecnologia a foro passante è attualmente evidente nelle luci a LED sui cartelloni pubblicitari e in alcuni stadi. Inoltre, molte macchine utilizzate sia nell'industria che in casa sono realizzate utilizzando l'assemblaggio PCB a foro passante.

THT è rilevante qui perché queste macchine sono esposte a condizioni ambientali fisiche difficili. Altre tecniche di assemblaggio PCB non possono sopportare queste condizioni.

Battute d'arresto per la tecnica di assemblaggio a foro passante

Proprio come qualsiasi altra tecnologia, la tecnologia di assemblaggio PCB a foro passante presenta alcuni svantaggi. Ecco qui alcuni di loro.

  • È relativamente costoso poiché richiede la perforazione.
  • Ci vuole molto più tempo per saldare il piombo attraverso i fori praticati.
  • La tecnica rende debole il punto di saldatura che si traduce in inaffidabilità rispetto alla tecnica di assemblaggio a montaggio superficiale.

Tecnica di montaggio a montaggio superficiale

Un'altra tecnologia utilizzata nell'assemblaggio del PCB LED è Tecnologia a montaggio superficiale. Questa tecnologia è stata inventata intorno agli anni '1960.

Ha iniziato a sostituire la tecnica del foro passante negli anni '1980.

Tecnologia a montaggio superficiale – Foto per gentile concessione: WikimediaTecnologia a montaggio superficiale

Attualmente, la maggior parte delle aziende manifatturiere utilizza l'assieme PCB LED a montaggio superficiale.

I componenti richiesti nelle tecniche di montaggio a montaggio superficiale sono diversi tipi di resistori e condensatori.

Alcuni dei dispositivi con montaggio su superficie sono di dimensioni troppo ridotte. Pertanto, vengono assemblati utilizzando un microscopio e macchine per il sollevamento dei componenti.

Vantaggi

  • I dispositivi di dimensioni inferiori possono essere assemblati utilizzando la tecnica.
  • Sono possibili assemblaggi automatizzati.
  • Utilizza entrambi i lati del tabellone.
  • Opzione conveniente
  • Ha buone proprietà termiche.
  • Può essere assemblato più velocemente dell'assemblaggio PCB a foro passante.

Svantaggi

Si rivela inaffidabile quando l'attacco per i componenti della scheda subisce stress meccanici e ambientali come il calore elevato.

Inoltre, i componenti non possono essere assemblati manualmente; quindi a volte è costoso.

Specifiche dell'assieme PCB LED

Ci sono varie specifiche che devono essere rispettate quando si utilizza l'assieme PCB LED. Diamo un'occhiata ad alcuni di loro.

Specifiche dell'assieme PCB LED

Specifiche dell'assieme PCB LED

i.Numero di strati

Questi strati sono costituiti da alluminio e magnesio.

I PCB in alluminio si distinguono tra gli altri PCB perché hanno una buona caratteristica di isolamento e hanno una migliore prestazione del macchinario.

ii.Tipi di strati

Normalmente, lo strato di base è realizzato in metallo in lega di alluminio.

Questo substrato in lega di alluminio utilizzato per realizzare la base lo rende ideale per la tecnologia a foro passante che trasferisce e dissipa il calore.

Uno strato di isolamento termico è realizzato utilizzando del polimero ceramico che ha buone caratteristiche di viscoelasticità.

È altamente resistente al calore e protegge il PCB dal calore e dalle sollecitazioni meccaniche.

Lo strato del circuito, che è coperto da una lamina di rame che può variare da uno a dieci once.

iii.Tipo di scheda: singola o in pannello

Alcune tavole sono informi. Per questo motivo vengono utilizzati pannelli PCB LED. Ciò riduce il tempo, la produzione di manodopera e i tempi di test.

Alcuni LED PCB Assembly vengono eseguiti su una singola scheda mentre altri vengono eseguiti su schede del pannello.

·Scheda monopezzo

Questo ha uno o due strati. È realizzato con una normale scheda FR-4. Il suo spessore può, ad esempio, essere 0.4 mm, 0.6 mm e 1.0 mm e così via.

