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Assemblaggio a foro passante: la guida definitiva

Gruppo foro passante

Se vuoi assemblaggio di circuiti stampati, ci sono due opzioni di montaggio dei componenti: Gruppo foro passante e Assemblaggio a montaggio superficiale.

La guida di oggi si concentrerà su tutto ciò che devi sapere sull'assemblaggio del foro passante dei circuiti stampati.

Copre la definizione di base, i vantaggi, gli svantaggi, le tecniche, l'applicazione, il processo di assemblaggio pratico e molti altri argomenti vitali sull'assemblaggio di PCB a foro passante.

Lascia che ti porti attraverso:

Che cos'è l'assieme a foro passante?

Montaggio PCB a foro passante

Montaggio PCB a foro passante

Fino al 1980 circa, l'assemblaggio a foro passante era il metodo principale di assemblaggio del PSB, anche se l'uso dell'SMT era iniziato prima, intorno al 1960.

(Imparerai di più su SMT nella mia prossima serie di guide.)

L'assemblaggio PCB a foro passante è il processo in cui i componenti a foro passante vengono montati su una scheda a circuito stampato (PCB) nuda.

PCB nudo

 PCB nudo

Through Hole Technology (THT) prevede la saldatura dei componenti sulla scheda, con i loro cavi attraverso i fori praticati sulla scheda.

I conduttori sono saldati su piazzole sul retro, manualmente (mediante posizionamento manuale) o utilizzando macchine di inserimento automatizzate.

PCB con componenti

PCB con componenti

Vantaggi dell'assemblaggio a foro passante

Perché dovresti provare l'assemblaggio a foro passante per i tuoi processi di produzione PCB?

1. Prototipazione più semplice

I componenti di un foro passante possono essere facilmente sostituiti; quindi sono perfetti per Prototipi di PCB e test.

2. Alta tolleranza al calore

I legami THT hanno un'elevata tolleranza al calore; rendendolo quindi la scelta preferita per i prodotti aerospaziali e militari

3. Migliore capacità di gestione della potenza

La saldatura nell'assieme a foro passante crea forti legami tra la scheda e i componenti.

È quindi ideale per componenti più grandi che sono destinati a essere soggetti a:

  • Alta tensione
  • Ad alta potenza
  • Sollecitazioni meccaniche.

Questi includono trasformatori, connettori e condensatori elettrolitici.

4. Connessioni fisiche più forti

I lead del componente THT hanno una maggiore resistenza fisica.

Possono resistere allo stress ambientale poiché sono saldati sul lato opposto della scheda (percorrono la scheda).

Connessione fisica più forteConnessione fisica più forte

Ecco perché THT è preferito per le luci a led per stadi e cartelloni pubblicitari. Viene anche utilizzato in apparecchiature e macchinari industriali a causa della loro esposizione a condizioni molto difficili

Svantaggi del montaggio a foro passante

Come qualsiasi altra tecnica di produzione o assemblaggio, anche l'assemblaggio PCB a foro passante presenta i suoi svantaggi.

Questi includono:

  • Tempo di produzione più lungo: è necessario molto tempo per praticare i fori multipli attraverso i quali dovrebbero scorrere i cavi.
  • Costoso, poiché il processo di perforazione è difficile e richiede tempo, aumenta il costo di produzione
  • Riduce al minimo lo spazio sulle schede: la perforazione dei fori sulla superficie della scheda limita l'area di instradamento per il tracciamento dei segnali.
  • Inoltre, alimentando i cavi attraverso la scheda, è utilizzabile solo uno dei suoi lati, rendendo così il PCB THT un po' più lento nelle velocità di funzionamento.

Componenti di assemblaggio a foro passante: quali sono i componenti migliori per l'assemblaggio a foro passante?

Esistono due tipi di componenti nell'assieme a foro passante:

  • Componenti di conduttori radiali
  • Componenti di piombo assiali.

a) Componenti conduttori assiali

I conduttori assiali attraversano il componente da un'estremità all'altra in linea retta, formando due terminali, uno su ciascun lato del componente.

Componenti di derivazione assiale

Componenti conduttori assiali – Foto per gentile concessione: EBSO

Durante il montaggio a foro passante, i due terminali del cavo passano attraverso i fori sulla scheda.

Il componente, quindi, finisce per essere più vicino e piatto sulla scheda. A volte sono usati per coprire brevi distanze sul tabellone.

b) Componenti dell'elettrocatetere radiale

A differenza dei componenti conduttori assiali, i componenti con conduttori radiali hanno conduttori che sporgono dal corpo del componente sulla stessa superficie.

