مونتاژ قطعات الکترونیکی (Electronics assembly) به فرآیند اضافه کردن قطعات الکترونیکی به برد مدار چاپی و سپس لحیم کردن آنها میگویند تا یک مدار الکترونیکی ساخته شود. این شامل قرار دادن قطعات بر روی برد، لحیم کردن آنها به لایههای مسی و سپس بررسی و تست کردن مدار است.
پیش نیاز مونتاژ الکترونیک
استنسيل
شابلونی از جنس ورق استیل می باشد عموما و برای قرار دادن خمیر قلع بر روی پد های قطعات استفاده میشود .
ابعاد استنسيل
فهرست مطالب
انتخاب ضخامت استنسیل
شرایطی که بهتر است در ساخت استنسیل رعایت شود :
ساخت استنسیل با برش لیزر و پوشش الکترونیکی
ضخامت فریم 2 تا 4 سانتی متر
فاصله لبه بيروني قاب استنسيل تا طرح براي استنسيلهاي دوبل :114 میلی متر
فیبر مدار چاپی
ضخامت فيبر برد 0/4 الي 6 ميليمتر
تعريف Component در موقعيت فدوشال طبق فرمت زير:
وجود نداشتن هيچ نوع ماركاژ و نوشته اي در اطراف فدوشال به فاصله 5 ميليمتر
حذف ماركاژ سفيد زير component
حداكثر اندازه برد: 400 ×230 ميليمتر
شرایطی که بهتر است رعایت شوند :
حداقل اندازه برد : 100 ×100 ميليمتر
حداقل فاصله قطعه و فدوشال تا لبه برد: 5 ميليمتر
وجود نداشتن هيچ گونه سوراخي در روي پد قطعات SMD
مونتاژ الکترونیک SMD
حذف كليه قطعات THD و SMD از فايل مونتاژ كه مونتاژ نمي گردند.
همخواني نام قطعات ليست انبار با نام قطعات در فايل
شرایطی که بهتر است رعایت شوند :
تعريف نام قطعات در قسمت Comment طبق فرمت زير :
نام قطعه = print Foot ; مشخصه قطعه (مطابق با شكل فوق)
نبودن فاصله و كاما مابين نام قطعه
نام قطعات مشابه با حروف يكسان كوچك يا بزرگ نوشته شود.
قفل فايل نهايي قبل از ارسال مطابق با روش ذيل:
بسته بندي قطعات THD و SMD
رعايت الزامات الكتريسيته ساكن ESDو بسته بندي وكيوم شده براي قطعات حساس به آنتي استاتيك
ارائه دستورالعملهاي مونتاژ قطعات خاص در صورت وجود.
تكميل ليست تبادل قطعه در جدول زير و با رعايت فرمت موجود در *راهنماي عمل ارسال فايل THD و SMD*
انتقال BOM به ليست اكسل:
باز كردن فايل پروتل
Report Tab
Simple BOM
كپي قسمت Comment از فايل CSV در ستون نام قطعه
كپي قسمت Pattern از فايل CSV در ستون Package
كپي قسمت Quantity از فايل CSV در ستون تعداد در برد تكي
كپي قسمت Components از فايل CSV در ستون موقعيت قطعه در برد
انتخاب نوع بسته بندي با توجه به راهنماي بسته بندي زير جدول Excel
انتخاب نوع مونتاژ SIT با توجه به راهنمايي زير جدول Excel
– يادداشت تعداد قطعه ارسال شده در ستون تعداد ارسالي + 0/2 در جدول Excel
قطعات SMD
بودن سوراخهاي نوار در طرف چپ رول
قطعات نواري بدون شكستگي و بسته بندي آنها روي حلقه سالم.
تكه تكه نبودن نوار قطعات واستفاده نكردن از چسب براي چسباندن آنها به يكديگر.
چسبنده بودن كامل پلاستيك روي نوار قطعات SMD.
چيدمان قطعات روي سيني منظم و يك جهت و داراي درب محافظ و در صورت حساب بودن به آنتي استاتيك داراي بسته بندي تحت وكيوم.
خودداري از شكستن و كوتاه كردن بسته بندي قطعات استيك.