·Pannello

Il pannello PCB LED produce molto calore e non può raffreddarsi tradizionalmente. Per questo motivo, l'alluminio viene utilizzato come materiale metallico per la produzione del pannello del pannello.

iv.Il numero di PCB flessibili

I PCB Flex hanno uno o due lati. Può essere PCB a uno o più strati. I dispositivi desiderati per funzionare ad alta velocità sono ideali per PCB flessibili multistrato.

Sfortunatamente, questi dispositivi perdono la loro flessibilità.

v. Dimensioni

Le aziende manifatturiere come la traccia contorta forniscono dimensioni minime e massime della scheda. Ad esempio, guarda le dimensioni illustrate nella tabella seguente.

Numero di stratiDimensione massimaTaglia minima
Livelli 1-259''x50''    0.2''x0.2.''
Livelli 4-632''x28''    0.4''x0.4.''
Livelli 8-2030''x24''    0.4''x0.4.''

 

La dimensione di un PCB è fondamentale. Questo perché il costo di produzione dipende dalle dimensioni e dal layout della scheda.

Considerazioni sulla scelta della dimensione della tavola
  • L'area disponibile dovrebbe essere più piccola della dimensione della scheda
  • Un valore di tolleranza deve essere mantenuto durante il processo di fabbricazione di un PCB.
  • Anche il tipo di chiusura è molto importante.

 vi.Materiale di base

Un tecnico può specificare la natura del circuito. Può anche specificare il materiale di rivestimento del PCB, le dimensioni del PCB e una varietà di altre specifiche che possono anche essere incluse.

La base del PCB è realizzata con materiali diversi. Pertanto, vediamo questi materiali che vengono utilizzati per realizzare una base della scheda PCB LED.

I materiali comunemente usati sono:
  • FR-4 ed epossidico-FR-4 sono un conduttore di calore molto scarso e quindi non durano a lungo anche se sono convenienti.
  • Il Metal-core- È anche un materiale utilizzato alla base del PCB LED.

Non è come il materiale epossidico perché i PCB sono molto efficienti proprio come le sue applicazioni. Inoltre, è più utile nei dispositivi utilizzati per i trasferimenti di calore.

Una base con anima in metallo è costituita da metallo di alluminio ricoperto da uno strato di rame.

Questi due metalli (alluminio e rame) consentono al circuito stampato di resistere e condurre il calore.

La scelta di un materiale di base selezionato dipende dal fatto che l'azienda produttrice necessiti o meno di un dispositivo con qualità termiche.

Fr-4 è per dispositivi a bassa temperatura mentre Metal-core è pensato per dispositivi con elevate qualità termiche.

vii. Spaziatura minima

Lo spazio tra i componenti del PCB LED dovrebbe essere uguale alla sua altezza.

Ad esempio, un componente di 0.04 pollici dovrebbe essere 0.04 pollici più vicino al componente successivo.

Questa spaziatura aiuta nell'ispezione dei punti di saldatura e di altri componenti PCB.

La tecnologia a montaggio superficiale utilizza la larghezza minima dello spazio di 0.006 pollici.

È perché alcuni dei dispositivi di SMT sono di dimensioni inferiori.

viii.Dimensioni del foro

Il diametro del foro è uno degli aspetti da considerare quando si desidera produrre un circuito stampato.

Il rapporto tra lo spessore della tavola e il diametro del foro praticato è molto importante. Questo rapporto è chiamato rapporto di aspetto PCB.

Con un rapporto di aspetto di 3:1, lo spessore di un PCB è 24 mil e il diametro del foro praticato diventa 8 mil. Le dimensioni della scheda comprese tra 8 mil e 10 mil possono avere un diametro minimo del foro di 6 mil.

ix.Maschera per saldatura

È anche noto come rivestimento di arresto della saldatura. Forma uno strato sottile che copre il rame. Viene utilizzato per rendere il PCB affidabile e per rendere un PCB ad alte prestazioni.

Il materiale utilizzato per realizzare la maschera di saldatura è la resina. È resistente all'umidità, alla temperatura, all'isolamento e alla saldatura. È anche estetico.

Il colore noto dei PCB è solitamente verde. Questo colore ad olio verde di un rivestimento antisaldatura viene applicato sulla scheda sopra lo strato di rame.