Di solito, stai perpendicolare alla tavola.

Componenti di conduttori radiali

 Componenti di derivazione radiale – Foto per gentile concessione: EBSO

Pertanto, occupano uno spazio minore e coprono una distanza sulla scheda inferiore rispetto ai componenti assiali dei conduttori.

I loro cavi sporgono dalla stessa superficie di montaggio in modo parallelo.

Tecniche di assemblaggio PCB a foro passante

Ci sono così tante tecniche che puoi adottare nel processo di assemblaggio PCB a foro passante.

A seconda dei tuoi obiettivi unici, puoi scegliere:

1) Montaggio manuale a foro passante

Questo processo coinvolge le persone e la saldatura di piccole quantità di circuiti stampati al fine di perfezionare i loro progetti di PCB.

Era e in qualche modo è ancora utilizzato da aziende più piccole e start-up, che potrebbero non essere in grado di permettersi di automatizzare il processo di assemblaggio del PCB.

Una delle caratteristiche delle tavole assemblate manualmente è che difficilmente hanno una qualità costante.

Gli esseri umani, a differenza delle macchine, non sono in grado di ripetere con precisione un processo come l'assemblaggio di PCB in un modo esatto, più volte. È anche soggetto a un posizionamento errato sul PCB.

Processo di assemblaggio manualeAssemblaggio PCB manuale

Oggi ci sono elettroniche più piccole con schede molto piccole su cui è assolutamente impossibile saldare a mano i componenti.

L'assemblaggio manuale è efficace solo con componenti più grandi come pacchetti di chip a foro passante e resistori led.

Un altro problema con la THA manuale è la velocità.

Sarebbe molto difficile per un individuo saldare a mano, diciamo 500 componenti in una singola seduta.

Ciò significa che la capacità di produzione di un'azienda che utilizza solo la THA manuale limita le sue possibilità di sopravvivenza nell'attuale campo hi-tech.

L'operatore è anche esposto a fumi di saldatura e fumi di flusso, il che li mette a rischio poiché questi fumi possono portare al cancro.

Anche la minaccia diretta di essere bruciati dal saldatore è sempre molto reale.

Anche in questo caso, le saldature tradizionali che avevano punti di fusione più bassi sono state nel tempo sostituite da saldature senza piombo. Questi hanno punti di fusione più elevati e sono quindi difficili da saldare a mano. La bagnatura della saldatura con un saldatore manuale richiede molto tempo e anche la saldatura si diffonde meno.

Tendono anche ad avere una gamma di plastica molto piccola, il che significa che la parte da saldare deve essere mantenuta intatta fino a quando la saldatura non si è raffreddata e solidificata.

Ci vuole molto tempo ed è noioso se deve essere ripetuto per più componenti.

2) Assemblaggio automatizzato del foro passante del PCB

Questa è una tecnica che utilizza le macchine durante tutto il processo di assemblaggio.

Coinvolge diverse macchine disposte in serie, ognuna delle quali svolge un compito specifico nel processo.

Le macchine hanno pochi operatori e tecnici di riparazione, e questo è proprio come tutto il coinvolgimento umano nel processo.

Tuttavia, potresti avere degli stacker PCB per tenere il PCB mentre è in corso.

Macchina per assemblaggio e collaudo PCB

Macchina per l'assemblaggio e il test di PCB

I componenti di una linea di montaggio automatizzata sono:

  • Un applicatore di pasta saldante
  • Uno sparatutto ad alta velocità
  • Una macchina pick-and-place
  • Un forno a infrarossi

Quando tutti questi vengono posizionati su un nastro trasportatore, possono applicare pasta saldante e saldare anche più di 500 parti in un'ora.

La combinazione di queste impostazioni produce un giunto di saldatura perfettamente uniforme che non può essere eguagliato da quelli saldati a mano.

Molte aziende hanno dotato i propri sistemi THM di ventole locali piccole e azionate dal vuoto.

Aiutano a ridurre il contatto degli operatori con composti metallici pericolosi come piombo, cadmio e rame.

Assemblaggio PCB a foro passante e montaggio superficiale

In precedenza in questa guida, ho menzionato la tecnologia a montaggio superficiale (SMT).

Non sarà corretto leggere questa guida senza conoscere le differenze e le somiglianze tra l'assieme PCB a montaggio superficiale e foro passante.

Diamo un'occhiata rapidamente prima di procedere.