در صورت قراردادن قطعات به صورت دستي در استيكها توجه به هم جهت بودن قطعات و تكميل استيكها از نظر تعداد قطعه.
انتخاب بسته بندي مناسب به نحوی كه در حين حمل و نقل امكان جابجايی، ريزش و صدمه ديدن به قطعات وجود نداشته باشد.توجه به سايز پايه قطعه و پد مربوطه در فايل در هنگام خريد قطعه،استفاده از بسته بندی اورجينال به منظور پرهيز از هرگونه ا كسيد و آسيب و … به قطعه.
نگهداري قطعات حساس در بسته بندي اورجينال (تحت وكيوم) تا هنگام مونتاژ و پرهيز از باز نمودن آنها قبل از فرآيند مونتاژ.
قطعات THD جهت مونتاژ دستی
جامپرها به صورت نواري و با ضخامت 0/6 ميليمتر.
استاندارد بودن پايه قطعات از نظر قطر و نرمي.
توجه به سايز پايه قطعه و سوراخ مربوطه در فايل در هنگام خريد قطعه.
استفاده از بسته بندي مناسب براي قطعات فله بخصوص كانكتورها براي جلوگيري از اكسيد شدن پايه ها.
انتخاب بسته بندي مناسب به نحوي كه در حين حمل و نقل امكان جابجايي، ريزش و صدمه ديدن به قطعات وجود نداشته باشد.
همخواني و خوانا بودن نام قطعه در فايل و روي حلقه.
تهيه پين هدرهاي نرگي مادگي به تعداد پايه هاي لازم به صورت آماده.
آماده سازيهاي اختصاصي و غيرمعمول قطعات قبل از مونتاژ براي هر سفارش توسط مشتري (قطعه آماده شده ارسال گردد.)
شرايطي كه بهتر است رعايت شود :
خالي بودن 15 سانتي متر از ابتداي نوارهاي قطعات SMD
سالم بودن پلاستيك روي قطعات اين محدوده.
تذكر: قطعات موجود در اين محدوده در مونتاژ ماشيني قابل استفاده نمي باشند و براي مشتري عودت مي گردد.
خريداري كردن يك نوع قطعه با يك براند و پرهيز از انتخاب تنوع سازندگان.
نصب كردن برچسب آرم دار و ترجيحاً با جمله «با احتياط حمل شود شكستني است» روي كارتن ها به صورت خوانا
ارسال كليه قطعات به مقدار لازم به صورت همزمان و پرهيز از ارسالهاي متعدد.
دقت در خريداري قطعات كه از نظر مشتخصات اندازه، ولتاژ، تلرانس با مشخصات فايل يكي باشد و مسئوليت وجود اشكال در عدم رعايت موارد ذكر شده به عهده مشتري خواهد بود.
انتخاب بسته بندي به صورت نواري براي آماده سازي سريعتر و كيفيت بهتر قطعات مونتاژ دستي.
بسته بندی مناسب قطعات ارسالی به طوريكه با حجم كم و وزن كمتر از 13 كيلوگرم و تسمه كش شده باشد.
مراحل انجام مونتاژالکترونیک یا ماشینی برد های الکتریکی
در لاین مونتاژ ماشینی برد های الکتریکی، عملیات اصلی به شیوه دستی ولی با استفاده از بعضی ماشین آلات ساده انجام می گیرد. این عملیات طی چند مرحله انجام می گیرد که عبارتند از:
مرحله اول شابلون زدن خمیر قلع
برای مونتاژ قطعات نصب سطحی بایستی حتما خمیر قلع را بکار برد. خمیر قلع معمولا خاکستری رنگ، چسبناک و دارای ماده ای به اسم FLUX می باشد. پیش از قطعه گذاری بایستی روی همه پدهایی که بر روی قطعات قرار می گیرند از این نوع خمیر واقع شود.
به وسیله یک شابلون می توان این کار را خیلی فوری انجام داد. این عملیات معمولا مشابه نشر سیلک بر روی البسه است که با واقع شدن شابلون روی لباس و توزیع جوهر، نواحی مدنظر به جوهر آمیخته می شود.
استنسیل طی این فرایند در نشر خمیر قلع، یک شابلون فلزی بکار می برد که مکان اصلی و بنیادی قطعاتی که بایستی مونتاز شود برش روی آن صورت گرفته است.