Tuttavia, le maschere di saldatura possono essere di diversi colori: nero, bianco e rosso, blu, giallo tra gli altri colori come mostrato di seguito.

Maschera di saldatura su PCB

Maschera di saldatura su PCB

La differenza di colore di una maschera di saldatura è determinata da diverse esigenze, tra cui:

Alcune aziende manifatturiere di solito producono PCB con maschere di saldatura rosse per i loro nuovi prodotti.

Il motivo principale qui è distinguere facilmente questi nuovi prodotti da quelli prodotti in serie.

La maschera di saldatura nera è preferita quando il produttore desidera che il prodotto finale assomigli alla maschera di saldatura.

Ciò è particolarmente importante quando si suppone che il circuito stampato del prodotto finale venga visualizzato parzialmente o completamente.

Quando si desidera applicare una maschera di saldatura, è necessario assicurarsi che il circuito stampato sia pulito e privo di ossidazioni.

La pulizia del circuito stampato viene eseguita utilizzando ossido di alluminio. Asciugalo prima di applicare la maschera di saldatura.

Esaminiamo alcune funzioni della maschera di saldatura sul circuito stampato.

La maschera di saldatura impedisce ai ponti di saldatura di raggiungere le aree coperte su un circuito stampato.

Impedisce alle tracce di rame di collegarsi con la pasta saldante. Quando il rame e la saldatura entrano in contatto, di solito si verificano cortocircuiti che si sviluppano.

Ciò compromette l'affidabilità e le prestazioni di un dispositivo.

Può prevenire l'ossidazione, la corrosione e lo sporco delle tracce di rame.

x.Serigrafia

È un'opera d'arte realizzata utilizzando un inchiostro formulato che serve allo scopo di identificazione.

Le informazioni contenute nella serigrafia includono le impostazioni degli interruttori e un logo dell'azienda produttrice del dispositivo.

Mostra anche gli identificatori dei componenti utilizzati sulla scheda, i punti di prova e i numeri per le diverse versioni.

Agli albori dell'innovazione, la serigrafia veniva eseguita utilizzando uno stencil.

Ma con l'avanzare della tecnologia, ci sono stati nuovi sviluppi in termini di serigrafia applicata su un circuito stampato.

Il colore formulato che alcune aziende utilizzano nella serigrafia può essere bianco o nero.

I getti d'inchiostro vengono utilizzati direttamente per creare l'immagine dai dati digitali contenuti nel circuito stampato.

Piccole goccioline di inchiostro vengono quindi spruzzate sul pannello dell'immagine.

Puoi avere un'altra immagine informativa sul lato opposto del tabellone. In questo caso, il serbatoio dell'inchiostro deve essere asciugato e spruzzato ripetutamente.

Questo processo richiede idealmente meno di dieci minuti.

Metodi di serigrafia
  • La serigrafia manuale è possibile quando la larghezza delle linee è superiore a 7 mil e deve avere una tolleranza registrata di 5 mil. Quando la larghezza della linea dell'immagine è maggiore di 4 mm, Liquid Photo Image è rilevante.
  • A volte, la stampa diretta della legenda diventa particolarmente utile quando si desidera lavorare su circuiti stampati complessi.

La serigrafia non viene utilizzata solo durante la fabbricazione, ma anche come una delle fasi importanti del processo di assemblaggio del PCB.

La serigrafia viene utilizzata per posizionare accuratamente i seguenti componenti sul circuito stampato:

  • Indicatori di riferimento che hanno lo scopo di identificare i componenti della distinta base.
  • Un indicatore pin1 che illustra come si suppone che tutti i pin si colleghino al footprint pad.
  • Indicatore di polarità che fornisce informazioni sui componenti che sono stati polarizzati.
  • Profilo del componente che serve allo scopo di indicare la posizione del posizionamento del componente.

Un contorno del componente può mancare soprattutto se i pad sono di dimensioni inferiori. Ma ci deve essere un modo sistematico per mostrare come devono essere posizionati questi componenti.

Il posizionamento errato dei componenti influisce sulla funzione di un dispositivo.

Ora diamo un'occhiata ai motivi per cui la serigrafia è un problema così importante in un PCB LED.