Tecnologia a montaggio superficiale

Tecnologia a montaggio superficiale

Tecnologia di montaggio a foro passante

Tecnologia di montaggio a foro passante

Oltre all'assemblaggio a foro passante, l'altro metodo di assemblaggio PCB comunemente è l'assemblaggio PCB a montaggio superficiale.

I dispositivi a montaggio superficiale non necessitano di fori sul PCB poiché i loro cavi non passano attraverso la scheda fino all'altra estremità.

Invece, i componenti hanno pacchetti a montaggio superficiale.

I cavi sono solitamente da qualche parte intorno o sotto questi pacchetti.

Questi cavi di solito entrano in contatto diretto con i pad che si trovano sulla superficie della tavola.

Le principali differenze tra il montaggio a foro passante e quello a montaggio superficiale sono:

Assemblaggio PCB tramite hove vs. montaggio superficiale

 Foro passante vs assemblaggio PCB a montaggio superficiale

1. La perforazione dei fori e la saldatura dei cavi sul lato opposto della scheda consente di utilizzare solo un lato della scheda in THM.

  • Ciò riduce al minimo lo spazio disponibile per il montaggio dei componenti. Tuttavia, in SMT è possibile utilizzare entrambi i lati della scheda perché non sono previsti fori sulla scheda.
  • Questo rende SMT ideale per realizzare schede con molti componenti. Viene quindi utilizzato per creare modelli più piccoli e leggeri, che sono più potenti.

2.I componenti utilizzati in SMT sono generalmente molto più piccoli, rendendo possibile il montaggio di più componenti su una scheda relativamente piccola.

  • Ciò aumenta anche la funzionalità, rendendo così l'SMT l'opzione migliore per produrre circuiti più modesti e più portatili, ma ancora più efficienti.

3.In SMT, le schede sono in grado di ospitare un numero di pin maggiore rispetto a THM; quindi le schede hanno un numero di lead di componenti maggiore rispetto a THM.

4. I volumi di produzione in SMT possono essere molto elevati.

  • È perché il processo non è così coinvolgente come nel THM: non c'è la perforazione di fori che di solito è molto difficile e richiede tempo.
  • Questa produzione ad alto volume consente economie di scala; quindi il costo di produzione per unità è significativamente inferiore, rendendola l'opzione più redditizia.

5.SMT richiede un investimento di capitale maggiore per l'installazione dei macchinari e per il processo di produzione rispetto a THM.

  • È quindi adatto solo per produzioni su larga scala dove il vantaggio delle economie di scala aiuta a superare questi costi elevati.

6.L'uso di SMT richiede livelli di abilità e tecnologia più elevati rispetto a THMA. La necessità di una tecnologia più avanzata ha anche un prezzo più alto.

7. Nonostante gli enormi vantaggi che SMT sembra avere su di esso, il metodo Through Hole è ancora utilizzato principalmente nelle applicazioni di test e prototipi.

Questo perché in questa fase è sempre necessario effettuare regolazioni manuali.

Apparecchiatura di assemblaggio PCB a foro passante

In Assemblaggio a foro passante, per completare il processo è necessaria una serie di apparecchiature.

Alcune delle apparecchiature e le loro funzioni sono descritte di seguito

I. Saldatori

Il saldatore è l'attrezzatura centrale per l'assemblaggio manuale del PCB a foro passante. Di solito ha le seguenti parti.

Suggerimenti quando si considerano i saldatori

La punta del ferro è la parte appuntita del ferro che riscalda la saldatura, rendendola in grado di fluire attorno ai componenti da unire.

La funzione della punta è quella di trasferire calore e aumentare la temperatura dei componenti metallici per poter fondere la saldatura.

Nella maggior parte dei ferri, la punta è sostituibile.

Ciò ti consentirà di scegliere sempre la forma della punta che desideri utilizzare a seconda dell'operazione di saldatura che desideri eseguire e di sostituirla quando è esaurita.

Accessori per montaggio PCBAccessori per montaggio PCB

bacchetta magica

Questa è la parte che contiene la punta.

Di solito è fatto di un materiale isolante come legno o gomma perché è la parte che l'utente maneggia.

Ci sono fili e contatti metallici per trasferire il calore dalla base alla punta.

II. Saldatrice ad onda

Ciò è particolarmente necessario per un processo di assemblaggio in blocco che non può essere ottenuto manualmente utilizzando il saldatore.

III. Treccia dissaldante

Conosciuto anche come Solder Wick è un filo di rame spesso intrecciato insieme che viene utilizzato per la rimozione della saldatura.

