Az elektronika , csomagolás egy alternatív módszer arra a nyomtatott áramkör , amely helyettesítésére forrasztások vezetékekkel feltekerve a csapok a komponenseket, hogy komplex áramkörök kis számban. Előnye, hogy könnyen visszavonható, különösen prototípusok készítésekor . Ezt a technikát széles körben használják telefonkapcsolók , számítógépek , vezérlőpultok, rádiók , radarok , szonárok és egyéb összetett berendezések gyártására és csatlakoztatására, amelyeket csak kis számban kell gyártani. Például az Apollo rakétanavigációs számítógépet burkolatba építették.
A csomagolásban összeállított áramkörök megbízhatóbbak, mint a nyomtávú nyomtatott áramkörök: a csatlakozások kevésbé valószínű, hogy megszakadnak a lemez rezgése vagy torziója esetén; a hegesztés hiánya elkerüli a korróziós problémákat. Maguk a csatlakozások erősebbek és kiváló elektromos csatlakozást nyújtanak, a huzalt hidegen helyezik a konzolokra.
A burkolás egyik hátránya a jelek minősége, amikor magas frekvencián dolgoznak: az impedanciaillesztés hiánya és az áthallás reflexiós jelenségeket és hibákat generálhat a kritikus jeleken (órák, gyors buszok). Ezek a problémák kritikusak lehetnek néhány tíz MHz frekvenciától. Ez nagyrészt megmagyarázza azt a tényt, hogy a csomagolás már nem széles körben alkalmazott technika.
Az elektronikus alkatrészeket tartóba helyezik. Ezek a hordozók ragasztott ciano-akrilát (vagy szilikon ragasztó ) a epoxi lemezeken .
A támaszok érintkezõit négyzetes csapok nyújtják. Ezek a csapok általában 432 um négyzet alakúak és 25,4 mm hosszúak, és 2,54 mm-es időközönként vannak beültetve . A prémium csapok készülnek egy berillium réz ötvözetből bevonva 64 um arany réteget a korrózió megelőzésére. Az olcsó, gyakrabban használt orsók készülnek a pewter- aranyozott bronz .
Egy specifikus huzal alkalmazunk, tipikusan egy 30 gauge ezüst bevonatú rézhuzal egy fluorokarbon köpeny , amely nem bocsát ki mérgező gáz fűtés. A legszélesebb körben használt burkolatot " Kynar " -nak hívják .
A burkolathoz a huzalt 25 mm-re szalagoljuk le . A burkolószerszámnak két furata van: az egyik a szerszám tengelyének közepén van, az átmérője kissé nagyobb, mint az orsó átlója, ez utóbbi lehetővé teszi a szerszám forgását az orsó körül, egy másik pedig közelebb a kerülethez . A huzalt és körülbelül 6,35 milliméter hüvelyt vezetünk be ebbe az utolsó lyukba, míg a központi lyukat az orsóra helyezzük.
Az eszköznek gyorsan be kell kapcsolnia. Kevesebb, mint 2 fordulatos burkolatú huzal és 7–9 fordulat csupasz huzal köré tekeri az orsót. A csap elég hosszú ahhoz, hogy legfeljebb három csatlakozást tudjon hordozni. Általában csak egyet vagy kettőt teszünk. Ez lehetővé teszi az áramkör módosítását vagy javítását csomagolások manuális hozzáadásával.
Az aljzaton lévő burkolat lehetővé teszi, hogy az elektromos csatlakozás ne vegye be az összes mechanikus tapadást az első kanyarban. Az orsó szögein több MPa nyomás érhető el, amely biztosítja a mechanikai és elektromos minőségű csatlakozást, kissé bevágva a vezetéket. 28 ilyen típusú csatlakozással (azaz hét teljes fordulat egy négyzet alakú orsón) nagyon nagy csatlakozási felület jön létre a huzal és az orsó között.
Három módon lehet csomagolni:
A kézi burkoló úgy néz ki, mint egy toll, és alkalmas kisebb módosításokra vagy javításokra; az ezzel a technikával készült áramkörök könnyebben javíthatók. A csapok veszteség nélkül akár 10-szer csatlakoztathatók, amennyiben minden alkalommal új vezetéket használ.