  • Indica a un tecnico dove devono essere effettuate le misurazioni durante il processo di test.
  • Inoltre, viene utilizzato per verificare il funzionamento del dispositivo e scoprire se il dispositivo presenta dei guasti.
Fattori da considerare quando si progetta una serigrafia.
  • I produttori a contratto hanno un know-how tecnico sui caratteri che sono visibili quando stampati su un circuito stampato. Si consiglia ai tecnici dell'azienda di utilizzare gli standard consigliati.
  • Attenersi scrupolosamente alle linee guida per lo spazio e le dimensioni fornite dal produttore dell'appaltatore.

Questo è un bene perché impedirà ai materiali serigrafici di essere coperti da altri componenti della scheda.

Quando non sono coperti, diventano più visibili ai tecnici.

xi. Dita d'oro

Le dita d'oro sono i connettori sul bordo di un PCB. Sembra un dito, da qui il nome.

È un tipo di finitura superficiale che fornisce una superficie piana.

PCB a dito d'oro

PCB a dito d'oro

Una superficie piana è molto utile in quanto fornisce la capacità di resistere a qualsiasi strappo o usura a seguito di una ripetizione di inserimenti.

Un dito d'oro può essere utilizzato insieme ad altri trattamenti superficiali.

Viene normalmente applicato alle aree PCB che sono più soggette a strappi e usura. Ad esempio, il connettore perimetrale e le tastiere.

Quali sono le specifiche per un dito d'oro?

  • La distanza tra il dito d'oro e il contorno deve essere di 1.0 mm
  • Il PCB deve avere uno spessore di 1.0 mm o superiore
  • Ci deve essere una distanza non inferiore a 30 mm tra le dita d'oro

xii.Irrigidimenti

Flex PCB a volte richiede una certa rigidità in alcune parti della scheda.

È qui che gli irrigidimenti torneranno utili per supportare alcuni componenti sul circuito stampato.

Alcuni rinforzi sono costituiti da materiale FR4. Lo spessore dell'irrigidimento varia solitamente da 0.008'' a 0.59''. Più spesso è l'irrigidimento, maggiore è il supporto che fornisce ai componenti del PCB.

Quando gli irrigidimenti sono rilevanti per l'assemblaggio del PCB?

  • I componenti della scheda sono vicini l'uno all'altro, in un'area dinamica o flessibile.
  • È probabile che le dimensioni dei componenti della scheda causino stress sul flex.
  • Un numero maggiore di cuscinetti a montaggio superficiale rende la planarità critica.
  • Quando hanno lo scopo di ridurre lo stress dei componenti della scheda.

xiii.Finitura della superficie

Anche questo deve essere progettato su un PCB. La scelta di una buona finitura superficiale è molto cruciale poiché è la finitura superficiale che protegge il rame dalla corrosione.

La finitura superficiale conferisce al PCB la capacità di saldare i suoi componenti direttamente sulla scheda.

Ora, voglio che delineiamo i fattori che influenzano la scelta di a finitura superficiale per PCB.

  • Costo dell'impatto ambientale che avrà il materiale di finitura superficiale
  • Durata che desideri che il dispositivo duri
  • Volume che dovresti produrre
  • Componenti che intendi montare sul PCB

Finitura della superficie dell'assieme PCB LED

Finitura della superficie dell'assieme PCB LED

La finitura superficiale esiste in numerosi tipi. Nel nostro prossimo processo di apprendimento, voglio che esaminiamo i diversi tipi di finitura superficiale.

Tipi di finitura superficiale
·Livellamento dell'aria di saldatura calda

Questa è la finitura superficiale PCB più economica. Il PCB viene immerso nella saldatura fusa e quindi livellato utilizzando un coltello ad aria calda.

Funziona bene in PCB a foro passante o in componenti tecnologici a montaggio superficiale più grandi.

Il livellamento con saldatura ad aria calda non è l'ideale per piccoli componenti perché la superficie non è completamente livellata.