بعد از ادغام شدن شابلون به PCB ، سطح شابلون را با خمیر مذکور پوشش می دهند تا این خمیر در کلیه شکاف ها رسوخ کند. مسئله عمده در اجرای این بخش از کار، واقع شدن شابلون به شکل محکمی بر روی برد و ادغام شدن آن است تا خمیر در محل مطلوبی واقع شود.
نرخ این خمیر معمولا زیاد بوده و به هدر دادن آن در طی بکارگیری غیر اصولی افزایش می یابد. مطلوب است جهت ادغام نمودن شابلون روی برد مدار چاپی سیستمی تحت عنوان Stencil Printer را بکار ببرید که شتاب و ریز بینی کار را افزایش می دهد.
برای ادغام نمودن شابلون بر روی pcb بایستی نواحی مرجع را روی برد در حین پی ریزی، قرار داد که این نواحی را فیدوشال می نامند. نواحی فیدوشال همواره به شکل قطری در لبه های pcb مدنظر قرار گرفته می شوند.
قطعه گذاری
از مراحل مونتاژ ماشینی برد های الکتریکی می توان به قطعه گذاری اشاره کرد. موقعی که خمیر قلع بر روی pcb واقع می شود قطعات الکترونیکی روی آن به صورت مرتبی قرار می گیرند. این عمل را می توان با از طریق دست یا سیستم مونتاژ به راحتی اجرا نمود. بکارگیری از موچین جهت مونتاژ دستی، یک ابزار کاملا مطلوب و کارساز است.
ذوب خمیر قلع
بعد از این که کار قطعه گذاری تمام شد بایستی خمیر مورد نظر ذوب شود تا بعد از خنک شدن ، لحیم کاری انجام گیرد. معمولا جهت ذوب کردن این خمیر، سیستم کوره مادون قرمز بکار می برند. این سیستم درجه حرارت بردها را تا حدود ۲۵۰ درجه سانتی گراد افزایش می دهد و به شکل مهار شده ای دما را کاهش می دهد. این مهار از انبساط غیر مترقبه و گردش قطعات و اعمال ترک در لحیم کاری ممانعت می کند. بعضی از این کوره ها به صورت یک کمد و بعضی دیگر حاوی نوار نقاله هستند .
لحیم کاری قطعات THD
بعد از عملیات لحیم شدن قطعات نصب سطحی ، برد هایی که حاوی THD هستند را به شیوه دستی لحیم می کنند. در ساخته هایی با ظرفیت بالا معمولا , وان قلع موجی را جهت لحیم کردن قطعات DIP بکار می برند. در پی ریزی بایستی حتما تا جایی که امکان دارد قطعات نصب سطحی را بکار برد زیرا که مونتاژ DIP بسیار هزینه بر و زمان بر است.
آزمایش و کنترل سطح کیفی
در کارخانه های تولیدی کلان معمولا سیستم های AOI را برای بازبینی برد های الکترونیکی بکار می برند. با کمک این سیستم می توان سطح کیفی لحیم کاری ، پیوستگی های نادرست و مونتاژ غلط قطعات را خیلی فوری شناسایی کرد.جهت ساخته های ظرفیت کم و مدارات ساده احتیاجی به سیستم AIO نخواهد بود و با بررسی چشمی و ازمایش یک به یک برد ها می توان محصول را سازماندهی کرد.
شستشوی برد ها
از دیگر مراحل مونتاژ ماشینی برد های الکتریکی می توان شست شوی بردهای مدار چاپی را نام برد. بعد از این که لحیم کاری صورت گرفت معمولا به میزان کمی فلاکس روی برد باقی می ماند، فلاکس به مایعی گفته می شود که به خمیر قلع اضافه می شود تا به آن یک حالت نرمی و چسبندگی بدهد. این مایع یک شکل نامطلوبی روی برد اعمال می کند و بعد از کمی به علت خواص اسیدی که دارد سبب پایین آمدن استقامت لحیم پایه ها می شود. جهت ممانعت از این پیشامد بایستی برد ها را شست . این شستن به وسیله تینر انجام می گیرد.