IV.Vuoto di saldatura

È anche noto come ventosa per saldatura e viene utilizzato per rimuovere la saldatura che rimane nei fori passanti durante la dissaldatura.

Processo di assemblaggio PCB a foro passante

L'assemblaggio del PCB a foro passante può essere eseguito manualmente oppure il processo può essere automatizzato.

Il processo di assemblaggio automatizzato del PCB a foro passante è piuttosto complesso.

Implica l'uso di macchine e procedure molto sofisticate.

I processi possono differire leggermente da azienda ad azienda.

Tuttavia, un tipico processo di assemblaggio PCB a foro passante automatizzato richiede i seguenti passaggi (iniziando con una scheda normale/trasparente).

A. Realizzazione del PCB a foro passante

Fare fori su PCB

Fare fori su PCB

Il PCB è progettato con fori passanti prestampati per il passaggio dei conduttori dei componenti prima che vengano saldati sul lato opposto della scheda.

Ma come sono fatte esattamente le schede, da una scheda vuota fino al punto in cui ora possono essere assemblate?

i.Ingegneria di pre-produzione

I dati sono per il PCB specifico che viene elaborato (compresi i dati per il processo di imaging e i programmi di perforazione) in base ai dati forniti dal cliente.

Gli ingegneri valutano quindi le specifiche rispetto alle capacità in modo da poter progettare i passaggi e le verifiche.

ii. Preparazione di Phototools

Viene prodotto l'artwork master (immagine fotografica del pattern PCB utilizzato nella produzione di circuiti stampati).

Questo viene fatto utilizzando dati elettronici accuratamente ridimensionati. Un maestro d'arte può essere:

(1) Schema conduttivo

(2) maschera di saldatura

(3) Serigrafia

iii.Stampa strati interni

La terza fase consiste nel trasferire l'immagine sulla superficie della tavola.

Questo viene fatto utilizzando una pellicola secca fotosensibile e una luce UV. Lo scopo della luce UV è quello di polimerizzare il film secco.

Questo è quindi il luogo in cui i dati elettronici vengono trasferiti al fotoplotter.

Il fotoplotter utilizza quindi la luce per trasferire il motivo nel pannello o nella pellicola.

iv.Rimuovere gli strati interni

Incidere il rame indesiderato sul pannello. Ora rimuovi il film secco rimanente. Il circuito di rame che rimane corrisponde al design.

v.Ispezione ottica automatica

Il circuito viene ispezionato per verificare che corrisponda al design e sia privo di difetti.

Per ottenere ciò, la scheda viene scansionata, dopodiché gli ispettori verificano eventuali anomalie evidenziate durante la scansione.

vi.Laminazione

Uno strato di ossido viene applicato sugli strati interni, dopodiché vengono impilati insieme per fornire isolamento tra gli strati.

Una lamina di rame viene quindi aggiunta alla pila in basso e in alto.

Durante la laminazione, gli strati interni vengono posti a temperature estreme di circa 375 0F e a una pressione compresa tra 275-400 psi.

Dopo la laminazione, il PCB viene lasciato indurire ad alta temperatura. La pressione viene quindi ridotta lentamente prima che il materiale si raffreddi lentamente.

vii. Fare trapani sul PCB

Esecuzione di fori su PCB

Esecuzione di fori su PCB

La scheda è ora pronta per l'esecuzione dei fori per consentire la creazione di un collegamento elettrico all'interno degli strati del PCB.

Uno dei metodi principali è l'utilizzo di un trapano laser

viii.Deposizione di rame

In questa fase si deposita un sottile strato di rame sulle pareti dei fori praticati.

Questo processo deve essere controllato per garantire che il rame sia adeguatamente placcato anche sulle pareti non metalliche.

Crea continuità tra gli strati e i fori passanti.

Segue quindi la placcatura del pannello, che fornisce un deposito di rame più spesso sopra il primo (circa 5-8 um)

PCB

PCB

ix.Imaging degli strati esterni

Questo processo è simile al metodo di imaging dello strato interno.

Tranne che qui, il film secco viene rimosso dove si intende definire i circuiti per placcare rame aggiuntivo.

Il passaggio deve essere eseguito in una camera bianca

x.Placcatura

È qui che viene aggiunta la placcatura aggiuntiva nelle aree senza film secco.