Alcuni dei vantaggi del livellamento ad aria calda sono:

  • Fornisce una buona saldabilità
  • Meno caro
  • Ideale per grandi lavorazioni di PCB

Svantaggi

  • Esiste una differenza di livello tra pad piccoli e grandi
  • Non può essere utilizzato nella lavorazione di piccoli componenti Il ponte deve essere eseguito su falde fini
  • Non va bene per i prodotti HDI.
·Immersione nella finitura superficiale dello stagno

Qui, un metallo piatto è immerso in tracce di rame. Può essere utilizzato durante l'elaborazione di piccoli componenti su un PCB.

Lo stagno viene utilizzato perché è economico anche se un PCB immerso nello stagno si appanna. Quando si è appannato, non può produrre buoni punti di saldatura.

Per questo motivo un PCB immerso nella finitura superficiale deve essere utilizzato entro trenta giorni.

I vantaggi includono:

  • Produrre una buona superficie piana dello stesso livello
  • Ideale per piccoli componenti PCB o passo piccolo
  • Relativamente economico
  • Fornisce una buona superficie di saldatura anche dopo molte escursioni termiche.

Svantaggi della superficie immersa Finitura

  • Per maneggiarlo sono necessari guanti
  • Non è amichevole saldare la maschera
  • Non è possibile utilizzare una maschera per saldatura che si stacca facilmente.
·Livellamento della saldatura ad aria calda senza piombo

Invece di usare piombo-stagno, usa stagno-rame o stagno-nichel. Per questo motivo è conveniente.

Alcuni dei vantaggi del tipo di finitura superficiale di cui sopra.

  • Economico da produrre
  • Produce punti di saldatura perfetti
  • Consenti l'elaborazione di pad di grandi dimensioni
  • Ha la capacità di gestire molte escursioni termiche.

Vediamo alcuni degli svantaggi del livellamento della saldatura ad aria calda senza piombo:

  • C'è una differenza di spessore sulla superficie della tavola tra i pad piccoli e più grandi. Questo lo squalifica dall'essere utilizzato per elaborare piccoli componenti.
  • Ha un'elevata temperatura di lavorazione
  • Il bridging deve essere fatto su campi fini
Finitura superficiale argento ad immersione

L'argento produce una buona finitura superficiale perché quando un PCB è immerso in esso, non reagisce come lo stagno. Ma se esposto all'aria, si appanna anche.

Pertanto, dovrebbe essere conservato in una confezione anti-appannamento. Quando viene conservato come consigliato, può essere utilizzato per la saldatura entro dodici mesi.

La finitura superficiale in argento per immersione presenta alcuni vantaggi come segue

  • Produce una superficie completamente piana, ideale per il montaggio di piccoli componenti PCB.
  • Relativamente più economico
  • Può essere rielaborato

Svantaggi della finitura superficiale d'argento ad immersione

  • È molto sensibile alla manipolazione. Lo speciale imballaggio che ne impedisce l'appannamento ne aumenta i costi di produzione.
  • La maschera che si stacca non può essere utilizzata quando si sceglie di utilizzare una finitura superficiale in argento immerso.
·Finitura superficiale in nichel ad immersione senza elettrolisi

Per questo tipo di finitura superficiale, la superficie è costituita da nichel che è ricoperta da un sottile strato di oro.

Questa superficie è dura e dura più a lungo rispetto ad altri tipi di finiture superficiali.

Per questo motivo, è il tipo più costoso di finitura superficiale.

Vantaggi della finitura superficiale dell'oro ad immersione in nichel senza elettrolisi

  • La finitura superficiale è piatta e questo lo rende rilevante per il montaggio di piccoli componenti su PCB.
  • È legato con fili e questo lo rende resistente e durevole.

Svantaggi

  • Un costoso tipo di finitura superficiale
  • Non adatto alla maschera di saldatura

Processo di assemblaggio PCB LED

Per poter avere un processo di assemblaggio PCB LED di successo, le sue funzioni devono essere definite. Il requisito di conformità è definito per ridurre l'effetto quando vengono selezionati i componenti.

La distinta base viene quindi generata dalle informazioni installate sul PCB.

La larghezza e l'instradamento vengono quindi definiti tenendo conto della tensione, della messa a terra e del rumore tra gli altri componenti.

Processo di assemblaggio PCB LED

Processo di assemblaggio PCB LED

Tutte queste informazioni vengono utilizzate per assemblare i componenti che vengono identificati dal MOB al PCB.