بسته بندی
آخرین مرحله بسته بندی است. یکی از عوامل عمده در بسته بندی ابزار آلات الکترونیکی این است که بایستی به مسائل ایمنی محافظت از قطعات در مقابل الکتریسیته ساکن دقت کرد. پلاستیک های عادی به راحتی می توانند چند صد ولت الکتریسیته ساکن اعمال کنند و این میزان ولتاژ می تواند به خیلی از قطعات صدمه شدید وارد کند. در بسته بندی معمولا پلاستیک های آنتی استاتیک بکار می برند که از اعمال الکتریسیته ساکن و صدمه به قطعات پیشگیری می کند.
چرا مونتاژالکترونیک یا ماشینی برد الکتریکی سبب کاهش هزینه ساخت PCB مدار چاپی می شود؟
با ملاحظه بر اینکه نرخ قطعات مونتاژ ماشینی برد الکتریکی در بیشتر موارد از سایر قطعاتی نظیر DIP و THAT پایین تر است، این مسئله سبب کم شدن ۱۰۰ درصدی مخارج ساخت برد الکتریکی در تیراژ زیاد می باشد. بدین علت امروزه تمامی کالا های تولید مدرن دنیا به جای بکارگیری از قطعات DIP از قطعات نصب سطحی استفاده می کنند. خدمات مونتاژ ماشینی برد الکتریکی از مدرن ترین تجهیزات تمام خودکار بوده و عرضه کننده خدمات بسیط در حیطه مونتاژ در سطح کشور می باشد.
مونتاژ SMD قطعات الکترونیکی روی برد مدار چاپی
مونتاژ SMD قطعات الکترونیکی روی برد مدار چاپی در صنایع کاربرد زیادی دارند. بردها در انواع مختلفی تولید می شود که جهت انجام کارهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. در واقع بردها قطعات کوچکی هستند که قطعه های مختلف الکترونیکی بر روی آن ها مونتاژ می شود. این مونتاژ نیازمند دقت و مهارت بالاست و باید توسط افراد متخصص انجام شود. اگر قطعه ای اشتباهی مونتاز شود عملکرد برد را تحت تاثیر قرار می دهد و باعث می شود بر روی دستگاهی که کار گذاشته می شود عملکرد درستی نداشته باشد.
مونتاژ بردهای الکترونیکی به صورت های مختلف و برای بردهای الکترونیکی مختلف توسط متخصصین انجام می گیرد. در این مطلب به ساختار بردهای الکترونیکی و انواع مونتاژهایی که بر روی بردها صورت می گیرد پرداخته شده است.
ساختار مونتاژ SMD قطعات الکترونیکی روی برد مدار چاپی
برای اینکه با مفهوم مونتاژ SMD قطعات الکترونیکی بیشتر آشنا شویم. بهتر است ابتدا بدانیم که در بردهای الکتریکی قطعاتی به کار گرفته می شوند که از نظر شکل ظاهری دو دسته SMD و DIP تقسیم بندی می شوند. زمانی که طراحی PCB را انجام می شود اولین نکته ی حائز اهمیت ، نوع قطعات به کار گرفته شده در آن است.
در مونتاژ SMD در واقع ربات کارتزین با استفاده از مکش هوا قطعات را بلند می کند و در جای مشخص خود روی برد قرار می دهد. راه اندازی اولیه دستگاه مستلزم صرف زمان زیادی است و باید ابتدا برنامه اولیه دستگاه، تنظیمات ابتدایی و جایگذاریPCB و رول های قطعات انجام شود و پس از اینکه این تنظیمات ابتدایی انجام شد با سرعت بالا کار می کند و شروع به چیدن قطعات می کند.
شیوه نصب مونتاژ SMD بر روی مدار چاپی
به طور کلی بر روی برد مدار چاپی دو نوع مونتاژ انجام می شود که شامل مونتاژ به به صورت دستی و مونتاژ با استفاده از دستگاه می باشد. نوع اول مونتاژ DIP هستند که مخفف عبارت dual in-line pin است. در این روش قطعات الکترونیکی بر روی برد چاپی قرار گرفته می شوند پس از آن به آسانی لحیم می شوند. و وقتی روی برد مدار مورد نظر بسته می شود در این صورت می توان از این قطعات برای آزمایش و تست های آسان استفاده کرد.