Nagyobb munkák elvégezhetők egy kézi „burkolópisztollyal”, amely elektromos motort és rugókat használ a huzal gyors forgatásához. Ezeket az eszközöket a XX . Század utolsó harmadában széles körben alkalmazták az Egyesült Államok telefonos továbbításához , általában vastagabb vezetékkel (22 vagy 24 AWG ), mint az elektronikus áramkörökhöz. A felhasznált csapok nagyobbak, és százszor újra csatlakoztathatók. Ezek a kapcsolatok még mindig jelen vannak a telefonos relékben, ahol az áttört hüvelycsatlakozók még nem terjedtek el széles körben.
A félautomata burkolók „csomagolófegyverek”, amelyek programozható motorok által mindkét dimenzióban mozognak. A burkolat elhelyezése, a ravasz megnyomása és a huzalok behelyezése manuálisan történik. Ez a rendszer lehetővé teszi a kezelő számára, hogy a vezetékeket úgy helyezze el, hogy nem kell aggódnia, ellenőrizve, hogy a megfelelő orsón vannak-e. A számítógép gondoskodik arról, hogy a szerszámot a megfelelő orsóra helyezze.
A félautomata csomagolást prototípusoknál használják, mert sodrott párokat helyezhetnek el, ami komplex nagyfrekvenciás számítógépek és radarok létrehozását teszi lehetővé.
Az automatikus csomagoló gépek, hasonlóan a Gardner Denver vállalat által az 1960-as és 1970-es években gyártott gépekhez, képesek voltak vezetékek elhelyezésére, lehúzására és tekercselésére az elektronikus áramkörökön. A gépeket lyukkártyákon, Mylar szalagokon és korai mikroszámítógépeken végrehajtott utasítások hajtották .
Az első gépeket (pl. A 14FB és a 14FG modelleket) úgy állították be, hogy "vízszintesen" működjenek, vagyis a bekötendő áramkört fejjel lefelé (csapokkal felfelé) egy vízszintes támaszon helyezték el, amelyet aztán a gépbe csúsztattak, és egy forgatható (4 forgási helyzet) és csúszó (11 hosszanti helyzet) lemezre rögzítve. Ezek közé a gépek közé tartoztak a hidraulikus egységek a hajtóművek meghajtásához, amelyek elforgatták a szekereket mozgató csavart, az 1,8 m magas elektronikus szekrény, amely tele volt IBM vezérlő relével, több tucat mágnesszelep vezérelte a pneumatikus rendszereket, és egy IBM 029 kártyaolvasó a helymeghatározási utasítások elolvasásához. Maga a gép nagyon nagy, 1,8 m magas és 2,4 m széles volt. Az eszközök karbantartása rendkívül bonyolult volt, és gyakran felcsúsztak a feloldáshoz. Veszélyes lehet, ha a biztonsági zárakat nem megfelelően állítják be; az iparban pletykák vannak arról, hogy súlyos balesetek történtek ezekkel a gépekkel.
Később a kisebb gépek (például az 14FV) "függőlegessé" váltak, vagyis a burkoló áramköröket úgy helyezték el, hogy csapjaik a kezelő felé nézzenek. A hidraulikus egységeket motorokra cserélték a férgeken, szögletes érzékelőkkel a helyzetinformációk ismeretére. Ez jobb láthatóságot adott a kezelőnek, de a burkolható terület csökkent a vízszintes gépekhez képest. A vízszintes gépek maximális sebessége jellemzően 500-600 menet volt óránként, míg a függőleges gépek óránként akár 1200 menetet is fel tudtak menni, az áramkörök minőségétől és a vezetékezés konfigurációjától függően.
A vezetékeket a csapokra "csapok" segítségével helyezzük, és a kocsik leeresztik az A és B burkolókat a lemezre. A csomagolási folyamat a következőképpen történik (az A kocsi jobb oldalon, B a bal oldalon):
A csomagolásban elektronikus tervezőeszközök használhatók a huzal elhelyezésének sorrendjének optimalizálására.
Az első lépés a kapcsolási rajz kódolása a netlistben . A tervező szoftver ezt automatikusan megteheti rajzok „megszerzésével”. A netlist azoknak a csapoknak a listája, amelyekben az egyes csapok egy jelhez vannak társítva.
