Mivel ma már a mobiltelefontól kezdve a tévén át az autók fedélzeti computeréig majd az összes elektronikai eszközünket a PCB-k, avagy nyomtatott áramkörök vezérlik, elmentem megnézni hol és hogyan készülnek.
A “készülnek” persze ebben az esetben picit túlzás, hisz a folyamat, amit a pécsi Z elektronika üzemében láttam zanzásítva annyi, hogy a nyomtatott huzalozással ellátott áramköröket felöltöztetik alkatrészekkel.
A felöltöztetésre alapvetően két módozat létezik, az egyik a felületültetéses, a másik a furatszereléses technológia.
A felületültetéses technológia
Az áramkör tehát tulajdonképpen a zöld lapocskákon lévő huzalozás miatt nyomtatott. A huzalozásnak kettős célja van: egyrészt mechanikailag rögzíti az alkatrészeket, másrészt összeköti azokat, ettől lesz áramkör. Érdekesség, hogy az adatátvitel sebessége és minősége szempontjából kritikus pontokon nemesfémeket (ezüstöt, aranyat, palládiumot) alkalmaznak, ezek ugyanis a sima fémekkel szemben jóval megbízhatóbban teljesítenek.
A felületültetéses technológia esetében az alkatrészek tekercseken érkeznek. Az alkatrészek annyira aprók, hogy egy tekercsen kb. 5000 darab található belőlük. Az alkatrészek lehetnek különböző ellenállások, kondenzátorok, vagy épp mikrokontrollerek, amikre majd a frimware-t töltik.
Az első technológiai lépés, hogy a zöld lapocskákat a beültető gépbe helyezik, ami a befűzött tekercsekről a megadott program alapján felhelyezi az alkatrészeket, óránként egyébként akár 80 ezer darabot. A folyamat során egy ón alapú “forrasztpasztát” használ a gép, ennek köszönhetően rögzülnek majd az alkatrészek a paneleken.
A második fontos gyártási fázis a kemencés égetés, ahol is a paszta megolvasztása, majd lehűtése révén rögzülnek az alkatrészek. A kemence, aminek a belsejében egy szállítószalag található, úgynevezett reflow rendszerű kemence, ez annyit tesz, hogy különböző fűtési és hűtési fázisokkal operál. A cél az, hogy ne sokkolódjanak az alkatrészek, hanem szép lassan kerüljön felmelegítésre minden.
Furatszereléses technológia
A felületültetéses technológia esetében tehát apró alkatrészeket ültet egy gép a panelek felületére, a furatszerelt technológiánál ezzel szemben nagyobb méretű alkatrészekkel találkozunk, itt a beültetés többnyire kézzel történik. Ilyen módon ültetik például az usb és a LAN csatlakozókat.
A beszerelésre kerülő alkatrészek kis kivezetésekkel rendelkeznek, ezekkel rögzítik az alkatrészeket a paneleken az előre kivágott furatokba, de a végső rögzítéshez itt is ónt használnak, csak nem a korábban látott pasztát.
A fő attrakció ennél a technológiánál a hullámforrasztó gép, amiben folyékony ónt hullámoztatnak. A mozgatásnak, hullámzásnak köszönhetően az ón eléri a kis fém lábakat, kivezetéseket a panel alján, ezzel pedig kialakulnak a rögzítések, avagy megtörténik a forrasztás.
Összefoglalva tehát, amíg az elektromos berendezéseink méretesebbek voltak, nagyobb, többnyire furatszerelt áramkörökkel működtek. Ahogy elkezdtek terjedni a kisebb alkatrészek és velük a felületszerelt technológia, úgy az eszközök is egyre kisebbek lehettek és ma már egészen mini áramkörök is léteznek.
Végső lépések
A szerelési fázisokkal az alkatrészek felkerültek a panelekre, már csak életet kell beléjük lehelni. És itt jönnek képbe a már emlegetett mikrokontrollerek, ezekre “flashelik”, töltik fel a vezérlésért felelős szoftvert, avagy a firmware-t. A felflashelés-re egy programozó egységben kerül sor, az egység belsejében aranyozott végű tűk dolgoznak. A tűk alulról tulajdonképpen ráfognak különböző pontokon az elektronikára, ezzel pedig összeköttetésbe kerülnek azzal a területtel, amit programozni kell.
A végső lépés a lakkozás, amire egy újabb teremben és egy újabb gépen kerül sor. A felvitt a lakkréteg a levegőtől, nedvességtől védi az elektronikát.
Ez az összefoglaló természetesen igencsak kivonatos, a videó sokkal részletesebben és látványosabb módon adja vissza, amit az üzemben láttam, tapasztaltam.
Gyetván Csaba blogja 