Successivamente, l'instradamento delle tracce viene determinato per ciascun componente, in base alle dimensioni, alla forma del circuito stampato e alla posizione dei connettori.

Metodi di assemblaggio PCB LED

Abbiamo due metodi, vale a dire l'assemblaggio di PCB LED manuale e automatizzato

Assemblaggio manuale del PCB LED

Il tecnico posiziona con cura i componenti LED sul circuito stampato. In questo caso, utilizza uno strumento specializzato per eseguire l'assemblaggio.

PCB Assembly

PCB Assembly

Lo svantaggio di questo processo di assemblaggio è che è lungo e faticoso. Pertanto, rallenta il processo di produzione.

Assemblaggio automatizzato di PCB LED

Utilizzato principalmente nella tecnologia a montaggio superficiale.

La pressione del vuoto e un ugello preciso vengono utilizzati per prelevare e posizionare in modo rapido ed efficiente numerosi componenti LED sulla scheda.

Assemblaggio PCB automatizzatoAssemblaggio PCB automatizzato

Fasi del processo pick-and-place utilizzato in un assemblaggio automatizzato di PCB LED

Abbiamo diverse fasi coinvolte in un processo di pick-and-place.

Questi sono i processi.

  • L'ugello Picking-Vacuum preleva i componenti da un vassoio.
  • Tenendo: la macchina rileva il corretto allineamento dei componenti e li tiene pronti per spostarli sul circuito stampato.
  • Trasporto: questo processo prevede lo spostamento dei componenti dalla loro posizione al circuito stampato per l'assemblaggio.
  • Posizionamento: questo è il processo di abbassamento dei componenti nelle rispettive posizioni sul circuito stampato.
  • Release- L'ugello rilascia i componenti nelle posizioni designate sulla scheda. Li rilascia e inizia un nuovo processo di pick-and-place.

Si noti che l'impossibilità di un ugello di effettuare il prelievo e il posizionamento determina l'impostazione predefinita dell'assieme. Questo può aumentare il costo di produzione.

Un concetto automatizzato di processo di assemblaggio PCB LED a montaggio superficiale

Una volta impostato è molto semplice. Ha cinque processi che includono:

  • Produzione di un PCB con punti di saldatura su entrambi i lati dei circuiti stampati.
  • La macchina serigrafica depositerà quindi le saldature sulle piazzole che uniscono i componenti alla scheda.
  • Prelievo dei componenti e posizionamento sui punti di saldatura mediante una macchina pick-and-place.
  • Il forno di rifusione rompe quindi il PCB a una temperatura per indurire la saldatura al suo stato finale senza dover danneggiare i componenti.
  • L'ispezione del PCB viene quindi eseguita utilizzando una macchina di ispezione ottica automatizzata.
  • I componenti difettosi vengono rimossi riparati.

Fabbricazione di PCB LED

Il PCB LED è fabbricato utilizzando l'alluminio come metallo centrale. Questo alluminio ha un sottile strato di rame che conduce il calore.

La fabbricazione prevede la saldatura di componenti su un PCB LED.

Durante il processo di fabbricazione, questi componenti sono collegati elettricamente e fissati meccanicamente sul circuito stampato.

Progettazione e layout PCB

 Progettazione e layout PCB LED

Inizialmente, la fabbricazione veniva eseguita manualmente, ma ciò rallentava la produzione.

Attualmente, per la produzione di PCB LED viene utilizzato un software CAD automatizzato.

Questo software esegue il layout che viene utilizzato ripetutamente per produrre PCB LED in gran numero in un tempo molto breve.

I dispositivi realizzati con PCB LED automatizzati sono economici ed efficienti.

Test di PCB LED

Il test del PCB LED può essere eseguito utilizzando una macchina ottica automatizzata. Tuttavia, ci sono altre macchine che esamineremo più avanti in questa guida.

PCB di provaPCB di prova

Questa macchina controlla se ci sono degli errori che sono stati fatti durante l'assemblaggio del PCB LED. Ispeziona in modo specifico la qualità del giunto di saldatura e altri componenti della scheda.

Nella maggior parte dei casi, il movimento si verifica durante il processo di riflusso. Ciò si traduce in scorciatoie, scarsa qualità della connessione o addirittura completamente, mancanza di connessione.

