Un'Introduzione Completa al PCBA

PCBA, abbreviazione diassemblaggio di circuiti stampatisi riferisce alla combinazione di PCB, componenti e accessori elettronici. In parole povere, PCBA è in realtà il PCB con i componenti assemblati. Questo articolo fornisce un’introduzione completa alla PCBA dalla quale tutti potranno imparare molto.

Tipi di assemblaggio di PCBA

I principali tipi di assemblaggio di PCBA sono mostrati nella Tabella 1 di seguito.

Finora, l’SMD solo lato singolo e l’SMD solo doppio lato sono principalmente applicati a pannelli di alimentazione e backplane di comunicazione, mentre gli altri tipi di assemblaggio sono utilizzati per dispositivi complessi come computer, DVD, telefoni cellulari ecc.

Procedura SMT

La procedura SMT appartiene a un tipo di tecnica di saldatura durante la quale la pasta saldante, distribuita in anticipo sui pad del PCB, viene fusa tramite un forno di rifusione in modo che venga realizzata la connessione meccanica ed elettrica tra i punti di saldatura o i pin dei componenti SMD e i pad del PCB. È adatta alla saldatura di tutti i tipi di SMD. Le principali fasi dell’SMT includono la stampa della pasta saldante, il posizionamento dei componenti e la saldatura a rifusione.

• Stazione di stampa della pasta saldante

Questa stazione è composta principalmente da pasta saldante, modello estampante per pasta saldante. La pasta saldante viene innanzitutto stampata sulla posizione corrispondente dei PCB tramite una maschera professionale per pasta saldante mediante una stampante per pasta saldante. Successivamente, la saldatura dei componenti elettronici viene completata tramite il montaggio dei componenti e la saldatura a rifusione.

• Stazione di montaggio dei componenti

Questa stazione è composta principalmente da SMD, caricatore e montatore. I componenti SMD vengono montati in posizioni specifiche sulle PCB tramite un caricatore di componenti e un apposito software professionale di montaggio, e vengono saldati tramite rifusione. I montatori si classificano in montatori ad alta velocità e montatori generali. I primi sono utilizzati per il montaggio di chip al quarzo e di componenti di piccole dimensioni, mentre i secondi per il montaggio di circuiti integrati (IC), componenti irregolari e di grandi dimensioni.

• Stazione di saldatura a rifusione

Questa stazione è costituita principalmente dal forno di rifusione. La saldatura dei componenti SMD consiste nel far passare le PCB con i componenti montati attraverso il forno di rifusione, con i parametri di saldatura impostati per realizzare la saldatura dei componenti. Il forno di rifusione utilizza principalmente il riscaldamento a infrarossi e il riscaldamento ad aria calda.

Procedura di saldatura a onda

Nel processo di saldatura a onda, la saldatura fusa viene trasformata nell’onda di saldatura richiesta tramite un urto meccanico o un urto elettromagnetico caratterizzato da un flusso a getto. Quindi i PCB con i componenti assemblati devono passare attraverso l’onda di saldatura affinché avvenga la saldatura meccanica ed elettrica tra i punti di saldatura dei componenti o le piazzole del PCB.

Le fasi chiave della saldatura a onda comprendono la formatura dei componenti, l’inserimento o il montaggio dei componenti, la saldatura e il raffreddamento tramite l’onda di saldatura. Ciò significa che i componenti formati vengono inseriti nel PCB in base ai requisiti. Quindi il PCB caricato con i componenti viene spinto nel sistema di saldatura a onda tramite un dispositivo di trasporto. Successivamente viene spruzzato il flussante di saldatura e il PCB subisce il preriscaldamento nella zona di preriscaldo. L’ultima fase consiste nella saldatura a onda e nel raffreddamento.

• Stampaggio di componenti e componenti a innesto

Il compito principale di questa stazione è preformare alcuni componenti affinché soddisfino i requisiti di montaggio, inserimento e saldatura a onda.

• Saldatura a onda

Il compito principale della saldatura a onda è inserire i componenti stampati nei punti richiesti secondo determinate specifiche. Quindi il PCB caricato con i componenti entra nel sistema di saldatura a onda tramite un dispositivo di trasporto. Il flussante per saldatura viene prima spruzzato e il PCB subisce un preriscaldamento nella zona di preriscaldamento. Successivamente avviene la saldatura a onda, con il raffreddamento come fase finale.

Nozioni di base sulla saldatura

La saldatura può essere classificata nelle seguenti tre categorie: saldatura per fusione, saldatura a pressione e brasatura, come mostrato nella Figura 3.

Inoltre, la saldatura comprende altre categorie come la saldatura a pressione ultrasonica, il gold ball bonding e la saldatura laser.

La brasatura può anche essere classificata in brasatura forte e brasatura dolce. La prima si riferisce alla saldatura ad alta temperatura e su larga scala, mentre la seconda si riferisce alla saldatura a temperatura relativamente bassa e su piccola scala, come la saldatura di componenti. Per quanto riguarda alcuni aspetti della brasatura dolce, il contenuto seguente viene integrato.

a. Definizione: La brasatura dolce si riferisce alla saldatura con una temperatura inferiore a 450°C.

b. Caratteristiche: La figura seguente indica le caratteristiche della brasatura dolce.

c. Teoria di base

Quando il metallo viene saldato e il metallo saldato viene riscaldato fino a un determinato intervallo di temperatura, lo strato di ossido e i contaminanti vengono rimossi grazie all’attivazione del flussante di saldatura e la superficie del metallo ottiene sufficiente energia di attivazione. Il materiale d’apporto fuso si scioglie, bagna, si espande e si collega metallurgicamente. Poiché si forma il giunto tra il materiale d’apporto e la superficie del metallo saldato, il materiale d’apporto solidifica dopo il raffreddamento formando i punti di saldatura. La resistenza a trazione è correlata alla struttura reticolare e allo spessore dello strato di legame tra i metalli.

d. Procedura di brasatura: La procedura principale della brasatura dolce include bagnatura, diffusione, dissoluzione e legame metallurgico.

In conclusione, comprendere le complessità dell’assemblaggio di circuiti stampati (PCBA) è fondamentale per garantire la qualità e l’affidabilità dei dispositivi elettronici. Dalla definizione del PCBA come integrazione dei PCB con accessori e componenti alla spiegazione dei processi SMT e di saldatura a onda, questa spiegazione completa individua le fasi coinvolte nel processo di assemblaggio. Ogni fase, dalla stampa della pasta saldante e il montaggio dei componenti fino al riflusso e alla saldatura a onda, è essenziale per creare connessioni robuste che offrano sia stabilità meccanica sia funzionalità elettrica. Ottimizzando questi processi, i produttori sono in grado di realizzare dispositivi complessi, dai telefoni cellulari ai backplane di comunicazione, con efficienza e precisione.

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