Lo stagno viene quindi applicato per proteggere la lastra di rame.

xi.Rimuovere lo strato esterno

Ciò avviene in tre passaggi:

  • Rimuovere la pellicola secca
  • Rimuovere il rame indesiderato
  • Rimuovere chimicamente lo stagno che era stato aggiunto per proteggere il rame necessario

xii.Strato esterno AOI

AOI significa ispezione ottica automatizzata.

Scansiona il pannello che è stato ripreso e inciso. Ciò garantisce che i circuiti siano conformi al progetto e privi di difetti.

xiii.Applicazione Soldermask

Il passaggio successivo consiste nell'applicare l'inchiostro Soldermask sull'intera superficie del PCB.

Alcune aree della tavola sono esposte ai raggi UV.

Le regioni non esposte vengono successivamente rimosse durante il processo di sviluppo chimico. Questo passaggio viene eseguito anche in una stanza pulita.

 xiv.Rifinitura della superficie

Diverse finiture vengono applicate alle aree di rame esposte per proteggere la superficie e consentire una buona saldabilità.

La finitura può essere eseguita utilizzando HASL, Immersion silver o Electroless Nickel Gold.

xv.Profilo

Il pannello di produzione viene tagliato in forme e dimensioni specifiche secondo il progetto del cliente nei dati Gerber.

Questo può essere fatto segnando, punzonando o indirizzando.

xvi.Test elettrico

Questo test serve a verificare l'integrità dei binari e delle interconnessioni a foro passante.

Ciò elimina le possibilità di cortocircuiti e circuiti aperti sulla scheda finita.

Prova elettrica

Prova elettrica

Ci sono due metodi coinvolti: per i volumi più piccoli, viene utilizzata la sonda volante, mentre per i volumi viene utilizzata la fixture based

xvii.Ispezione finale

Ogni PCB viene controllato uno ad uno da ispettori esperti. Il controllo visivo viene effettuato da ispettori autorizzati.

Il confronto del PCB con il Gerber è automatizzato, ma deve essere verificato da occhi umani. Vengono inoltre controllati per la saldabilità

xviii.Imballaggio

Le tavole sono imballate e imballate, pronte per la spedizione.

Imballaggio PCB

Imballaggio PCB

B. Il processo di assemblaggio

Prima di iniziare a ordinare le schede (se non le hai) e i componenti, hai bisogno di alcune informazioni tecniche.

Questo è fondamentale quando si tratta del processo di assemblaggio PCB a foro passante.

I clienti di solito hanno condizioni e preferenze che un PCB deve soddisfare prima del processo di assemblaggio.

Questi includono:

1.Informazioni sulla distinta base

Avrai bisogno di informazioni che ti guidino a ordinare le parti.

Oppure organizza i componenti se li hai all'interno della tua azienda.

BUONA

BOM – Foto per gentile concessione: PCBCart

Puoi conoscere solo le parti da utilizzare in base alle specifiche del cliente. Questo è ciò che chiamiamo il BUONA.

2. Maschera per saldatura

Hai bisogno di ricevere File Gerber dai clienti che identificano le aree della scheda che dovrebbero ricevere la saldatura durante la deposizione della pasta saldante.

La pasta saldante è la saldatura utilizzata nell'assemblaggio di rifusione.

3. Dati di posizionamento

Ciò include i dettagli sulla distribuzione delle coordinate spaziali e sulla rotazione per ogni parte del tabellone.

La macchina deve essere configurata con informazioni specifiche su dove posizionare cosa.

Se la tua azienda non produce le proprie schede, il primo passo dopo aver compreso le specifiche del cliente sarà effettuare un ordine per le schede.

Nel caso in cui si disponga delle schede, lo stesso si applicherebbe comunque quando si acquistano i componenti da assemblare sulla scheda.

È fondamentale effettuare una ricerca adeguata per identificare quale azienda fornirà le schede o le parti della migliore qualità.

Dovrai, ad esempio, conoscere la storia dell'azienda in termini di qualità dei suoi prodotti.

Eventi come l'esplosione di hoverboard che di solito riducono la fiducia dei consumatori sul prodotto di un'azienda.

Non vuoi ordinare schede e componenti che una volta terminato l'assemblaggio, nessuna azienda sarà disposta ad acquistare.

Al riguardo, devono essere presi in considerazione i seguenti fattori

4.Certification

L'azienda da cui si desidera ordinare PCB deve essere certificata per vendere tali prodotti.

È solo attraverso questo che otterrai circuiti stampati e componenti di alta qualità.

5. Eccellenza

Cosa implica questo?

Hai bisogno di un produttore che utilizzi macchine e attrezzature ad alta tecnologia.

Inoltre, dovrebbero aderire a un rigoroso controllo di qualità e garanzia.

6.Experience

Anche anni di esperienza e competenza nel campo del processo di assemblaggio a foro passante sono importanti.

La scelta di un buon fornitore di componenti è molto importante poiché la qualità dei componenti di solito determina la qualità del prodotto finale.

Dopo aver fatto queste considerazioni e aver selezionato il fornitore di componenti preferito, il passaggio successivo è il processo di assemblaggio stesso.

Ci sono alcuni passaggi iniziali che devi seguire prima che inizi il vero processo di assemblaggio del PCB.

Questi processi hanno lo scopo di valutare la funzionalità del PCB.

Ad esempio, dovrai condurre a Controllo DFM.

Il controllo della progettazione per la produzione è il processo che aiuta l'azienda a prevenire, rilevare, quantificare ed eliminare gli sprechi o le inefficienze nella produzione all'interno della progettazione del prodotto.

Il controllo esamina tutte le specifiche di progettazione di un PCB per identificare eventuali caratteristiche mancanti, ridondanti o problematiche.

Questi problemi devono essere identificati perché possono danneggiare la funzionalità del progetto finale.

Ora puoi iniziare il processo di assemblaggio.

A questo punto dovresti aver assemblato tutta l'attrezzatura elencata in precedenza.

Prima di arrivare al processo di saldatura, ci sono dei preparativi che devi mettere in atto.

C.Preparazione per la saldatura

Prima di iniziare a saldare, dovrai stagnare la punta del saldatore.

Ciò implica semplicemente il rivestimento della punta con un sottile strato di saldatura in modo da migliorare il trasferimento di calore dalla punta al componente.

I. Scaldare il ferro

Stai per iniziare a saldare e la prima cosa da fare è scaldare bene il ferro.

Ora, potrebbe essere necessario riscaldare ancora più a lungo se il ferro è nuovo perché di solito sono ricoperti da un rivestimento per prevenire la corrosione.

II. Prendi un po' di spazio

Quando il saldatore si riscalda, procurati uno spazio di lavoro adeguato.

Hai bisogno di questo spazio per assicurarti di posizionare bene il ferro per evitare che la saldatura gocciolante cada sul tuo corpo.

Inoltre, tieni del cartone su cui cadrà tale saldatura gocciolante. Inoltre, posiziona una spugna inumidita sulla base del saldatore su un supporto.

III. Rivestire la punta del ferro in Solder

Se la punta non è completamente coperta, la parte scoperta raccoglie solitamente i residui di flusso.

Questo lo rende incapace di condurre il calore al suo miglior potenziale.

Pertanto, dovrai eseguire la saldatura su tutta la punta fino a quando non sarà completamente coperta.

È perché applicherai molta saldatura sul componente una volta che inizi a saldare.

Ricorda, è necessario che l'intera punta sia ben ricoperta e pronta.

IV.Pulire la punta di saldatura

Una volta che la punta è completamente ricoperta di saldante, puliscila con la spugna bagnata per rimuovere tutti i residui di fondente.

Assicurati di farlo prima che il flusso possa asciugarsi.

D. Saldatura del PCB

Ora, ecco alcuni passaggi critici quando si tratta di saldare PCB:

Passaggio 1: preparazione della superficie

Se vuoi ottenere una giunzione forte, dovrai assicurarti che tutte le superfici da saldare siano pulite prima di iniziare ad applicare la saldatura.

Mentre pulisci la superficie, assicurati di non abradere il materiale del PCB. È possibile utilizzare 3M Scotch Brite Pad, solitamente disponibili presso le carrozzerie automobilistiche.

Pulire la superficie del PCB

Pulire la superficie del PCB

Puoi anche usare lana d'acciaio sinusoidale se ritieni che ci siano depositi resistenti sulla tavola che i cuscinetti non possono rimuovere.

Tuttavia, devi stare attento mentre lo fai perché la lana d'acciaio può incastrarsi tra i fori.

Usa idrato di metile o acetone per pulire eventuali frammenti del pad che potrebbero essere rimasti e anche per rimuovere la contaminazione chimica dalla superficie della tavola.

Assicurati di testare prima i solventi se la scheda è serigrafata perché possono rimuovere l'inchiostro. Inoltre, usa l'aria calda per rimuovere tutta la spazzatura che potrebbe essere rimasta nei fori.