SMD هم یکی دیگر از قطعات مونتاژ بردهای الکتریکی می باشد که مخفف کلمات surface-mount device است. لحیم کردن این قطعه مونتاژی به این روش است با قرار گرفتن بر روی سطح مدار چاپی از روی سطح لحیم می شود.
زمانی که از شیوه نصب قطعات استفاده می شود نیازی به سوراخ کردن برد نخواهد بود و به جای سوراخ کردن، پد به کار گرفته می شود. در پیشرفت های که در چند دهه اخیر در خصوص تکنولوژی شده است بر روی یک برد می توان قطعات SMD و DIP را به صورت ترکیبی مونتاژ نمود که در برخی صنایع به شدت کاربردی و با اهمیت است.
هر دو روش مونتاژ مراحلی دارند که باید به طور دقیق به کار گرفته شوند. خیلی هم است که شما از چه روشی و برای چه بردی مونتاژ را انجام می دهید چون ویژگی های برد چاپی تاثیر مستقیمی بر انتخاب شیوه ی مونتاژ دارد. در برخی موارد تولید انبوه بردهای الکترونیکی اهمیت زیادی دارد و در این صورت نمی توان از روش های دستی مونتاژ استفاده کرد و نیاز است که در زمان کوتاه بازدهی بالا رود در این صورت مونتاژ تمام اتوماتیک موثر واقع می شود.
مونتاژ SMD برد الکترونیکی چیست؟
زمانی که موضوع ظرافت در مونتاژ برد مدار چاپی حائز اهمیت باشد باید روشی انتخاب شود که این کار را به بهترین شیوه ممکن انجام دهد. مونتاژ SMD بردهای الکترونیکی بهترین روش دستگاهی و تمام اتوماتیک است که در بردهایی که ظرافت بالایی دارند کاربرد دارد.
شیوه ی انجام این مونتاژ متفاوت است و توسط دست انجام نمی شود بلکه مونتاژ به صورت کاملا هوشمندانه و با استفاده از ربات pick & place انجام می شود. زمان انجام این کار کوتاه است و به راحتی می توان برای تولید انبوه از این مدل استفاده کرد.
تنها تفاوتی که این مونتاژ با روش روش DIP دارد شیوهی انجام است که در روش DIP تمام مراحل توسط دست انجام می شود اما در SMD مراحل توسط دستگاه انجام می شود.
مراحل مونتاژ SMD قطعات الکترونیکی روی برد مدار چاپی
مونتاژ SMD قطعات الکترونیکی روی برد مدار چاپی شامل چند مرحله کلیدی است. این مراحل به شرح زیر است:
طراحی PCB:
طراحی مدار و لایههای PCB با نرمافزارهای طراحی مثل Altium یا Eagle.
انتخاب نقاط قرارگیری قطعات SMD و ایجاد مسیرهای ارتباطی.
چاپ و تولید PCB:
ارسال طراحی PCB به کارخانه برای تولید.
مراحل شامل اچینگ، سوراخکاری و نهاییسازی PCB.
آمادهسازی مواد و قطعات:
تهیه قطعات SMD مورد نیاز برای مونتاژ.
اطمینان از کیفیت و تعداد کافی قطعات.
چسباندن خمیر لحیم:
استفاده از دستگاه چاپ خمیر لحیم برای اعمال خمیر لحیم در نقاط مشخص شده روی PCB.
خمیر لحیم شامل ذرات کوچک قلع و فلزات دیگر است که به اتصال قطعات کمک میکند.
قرار دادن قطعات SMD:
استفاده از دستگاه pick and place برای قرار دادن قطعات SMD روی خمیر لحیم.در صورت نیاز، میتوان این کار را به صورت دستی نیز انجام داد.
جوشکاری (لحیمکاری):
انتقال PCB به کوره لحیمکاری برای ذوب شدن خمیر لحیم و اتصال قطعات.در این مرحله، خمیر لحیم به اتصالهای الکتریکی تبدیل میشود.
بررسی کیفیت:
انجام تستهای بصری و الکتریکی برای اطمینان از صحت مونتاژ.