A következő lépés az egyes komponensek pin-helyzetének kódolása. Ennek legegyszerűbb módja az, ha minden sorhoz betűt és minden oszlophoz számot rendelünk, és megadunk egy sort és oszlopot, ahová az összetevőket el kell helyezni. A számítógép a lista minden egyes elemének 1. tűjét metszésponthoz társítja, és az összetevőket soruk és oszlopuk szerint nevezi meg.
Ezután a számítógép az alkatrészlistát az áramkör csapjainak teljes listájává alakítja, sablonokat használva az egyes alkatrésztípusokhoz, egy sablonnal, amely az egyes alkatrészek tűs diagramját ábrázolja. Kódolhatja egyszer, majd felhasználhatja az összes azonos típusú alkatrészhez.
Egyes rendszerek optimalizálják a kapcsolási rajzot azáltal, hogy kicserélik az alkatrészek és a logikai kapuk helyzetét a használt vezeték hosszának csökkentése érdekében. Minden lépés után a netlist csapjai átnevezésre kerülnek. Más rendszerek is automatikusan észlelhetik az alkatrészek tápcsapjait, és vezetékeket hozhatnak létre a legközelebbi táppontokhoz.
A program ezután egyesíti kötéslistában a pin lista (mind sorolva pin neve), és továbbítja a fizikai koordinátákat a pinout diagram a kötéslistában . Ezt aztán jelnév szerint rendezik.
Ezután a program megkísérli átrendezni a listában szereplő minden jelet, hogy az egyes jeleket a lehető legrövidebb útvonalon „irányítsa”. Ez a probléma egyenértékű az utazó eladó problémájával ; ezért NP-teljes és ezért nem hozható tökéletes megoldáshoz. Az egyik útválasztási algoritmus az, hogy a tűt az áramkör közepétől a legtávolabbra kell vinni, majd kapzsi algoritmus segítségével válassza ki a legközelebbi csapot ugyanazzal a jelnévvel.
Az átirányítást követően a jelhez tartozó csomópontok mindegyike párossá válik a szálak listájává. Ezután a számítógép elolvassa az anyagi információkat (a vezeték színe, az áramkör rendje, a vezeték hossza stb.) A netlistán, és értelmezi őket, hogy újraszámozzák a vezetékek listáját azáltal, hogy optimalizálják a vezetékek sorrendjét és elhelyezését az összeszerelés során. . Ezután a szálak listáját szálszám szerint rendezik.
Például a huzaloknak mindig vannak "hullámvölgyei", vagyis felváltva helyezkednek el a csapok felső és alsó részén, ami azt jelenti, hogy vágáskor legfeljebb három huzalt kell eltávolítani. "Javítás vagy módosítás.
A hosszabb szálakat szokták először elhelyezni, lehetővé téve, hogy a rövidebb szálak a tetejére kerüljenek. Ez csökkenti a hosszú vezetékek rezgéseit, ellenállóbbá téve az áramkört a rezgésekkel szemben: erre például járműveknél van szükség.
Ha egy bizonyos hosszúságú vezetéket együtt helyez el, akkor megkönnyíti a kézi vagy félautomata gép használatát előre vágott huzallal. Különösen felgyorsul a kézi csomagolás.
Az azonos színű szálakat együtt is elhelyezheti. A szálak gyakran kékek; az áramellátásra fenntartott vezetékek gyakran pirosak és feketeak. Az órajel vezetékek (vagy más speciális vezetékek) gyakran sárga vagy fehér színűek. A sodrott párok általában fekete-fehérek.
Egy másik optimalizálás az, hogy minden huzalmérethez és -színhez kiválasztja a következő vezetéket, amely legközelebb van az aktuális csaphoz, hogy csökkentse a burkolat elmozdulását. Ez a csomagolási idő akár 40% -át is megtakaríthatja, és csökkenti a gépek használatát is.
Az utóbbi időben a huzal elhelyezésének iránya optimalizálható a jobbkezesek számára, vagyis a huzalok jobbról balra vannak elhelyezve. Félautomata rendszerben ez azt jelenti, hogy a burkolat eltávolodik a felhasználó kezétől, amikor a huzalt elhelyezi. Ezután a kezelő a jobb kezét és a vezető szemét használhatja a vezeték elhelyezésére.
Az optimalizálás végén a szállista kinyomtatásra kerül a kezelő számára, vagy a gépek szalagjára vagy kártyájára van kódolva. Ezen adatok számítógépes másolatát is archiválják.