Infine, strofinare anche i terminali dei componenti per rimuovere eventuali appannamenti o colla che potrebbero essersi accumulati lì nel tempo.

Passaggio 2: posizionamento dei componenti

Quando si posizionano i componenti, iniziare con i componenti più piccoli e piatti come i resistori e i diodi di segnale.

Quindi, passa a quelli più grandi e più alti come i trasformatori e i transistor di potenza.

Fissare gli elementi più piccoli tra quelli più grandi può rivelarsi difficile se si inizia con quelli più grandi.

Pertanto, iniziare con il più piccolo è garantire che la tavola rimanga relativamente piatta e che il ferro possa raggiungere facilmente la tavola per saldare i cavi sui fori.

Inoltre, i componenti più significativi, una volta posizionati, possono rendere difficile girare la scheda quando si mettono più componenti.

A peggiorare le cose, potrebbero persino danneggiare la tavola se non maneggiati con precisione.

Alcuni componenti sono anche più delicati e sensibili di altri.

Posizionamento dei componenti

Posizionamento dei componenti – Foto per gentile concessione: PCB Way

Questi dovrebbero essere conservati fino a quando tutti i componenti più resistenti non sono stati saldati.

È perché rischiano di danneggiarsi durante il posizionamento e la saldatura di altri componenti se vengono posizionati prima.

Quando si posizionano i componenti, inserire i cavi attraverso i fori giusti sulla scheda.

Quindi, piegare i cavi in ​​modo appropriato per tenere i componenti in posizione.

Lascia che la curva si alzi leggermente al di sopra dell'area saldata per ridurre al minimo la quantità di calore e saldatura richiesta.

Se i cavi sono troppo corti per piegarsi, puoi tenere il componente in posizione usando del nastro adesivo.

Passaggio 3: riscaldare l'elettrocatetere e il pad

Piombo riscaldante

Piombo riscaldante

Applicare un po' di saldatura sulla punta del saldatore per aiutare a condurre il calore alla scheda e al componente e per creare un contatto tra la scheda e il piombo.

Appoggia la punta del ferro nel punto di incontro del cavo del componente e dell'asse.

Assicurarsi che sia la tavola che il piombo prendano calore sufficiente.

Il giunto dovrebbe essere pronto per la saldatura dopo uno o due minuti.

Non riscaldare il pad finché non inizia a bollire sotto.

Passaggio 4: applicare la saldatura al giunto

Dopo aver riscaldato il cavo e il pad, portare la punta della saldatura al cavo del componente e al pad di saldatura.

Quindi toccare con la punta del ferro. La saldatura dovrebbe fluire attorno al pad e al led, purché i due siano stati adeguatamente riscaldati.

saldatura

saldatura

Aggiungi altra saldatura fino a quando non ricopre completamente il pad e forma un piccolo monticello.

Una volta ottenuto ciò, interrompere l'aggiunta di saldatura e quindi rimuovere il saldatore.

Non spostare il giunto per consentire alla saldatura di raffreddarsi e solidificarsi.

Lo spostamento del giunto prima che la saldatura si solidifichi completamente porta a giunti freddi, che di solito hanno un aspetto opaco e granuloso.

Se ciò accade, applica di nuovo un po' di saldatura e lascia che si raffreddi bene questa volta.

Passaggio 5: ispezione congiunta e pulizia

Quando hai finito di saldare il giunto, controlla se sono presenti giunti freddi o scarso flusso.

Taglia il cavo sopra il giunto di saldatura.

Verificare la resistenza utilizzando un metro ed esaminare il giunto utilizzando una lente d'ingrandimento per accertare se il processo è stato perfetto.

PCB di provaPCB di prova

Dovrai anche pulire l'intero flusso residuo dalla scheda usando metilidrato e uno straccio, anche se alcuni potrebbero richiedere solventi più forti.

Se non ben pulito, il flusso può assorbire acqua e diventare un conduttore poiché alcuni flussi sono igroscopici.

Dopo aver pulito tutto il flusso, usa l'aria calda per asciugare la tavola.

Come assumere un fornitore di servizi di assemblaggio PCB a foro passante

Trovare servizi di assemblaggio PCB a foro passante affidabili non è mai un compito difficile fintanto che si conoscono le specifiche di come si desidera che il lavoro venga svolto.

Diverse aziende di assemblaggio PCB a foro passante sono facili da trovare online, ma ci sono anche officine di assemblaggio PCB di piccole dimensioni in quasi tutte le città.