استفاده از ابزارهای اندازهگیری برای بررسی اتصالات و عملکرد مدار.
نهاییسازی:
برش لبههای اضافی PCB، نصب قطعات دیگر (در صورت وجود)، و آمادهسازی برای بستهبندی.
انجام تستهای نهایی عملکرد.
این مراحل کمک میکند تا قطعات SMD را به درستی و با کیفیت بالا روی PCB مونتاژ شود.
مزایا و معایب مونتاژ SMD بردهای الکترونیکی
قطعا به کار بردن مونتاژ SMD قطعات الکتریکی به علت استفاده از دستگاه و روند اتوماتیک مقرون به صرفه است و اگر در تیتراژهای زیادی انجام شود سرعت فوق العاده بالایی دارد. مونتاژ به روش DIP برعکس با سرعت کم و دقت بالایی همراه است و در نتیجه استحکام بالا و مطمئن تری دارد.
در این مونتاژ از شابلون و استنسیل استفاده می شود و در کل اگر برای تیراژهای پایین به کار گرفته شود صرفه اقتصادی ندارد. البته نمی توان برای تمام قطعات از این مونتاژ استفاده کرد چون ممکن است قطعه مورد نظر توان مقاومت دمای دستگاه را نداشته باشد و خراب شود پس برای مونتاژ این گونه قطعات روش دستی DIP مناسبتر است.
یکی دیگر از مواردی که در این مونتاژ باید لحاظ شود شکل قطعات است. بعضی از بردها دارای شکل های نامتعارفی هستند و نامشخص بودن مرکز ثقل آن ها امکان مونتاژ SMD را غیر ممکن می کند و ناچارا باید از مونتاژ دستی استفاده کرد.
چه عواملی بر هزینه مونتاژ برد SMD تاثیر گذار می باشد؟
هزینه مونتاژ برد SMD به چندین عامل بستگی دارد که شامل موارد زیر میشود:
تعداد قطعات: هر چه تعداد قطعات بیشتر باشد، هزینه مونتاژ نیز افزایش مییابد؛ زیرا این موضوع تأثیر زیادی بر زمان و نیروی کار مورد نیاز دارد.
نوع قطعات: انتخاب قطعات SMD با پکیجهای مختلف (مانند 0402، 0603، 0805 و غیره) و پیچیدگی طراحی مدار (مانند تعداد لایههای برد و چگونگی قرارگیری قطعات) میتواند تأثیر زیادی بر هزینه داشته باشد.
پیکربندی برد: ابعاد و پیچیدگی برد (مثلاً تعداد لایهها، ابعاد فیزیکی، نوع مواد استفاده شده و …) نیز به هزینه نهایی اضافه میشود.
تعداد بردها: معمولاً اگر تعداد بیشتری از بردها سفارش داده شود، قیمت پایینتری به دست آید.
زمان تحویل: درخواست تحویل سریعتر ممکن است هزینه بیشتری داشته باشد.
سطح اتوماسیون: استفاده از خطوط مونتاژ خودکار (SMT) برای مونتاژ SMD هزینه کمتری نسبت به مونتاژ دستی دارد، اما نیازمند سرمایهگذاری اولیه بالا است.
مونتاژ برد الکترونیکی به دو صورت دستی و ماشینی انجام میشود
یکی از روشهای مونتاژ برد می باشد که از قطعات DIP استفاده میشود و به مونتاژ درون حفره ای هم معروف می باشد.
این نوع مونتاژ به صورت دستگاهی و اتوماتیک به وسیله ربات به صورت هوشمندانه انجام میشود.
در شرکت افزار پردازش حامی مونتاژ برد به صورت کاملا ماشینی و اتوماتیک انجام میشود
تماس با ما
نشانی دفتر مرکزی :خیابان نلسون ماندلا، خیابان گلفام ، پلاک 5 ، واحد9
تلفن تماس :
26292845 –021
26231250 – 021
تماس با ما
ساعات پاسخگوئی : شنبه تا پنج شنبه 8:30 تا 17:30
شماره واتساپ : 09203225856
تلفن تماس:**** 573 (615 ) 1 +
ایمیل : sales@afzarpardazesh.com
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید!