مونتاژ برد الکترونیکی به چه معناست؟
محصولات الکترونیکی همگی نیازمند برد الکترونیکی هستند. بردهای الکترونیکی نقش مغز متفکر محصولات و تجهیزات الکترونیکی را دارند و یکی از مهمترین مراحل در تولید یک برد، مونتاژ برد الکترونیکی است که باید با نهایت دقت و به کمک به روزترین تکنولوژی‌ها انجام شود تا برد مونتاژ شده علاوه بر قابلیت‌های عملکردی مناسب دارای طول عمر کافی باشد. در ادامه‌ی این مقاله با مونتاژ برد الکترونیکی آشنا می‌شویم.
مونتاژ برد الکترونیکی به چه معناست؟
به فرآیندی که در آن قطعات با رعایت استاندارد‌ها روی یک برد مدار چاپی PCB قرار می‌گیرند و به آن لحیم می‌شوند، فرآیند مونتاژ برد الکترونیکی می‌گویند. این فرآیند می‌تواند بسته به نوع مونتاژ قطعات به روش‌های متفاوتی انجام شود. مونتاژ برد الکترونیکی با توجه به نوع مونتاژ قطعات به روش مونتاژ برد DIP و مونتاژ برد SMD تقسیم میشود. آوند الکترونیک به توجه به نیاز بازار و با استفاده از تجریه‌ی کارشناسان مجرب این حوزه می‌تواند فرآیند مونتاژ برد الکترونیکی را بدون محدودیت و با توجه به نیاز شما برایتان انجام دهد. برای اطلاع از دیگر خدمات آوند الکترونیک می‌توانید به سایت این شرکت سر بزنید: https://avandelectronic.com .
همانطور که در بالا گفتیم مونتاژ برد الکترونیکی به ۲ روش مونتاژ DIP و مونتاژ SMD تقسیم بندی میشود. تفاوت روش‌های مونتاژ به علت تفاوت در اتصال قطعات به برد الکترونیکی است که با توجه به کاربرد، طول عمر و ماهیت برد الکترونیک مد نظر از هرکدام از این روش‌های مونتاژ برد الکترونیکی استفاده میشود.
مونتاژ برد DIP چیست؟
بردهای DIP به بردهایی گفته میشود که قطعات در آن‌ها به روش نصب حفره‌ای به برد متصل می‌شوند. قطعات در مونتاژ DIP دارای پایههای بلند هستند که از حفره‌های تعبیه شده‌ی برد عبور می‌کند و در سمت دیگر برد لحیم میشود. به فناوری مونتاژ بردهای DIP، فناوری THT می‌گویند. این تکنولوژی به معنی مونتاژ برد به روش حفره‌ای و مخفف عبارت through hole technology است. مونتاژ DIP یکی از مرسوم‌ترین و کاربردی‌ترین روش‌های مونتاژ برد است که از قبل زمان اختراع بردهای الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
مونتاژ برد الکترونیکی به روش DIP معمولا برای بردهایی استفاده میشود که قرار است جریان‌های بالا را تحمل کنند یکی از کاربرد‌های مرسوم این بردها در تابلو برق‌ها است که ولتاژ بالایی به آن‌ها وارد میشود. هزینه‌ی تمام شده‌ی برد DIP بالاتر از روش‌های دیگر مونتاژ برد است و این موضوع به این علت اتفاق می‌افتد که بردهای DIP را باید با دقت بسیار بالا حفره‌زنی کرد تا پایه قطعات بتواند از حفره‌های برد عبور کند. ویژگی دیگر برد DIP این است که بردهای DIP به علت نوع اتصال قطعات دارای دوام و کیفیت اتصالات بهتری هستند و مشکلات مربوط به اتصالات در این بردها کمتر اتفاق می افتد. همچنین لحیم کاری بردهای نصب حفره‌ای کار آسانی است.
مونتاژ برد SMD چیست؟
برد SMD بردهایی می‌گویند که قطعات الکترونیکی در آن‌ها به روش نصب سطحی به برد متصل می‌شوند. نصب سطحی قطعات به این معنی است که قطعات در این بردها دارای پایههای کوتاه یا بدون پایه هستند و بر‌روی سطح برد جایگذاری و لحی می‌شوند. تکنولوژی مونتاژ برد الکترونیکی به روش SMD را اصطلاحا SMT می‌گویند. تکنولوژی SMT به معنای تکنولوژی نصب سطحی قطعات است و SMT مخفف عبارت surface mount technology است. فناوری نصب سطحی نسبت به نسب حفره‌ای فناوری جدیدتری به حساب می‌آید و این فناوری از سال ۱۹۶۰ اختراع شد و از آن زمان تا کنون بسیاری از بردهای الکترونیکی را با این روش مونتاژ می‌کنند.
یکی از ویژگی‌های بردهای تولید شده با تکنولوژی نصب سطحی (SMT) سایز کوچک این برد‌هاست که این موضوع باعث شده تا این بردها در محصولاتی که اندازه‌ی کوچک دارند استفاده شوند. ویژگی دیگر این بردها این است که قطعات مورد استفاده در این بردها دارای ابعاد بسیار کوچکی هسند و همین موضوع باعث شده تا بتوان تراکم قطعات در بردهای الکترونیکی را افزایش داد. هزینه‌ی تمام شده برای بردهای SMD به نسبت بردهای DIP کمتر است زیرا یرد‌های SMD برای تولید نیاز به حفره‌زنی ندارند و بنابراین قیمت تمام شده‌ی پایین‌تری دارند.
امکان قطع اتصال ساده‌تر ویژگی بعدی بردهای SMD است، این ویژگی زمانی به کار می‌آید که یکی از قطعات دارای آسیب باشد و عملکرد متناسب با طراحی برد را نداشته باشد. در این شرایط باید قطعه‌ی دارای مشکل را از برد جدا کنیم و قطعه‌ای سالم به جای قطعه قبلی جایگزین کنیم که این کار در بردهای SMD بسیار ساده‌تر از بردهای DIP اتفاق می‌افتد.
روش‌های مونتاژ برد الکترونیکی
مونتاژ برد الکترونیکی همانطور که گفتیم بسته به نوع اتصال قطعات دسته بندی می‌شوند اما مونتاژ بردهای الکترونیکی به هر ۲ روش گفته شده را هم می‌توان به صورت دستی و هم به صورت اتوماتیک انجام داد. مونتاژ اتوماتیک بردهای الکترونیکی یکی از بهترین و مطمئن‌ترین روش‌های مونتاژ برد است که در آن خطا‌های انسانی به حداقل می‌رسد. ویژگی دیگر مونتاژ برد الکترونیکی به روش اتوماتیک این است که برد مونتاژ شده دارای کیفیت مونتاژ بهتری است و همین موضوع باعث عملکرد عالی برد و طول عمر بیشتر آن میشود.
روش دیگر مونتاژ بردهای الکترونیکی مونتاژ بردها به روش دستی است که در گذشته بسیار مورد استفاده مونتاژ کنندگان و تولید کنندگام بردهای الکترونیکی بوده است. مونتاژ دستی دارای خطای انسانی است و ممکن است برد مونتاژ شده کیفیت خیلی بالایی نداشته باشد اما در شرایطی انتخاب این روش مونتاژ به صرفه‌تر است. در ادامه شرایطی که باعث میشود تا برد الکترونیکی را به روش دستی مونتاژ کنیم را می‌شناسیم.
مونتاژ برد الکترونیکی به روش دستی معمولا در شرایط خاصی انتخاب میشود، این شرایط عبارتند از: هنگامی که تیراژ برد پایین باشد، زمانی که امکان مونتاژ برد به روش اتوماتیک فرآهم نباشد، وقتی قطعات مورد استفاده در برد دچار آسیب باشد و باید آن‌ها را به صورت تک به تک بررسی کرد، هنگامی که قطعات برد دارای اشکال خاصی باشند و دستگاه اتوماتیک نتواند آن‌ها را به صورت درست در جای خود قرار‌دهد و… .