Di seguito sono riportati alcuni degli aspetti principali da considerare prima di assumere un fornitore di servizi di assemblaggio PCB a foro passante:

  • Disporre di personale ben addestrato in grado di fornire servizi di assemblaggio costantemente di alta qualità.
  • Abbiate attenzione ai dettagli: la capacità di interpretare accuratamente le esigenze del cliente è molto importante per garantire che le aspettative del cliente siano pienamente soddisfatte dal prodotto finale.
  • Rapporto costo-efficacia: un buon fornitore di assemblaggio PCB è uno che addebita in modo ragionevole i propri servizi.
  • Tempo: la migliore azienda di assemblaggio è quella che ha la capacità di cancellare il lavoro entro il tempo specificato.
  • Affidabile: dovrebbe essere uno di cui ti puoi sempre fidare per fornire i migliori servizi di assemblaggio di qualità.

Capacità del fornitore di servizi di assemblaggio a foro passante

Alcune delle principali capacità da considerare includono:

·Saldatura ad onda

L'uso di una saldatrice ad onda consente la saldatura in massa.

Ciò consente al fornitore di servizi di assemblaggio di assemblare più schede in breve tempo che non può essere ottenuto mediante saldatura manuale/a mano.

·Inserimento manuale dei componenti

Ci dovrebbe essere un numero sufficiente di lavoratori qualificati con una perfetta conoscenza delle migliori procedure di inserimento dei componenti.

Garantirà che i componenti siano sempre inseriti accuratamente

· Saldatura manuale dei componenti

La saldatura a mano è solitamente soggetta a errori.

Solo gli specialisti della saldatura più esperti e qualificati dovrebbero affidarsi alla saldatura manuale.

·Rivestimento conforme

Dovrebbe essere in grado di aggiungere un materiale di rivestimento conforme per proteggere i componenti e la scheda.

Questo di solito viene fatto utilizzando sottili pellicole polimeriche lungo i contorni del PCB.

Le pellicole sono impermeabili, resistenti all'umidità e forniscono protezione dalla corrosione al PCB

· Invasatura

Chiamato anche incapsulamento PCB; aiuta a indurire e proteggere in modo permanente l'assieme.

Offre una protezione completa perché conferisce stabilità sia elettrica che meccanica al PCB.

Per ottenere ciò, la scheda assemblata viene immersa in una sostanza chimica.

Può essere lasciato lì per qualche tempo in modo che si indurisca abbastanza da resistere alle pressioni e alle "minacce" ambientali.

·Saldatura ROHS

Con i governi che spingono per ridurre la quantità di piombo che entra nell'ambiente, le aziende si stanno affrettando ad adottare la saldatura ROHS (riduzione delle sostanze pericolose).

Tuttavia, a causa delle sfide che derivano dalla saldatura senza piombo, le saldature senza piombo richiedono temperature molto elevate per fondersi, alcuni usano ancora saldature al piombo.

Nell'approvvigionamento per i servizi di assemblaggio a foro passante, quindi, assicurati di confermare che i fornitori di servizi hanno adottato la saldatura ROHS.

·Possibilità di fornire prototipi PCB

Per essere sicuro che i servizi di assemblaggio soddisfino le tue richieste, il fornitore di servizi dovrebbe essere in grado di offrire prototipi per la tua conferma prima dell'inizio dell'assemblaggio completo.

L'accuratezza della costruzione del prototipo ti consentirà anche di conoscere le altre capacità del fornitore di servizi.

Dovrebbero essere pronti a farlo per tutti i volumi di assemblaggio.

·Programmazione IC

Alcune schede richiedono di essere programmate con istruzioni.

Dovresti quindi confermare che il fornitore di servizi ha la capacità di lavorare con circuiti integrati programmabili.

Inoltre, dovrebbero nutrirli correttamente con le tue istruzioni definite.

· Prove funzionali e ispezione automatizzata

L'uso dell'ispezione automatizzata è molto fondamentale per ridurre al minimo i tempi di consegna per garantire la consegna tempestiva delle schede.

Conclusione

Come puoi vedere, l'assemblaggio a foro passante di PCB può richiedere molto tempo.

Tuttavia, in alcune applicazioni, ne vale la pena quando si montano componenti più pesanti e ingombranti.

Puoi facilmente ottenere la forza saldando i componenti sul retro come hai visto.

In effetti, è praticamente impossibile estrarre i componenti assemblati utilizzando il montaggio a foro passante.

La buona notizia è che la guida di oggi ha semplificato la tecnica di assemblaggio PCB a foro passante.

Ora tocca a te...

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