Quando un componente è fuori posto, possono connettersi con il circuito stampato a cui non sono destinati a connettersi. Per identificare questi errori è necessario effettuare un'ispezione.

Esistono tre modi principali per eseguire un test su PCB LED come elencato di seguito

  • Controllo manuale
  • Ispezione ottica automatizzata
  • Ispezione a raggi X automatizzata.

Sfide del processo di assemblaggio PCB LED

Il PCB LED presenta le seguenti sfide:

Assemblaggio PCB LED

Assemblaggio PCB LED

Sostituzione di componenti vulnerabili.

Quando vengono utilizzati dispositivi elettronici, alcune parti si usurano. Queste parti che si usurano o si strappano richiedono qualche riparazione o sostituzione.

La saldatura dei componenti deve essere eseguita anche se richiede tempo.

Soluzione

Si raccomanda di aggiungere basi ai componenti vulnerabili.

Un'altra soluzione è che i collegamenti possono essere eseguiti utilizzando spine o file di inserimento.

Miglioramento del pad off e del solder layer off

Durante la manutenzione del PCB, non è possibile evitare lo smontaggio o la saldatura.

I vecchi PCB sviluppano sempre un pad off o uno strato di saldatura sulla parete del foro della piastra quando i componenti vengono smontati dal PCB.

Soluzione

Un pad vicino sullo stesso percorso può essere collegato tramite una linea breve. Questo dipende dalla distanza e dalla quantità di corrente che può contenere.

Per brevi distanze, possiamo utilizzare perni tagliati per la saldatura.

Lo strato di saldatura si unisce allo smontaggio dei PCB. Si suggerisce che i fori delle pastiglie siano tra 0.3 e 0.5 mm più grandi dei perni durante il processo di progettazione.

I perni dei nuovi componenti vengono installati prima nel rivestimento con uno strato di stagno di saldatura un po' più spesso.

Quindi gli strati di stagno di saldatura sui pin vengono saldati ai pad sul PCB.

Resistenza alla tensione di protezione del LED di rettifica dell'alimentazione multicanale.

Le esplosioni di cortocircuito di solito si verificano a causa del problema della tensione di resistenza dei PCB LED. Ciò può comportare la distruzione dell'intero dispositivo.

Soluzione

È necessario aumentare e installare le capacità anti-interferenza della CPU.

Anche la fonte di interferenza dovrebbe essere ridotta.

Ad esempio, è possibile installare una capacità anti-interferenza con amplificatori pilotati da relè.

Imballaggio PCB LED dopo l'assemblaggio

L'imballaggio consente di collegare i cavi esterni a chip LED elettrolitici. Questo aiuta a proteggere i chip e migliorare la luminescenza delle luci a LED.

Imballaggio PCB

Imballaggio PCB

La confezione del PCB LED favorisce il normale funzionamento dei chip a diodi. Assicura inoltre che la luce di visibilità venga esportata perfettamente.

Macchina per imballaggio PCB LED

La macchina solida di precisione Cristal viene utilizzata per il confezionamento di dispositivi PCB a montaggio superficiale.

Affinché la luminescenza non venga compromessa, i chip LED devono essere inseriti bene nella confezione.

Se non vengono posizionati correttamente, la luce del LED non riflette completamente da una tazza riflettente. Ciò interferisce con la luminosità del LED.

Tipi di imballaggio LED

  • Lampada-LED
  • Dispositivo a montaggio superficiale-LED
  • LED laterale
  • Top-LED
  • LED ad alta potenza
  • Flip chip-LED

Conclusioni

L'assemblaggio di PCB LED è molto cruciale nell'attuale sviluppo industriale. Molti dispositivi elettrici vengono innovati e il vecchio una volta migliorato.

I PCB LED sono utili perché sono realizzati con materiali in grado di trasferire e dissipare il calore. Questa caratteristica aumenta la durata del dispositivo.

La tecnologia recente consente anche la produzione di massa.

Poiché i consumatori preferiscono dispositivi durevoli, leggeri ed efficienti, la tecnica di assemblaggio di PCB LED è molto importante nel mondo attuale.