مونتاژ دستی بردهای الکترونیکی هنگامی به صرفه است که تعداد بردها پایین باشد و مونتاژ اتوماتیک توجیح اقتصادی نداشته باشد. تیراژ پایین بردها معمولا زمانی اتفاق می‌افتد که بردها نمونه‌ی اولیه باشند در این شرایط معمولا از مونتاژ برد الکترونیکی به روش دستی استفاده میشود.
مراحل مونتاژ برد الکترونیکی
مونتاژ بردهای الکترونیکی باید طبق مراحل از پیش تعریف شده‌ای باشد تا مونتاژ برد به درستی انجام شود و عملکرد بردهای الکترونیکی دچار اختلال نشود. رعایت مراحل مونتاژ برد باعث می شود طول عمر برد مونتاژ شده بالا باشد. در ادامه با مراحل مونتاژ برد الکترونیکی به ترتیب آشنا می‌شویم.
بررسی فایل طراحی شده‌ی برد
مونتاژ بردهای الکترونیکی نیازمند یک فایل طراحی شده می‌باشد که این فایل را طراح برد در اختیار شرکت مونتاژ کننده قرار می‌دهد. طراحان بردهای الکترونیکی را معمولا با نرم افزار آلتیوم دیزاینر طراحی می‌کنند و باید در مراحل طراحی به استاندارد‌های مربوط به طراحی برد الکترونیکی توجه کنند. با وجود اینکه طراحان استاندارد‌های طراحی برد را رعایت می‌کنند اما شرکت مونتاژ کننده فایل را بررسی می‌کند و استاندارد‌های مربوط به طراحی را در فایل برد چک می‌کند به این کار بررسی DFM می‌گویند. بررسی DFM باعث میشود از بالا رفتن هزینه‌های مونتاژ برد الکترونیکی جلوگیری شود و بردهای تولید شده کاملا مطابق با استاندارد باشند.
تامین قطعات الکترونیکی برد
این مرحله بسیار حائز اهمیت است، قطعات الکترونیکی باید توسط یک تامین کننده‌ی معتبر تامین شوند. آوند الکترونیک با داشتن ارتباطاتی که در خارج از کشور دارد می‌تواند قطعات مورد نیاز شما را با توجه به برد شما از برند‌های معتبر با بالا‌ترین کیفیت ممکن تامین کند. با تامین شدن قطعات و PCBها بردهای الکترونیکی آماده‌ی مونتاژ شدن هستند.
آماده‌سازی قطعات و جایگذاری آن‌ها
در این مرحله قطعات الکترونیکی از نظر سلامت بررسی می‌شوند و در صورت سالم بودن به مرحله‌ی جایگذاری می‌روند. جایگذاری قطعات الکترونیکی بسته به نوع مونتاژ برد (DIP یا SMD) متفاوت است. قطعات DIP توسط مونتاژ‌کار یا دستگاه‌های مخصوصی در حفره‌های مخصوص قرار می‌گیرند. قطعات SMD معمولا به صورت اتوماتیک و توسط دستگاه pick and place روی مکان‌های مشخص شه قرار می‌گیرند. با اتمام جایگذاری قطعات بردها به مرحله‌ی بعدی منتقل می‌شوند.
لحیم کاری بردهای الکترونیکی
یکی از مهمترین مراحل در بردهای الکترونیکی، لحیم کاری بردها است. لحیم کاری بردها همانند جایگذاری قطعات در مونتاژ حفره‌ای و سطحی متفاوت است. لحیم کاری بردهای DIP معمولا با استفاده از فناوری لحیم کاری موجی انجام میشود. لحیم کاری موجی به بردها این امکان را می‌دهد تا بردهای DIP بدون دخالت دست مطابق با استاندارد‌ها لحیم کاری شوند. لحیم کاری به روش موجی معمولا در فرآیند مونتاژ برد DIP به صورت اتوماتیک استفاده میشود. در مونتاژ DIP به روش دستی بردهای DIP را با روشی به نام حمام قلع لحیم می‌کنند که لحیم کاری با این روش کیفیتی قابل قبول دارد.
