مونتاژ برد الکترونیکی | طراحی و نصب قطعات SMD و DIP | امیران الکترونیک
بردهای الکترونیکی یکی از اجزای حیاتی در صنعت به شمار میآیند و در بسیاری از حوزهها برای انجام فرآیندهای صنعتی بهکار میروند. این بردها شامل قطعات الکترونیکی مختلفی هستند که با دقت و مهارت فراوان بر روی آنها نصب میشوند. در این مقاله به بررسی فرآیند مونتاژ برد الکترونیکی، طراحی آن و انواع قطعات استفادهشده در آن خواهیم پرداخت.
طراحی برد الکترونیکی
طراحی بردهای الکترونیکی نیازمند دانش فنی و مهارت بالاست. این فرآیند بهطور خاص با دقت و ظرافت زیادی انجام میشود و حتی کوچکترین اشتباه در جایگذاری قطعات میتواند عملکرد کلی سیستم را تحت تأثیر قرار دهد. انتخاب و نصب دقیق قطعات بر روی برد، یکی از مراحل اصلی در طراحی بردهای الکترونیکی موفق به شمار میآید.
مونتاژ برد الکترونیکی
مونتاژ برد الکترونیکی توسط متخصصین به دو روش دستی و ماشینی انجام میشود. این فرآیند بسته به نوع قطعات و کاربرد برد، به روشهای مختلف تقسیمبندی میشود.
انواع قطعات مورد استفاده در بردهای الکترونیکی
قطعات بهکاررفته در بردهای الکترونیکی از نظر طراحی به دو دسته اصلی تقسیم میشوند:
- قطعات SMD
- قطعات SMD (Surface Mount Device) بهطور مستقیم بر روی سطح برد مدار چاپی (PCB) نصب و لحیم میشوند. در این روش، نیازی به سوراخکاری برد نیست و از پدهای موجود بر روی سطح برد برای نصب قطعات استفاده میشود. این نوع قطعات به دلیل اندازه کوچکتر، سرعت بالای مونتاژ و کاهش هزینهها، بهطور گستردهای در بردهای مدرن مورد استفاده قرار میگیرند.
- قطعات DIP یا THT
- قطعات DIP (Dual In-line Pin) پایههایی دارند که از سوراخهای برد عبور داده شده و از پشت لحیم میشوند. این نوع قطعات بهدلیل نصب آسانتر، بیشتر در آزمایشها و تستهای ساده کاربرد دارند.
مزایای مونتاژ ترکیبی SMD و DIP
با پیشرفت تکنولوژی و افزایش دقت در طراحی محصولات الکترونیکی، استفاده از ترکیب قطعات SMD و DIP در بردها رایج شده است. این ترکیب امکان افزایش کارایی، کاهش هزینهها و استفاده بهینه از فضای PCB را فراهم میکند. برخی مزایای قطعات SMD عبارتند از:
- کاهش هزینه تولید: مونتاژ قطعات SMD سریعتر از DIP است و نیاز به نیروی انسانی کمتری دارد.
- صرفهجویی در فضا: اندازه کوچک این قطعات اجازه میدهد که از دو طرف برد استفاده شود.
- افزایش سرعت مونتاژ: استفاده از تجهیزات خودکار برای نصب قطعات زمان مونتاژ را کاهش میدهد.
در مقابل، قطعات DIP بیشتر برای کاربردهایی که نیاز به تست یا تغییرات مکرر دارند، مناسب هستند. برای هر یک از روشهای مونتاژ SMD و DIP فرآیندهای متفاوتی وجود دارد که در صورت استفاده از روش ترکیبی، باید مراحل مربوط به هر دو روش بهطور کامل انجام شود.
1. مونتاژ DIP
مونتاژ DIP یا “مونتاژ درون حفرهای” یکی از روشهای رایج نصب قطعات در بردهای الکترونیکی است. در این روش، قطعات با پایههای دوطرفه در حفرههای برد مدار چاپی (PCB) قرار میگیرند. سپس پایهها از طرف دیگر برد بیرون آمده و از طریق فرآیند لحیمکاری به برد متصل میشوند.
- چیدمان قطعات: در این مرحله که معمولاً توسط تکنسینهای ماهر انجام میشود، قطعات بر اساس طرح دقیق PCB در موقعیتهای مشخص قرار میگیرند.
- لحیمکاری قطعات: پس از چیدمان قطعات، برد به همراه قطعاتش در داخل وان قلع غوطهور میشود. این وان قلع از یک مخزن قلع ذوبشده تشکیل شده که برد در آن قرار میگیرد.
- برش قطعات اضافی: پس از بیرون آوردن برد از وان قلع، پایههای اضافی برش داده میشوند.
- کنترل کیفی: برای اطمینان از صحت مونتاژ، بردهای تولید شده بررسی شده و تستهای مختلف برای بررسی عملکرد مدار انجام میشود.
2. مونتاژ SMD
مونتاژ SMD روشی است که بهصورت تماماتوماتیک انجام میشود و برای تولید بردهایی با دقت و ظرافت بالا مناسب است. در این روش، قطعات SMD با استفاده از دستگاههای خاص به نام “Pick & Place” به دقت بر روی برد قرار میگیرند. این دستگاهها با سرعت و دقت بالا قادر به قرار دادن قطعات هستند، که این ویژگیها باعث شده است که این روش برای تولید انبوه ایدهآل باشد.
- پوشش برد با خمیر قلع: در ابتدا، سطح برد با خمیر قلع پوشش داده میشود.
- قرار دادن قطعات روی خمیر: قطعات باید روی خمیر قلع قرار گیرند، این فرآیند میتواند بهصورت دستی یا خودکار انجام شود.
- لحیمکاری: برای لحیمکاری صحیح، خمیر قلع باید ذوب شود و روغن فلاکس موجود در آن بخار گردد.
- بررسی اتصالات: پس از لحیمکاری، برای نظارت بر قطعات در تولید انبوه از دستگاههای AOI (Automated Optical Inspection) استفاده میشود.
- شستشوی برد: بردها باید با آب بدون یون شسته شوند تا هرگونه باقیمانده از خمیر قلع یا روغن فلاکس پاک شود.
مونتاژ ترکیبی بردهای الکترونیکی
در مونتاژ ترکیبی، هر دو روش DIP و SMD بهطور همزمان بر روی یک برد انجام میشود. این روش به افزایش دقت و کیفیت طراحی برد کمک کرده و تمامی مراحل مونتاژ هر دو نوع قطعات در این فرآیند بهکار میرود.
مزایای مونتاژ ترکیبی
این روش به دلیل خودکار بودن و استفاده از دستگاههای مدرن، سرعت بالایی دارد و برای تولید انبوه مقرون بهصرفه است. اما مونتاژ DIP در مواردی که نیاز به لحیمکاری مقاومتر باشد، مناسبتر است. برخی قطعات که شکل نامتعارفی دارند ممکن است در مونتاژ SMD دچار مشکل شوند و در این صورت استفاده از مونتاژ دستی توصیه میشود.
با پیشرفت تکنولوژی، استفاده از ترکیب قطعات DIP و SMD بهویژه در صنایع مختلف مانند نیروگاهها، ارتباطات از راه دور، رایانهها و خودروسازی به یک ضرورت تبدیل شده است.
برای سفارش مونتاژ برد الکترونیک، میتوانید به سایت امیران الکترونیک مراجعه کنید. https://amiranelectronic.com