لحیم کاری بردهای SMD را در روی برد انجام می‌دهند و قطعات بر‌روی برد لحیم می‌شوند برای این کار در روش اتوماتیک از دستگاهی به نام oven flow استفاده میشود. این دستگاه با حرارت دادن به بردهای SMD باعث میشود خمیر لحیمی که زیر قطعات است ذوب شود و فرآیند مونتاژ قطعات روی برد اتفاق بیوفتد. لحیم کاری برد SMD به روش دستی توسط مونتاژ‌کار حرفه‌ای انجام میشود. این مرحله از مونتاژ برد SMD به روش دستی بسیار حساس است. مونتاژ‌کار برد الکترونیکی با استفاده از خمیر قلع و هویه‌ی مخصوص قطعات را روی برد الکترونیکی لحیم می‌کند.
بررسی بردهای مونتاژ شده
بردهای مونتاژ شده بعد از لحیم کاری به واحد کنترل کیفی منتقل می‌شوند. واحد کنترل کیفی بردها را از نظر ظاهری و استاندارد‌های مونتاژ بررسی می‌کند و بردهایی که در این مرحله مشکل ندارند به مرحله‌ی تست عملکردی می‌روند. بررسی ظاهری بردها و تطابق آن‌ها با استاندارد‌های مونتاژ برد الکترونیکی توسط تکنولوژی بسیار پیشرفته‌ای به نام بازرسی خودکار نوری انجام میشود. برررسی عملکردی بردها توسط دستگاه اسیلسکوپ انجام میشود. در صورتی که سلامت بردها در مراحل بررسی ظاهری، تطابق با استاندارد‌ها و بررسی عملکردی تایید شود یعنی فرآیند مونتاژ برد الکترونیکی مدنظر با موفقیت به اتمام رسیده است.
استاندارد‌های مونتاژ بردهای الکترونیکی
بردهای الکترونیکی همانند تمامی صنایع بین المللی دیگر نیاز با استاندارد‌های ثابتی دارند که در تمامی جهان بتوان کیفیت بردهای الکترونیکی را مطابق با آن‌ها سنجید. معتبر‌ترین استاندارد در صنعت بردهای مدار چاپی را سازمان IPC تحت عنوان استاندارد‌های IPC منتشر می‌کند. این استاندارد تمامی مراحل تولید یک برد الکترونیکی از طراحی گرفته تا مونتاژ را در بر می‌گیرد. طراحان و مونتاژ کنندگان بردهای الکترونیکی با رعایت دقیق این استاندارد‌ها می‌توانند بردهایی با کیفیت و طول عمر بالا تولید کنند.
مونتاژ برد الکترونیکی؛ شریان اصلی صنعت الکترونیک
مونتاژ بردهای الکترونیکی بسیار حائز اهمیت است زیرا در تمامی محصولات الکترونیکی بردها نقش مغز متفکر محصول را بر‌عهده دارند. با توجه به نقش بردها در صنعت الکترونیک مونتاژ برد الکترونیکی دارای اهمیت ویژه‌ای در این صنعت است. آوند الکترونیک با داشتن بیش از ۱۰ سال سابقه در صنعت بردهای الکترونیکی و همچنین به کارگیری متخصصان مجرب و تکنولوژی روز دنیا توانسته است بیش از ۵۰۰ پروژه‌ی مونتاژ برد الکترونیکی را با موفقیت به اتمام برساند و آماده‌ی دریافت سفارشات مربوط به تامین قطعات، مونتاژ برد الکترونیکی، طراحی برد و ساخت تجهیزات الکترونیکی از طرف شما فعالان صنعت الکترونیک است.
