תהליך-הרכבת-Pcb

תהליך הרכבת PCB צעד אחר צעד

הצלחהceeded הרכבת לוחות PCB הוא תהליך מתואם בקפידה שממיר לוח מעגל מודפס ריק — שמיוצר בהתאם לעיצוב ה-PCB המדויק שלך — למוצר חומרה שלם ופונקציונלי. תהליך זה הוא ליבה של ייצור אלקטרוני, והוא משתרע מבדיקות הכנה על קבצי העיצוב שלך ועד לבדיקת איכות של הלוח המורכב הסופי. להלן מבט מפורט על כל שלב עיקרי בתהליך הרכבת PCB , תוך שילוב שני טכנולוגיית רכיבים משולבים על פני השטח (SMT) ו טכנולוגיית חיבור דרך חור (THT) אלמנטים של האקלים.

1. עיצוב להרכבה (DFA) וסקירת ייצור מוקדמת

לפני שהרכיב הראשון יושם או נקשר, שותפי ההרכבה המומחים מתחילים עם בדיקת DFA (עיצוב להרכבה) . סקירה זו היא קריטית ל-PCBA חלק ונטול שגיאות:

• שלמות הקבצים: استعراض קבצי Gerber, קבצי ODB++ ונתוני צנטרואיד/מיקום רכיבים.
• אימות BOM: וידוא שרשימת חומרי ה-BOM תואמת את עיקרי הרקמה והפריסה של ה-PCB.
• סקירת הערות ההרכבה: בדיקת התאמות להערות ברורות להרכבת PCBA; אימות דרישות הלקוח.
• אימות ממדי טביעת רגל: ודא את המרחק בין רכיב לחור, דיוק של דפוס החברים וגדלי הפדים המתאימים עבור רכיבי SMT וגם רכיבי THT.
• ניהול תרמי ומרחק מהקצה של הלוח: בדיקה של שימוש נכון בהפניות תרמיות על מישורי נחושת ושטחי הסרה מספקים ליד קצה לוח PCB – חשוב במיוחד לעיבוד אוטומטי.
• בדיקת תאימות: אימות כי העיצוב עוקב אחר התקנים IPC-A-600 ו-IPC-6012 לייצור ובקרת איכות.

2. תהליך הרכבה SMT (Surface Mount Technology)

התאמת Smt הינו החלק המהיר והאוטומטי ביותר בהרכבת PCB, ומאפשר שילוב צפוף, בעל עלות יעילת שיטות של התקני SMD.

A. הדפסת משפך זלט ודיווח

התהליך מתחיל בהטלית מדויקת של פסטת רותם —תערובת של אבקת להט עליזה ואבזם—על גבי פדים של לוח המעגלים.

• הדפסת מסננת: משמשות מסננות נירוסטה כדי להניח ע pastת להט רק באזורים שבהם הפדים לרכיבי SMD חשופים.
• בדיקת הפסטה: מכונות אוטומטיות מוודאות נפח ומקום מדויקים של הפסטה, מה שקריטי למניעת חיבורים לקויים או קצר.

ב'. הצבת רכיבים אוטומטית באמצעות מכונת Pick and Place

לאחר שהוסתה הפסת להט, מכונות מתקדמות של pick and place ממקמות במדויק רכיבי SMD, עכברים, קבלים, ICs (כולל BGAs ו-QFNs), ורכיבים אחרים על הלוח.

• ניתן להצבה עשרות אלפי רכיבים בשעה .
• הצבה מדויקת משפרת את התפוקה ואת שלמות האות.
• הנתונים נלקחים מ קבצי איסוף והצבה (קבצי צנטרואיד) שנוצרים במהלך עיצוב לוח PCB.

ג. לחימום חוזר

לוח עם רכיבים מועבר דרך תנור חזרה :

• אזורים חמים מרובים: מחמם בהדרגה את הלוח כדי להמס חלקיקי הלחמת לכדי חיבורים חשמליים ומכניים חזקים, תוך הגנה על רכיבים רגישים.
• אטמוספרת חנקן: למרכבים בעלי אמינות גבוהה משתמשים לעתים קרובות בגז חנקן אינרטי לצורך חיבורים לולטים נקיים וחזקים יותר.
• אופטימיזציה של פרופיל: פרופילי טמפרטורה מבוקרים מונעים חיבורים קרים, 'קברס' (tombstoning) או עיוות של לוח מעגלים вслעדי חום.

D. בדיקה אופטית אוטומטית (AOI)

מערכות AOI לוקחים תמונות באיכות רזולוציה גבוהה של הלוח לאחר הליך הלפיתה כדי לבדוק פגמים כגון:

• גשרי להט וקטעים
• אי-הتراמה של רכיבים
• חלקים שגויים או חסרים
• בעיות בנפח ע pastת הלحام

בדיקת אוטומציה מגדילה משמעותית את התפוקה על ידי זיהוי בעיות בשלב מוקדם, ומאפשרת תיקון מהיר.

E. בדיקת רנטגן (לפסים עדינים ו-BGA)

בדיקה רנטגן היא קריטית עבור BGA (Ball Grid Array) , micro-BGA , וחלקים אחרים בהם מחברי הלחמה מוסתרים. תהליך זה חושף:

• כדורי לחם קרים או חסרים
• חיבורים פנימיים ריקים (voiding)
• קצר פנימי
• פגמים בהרכבות רב-שכבתיות

3. תהליך הרכבת טכנולוגיית חורים מעוברים (THT)

למרות ש-SMT דומיננטי, רבים מהלוחות כוללים רכיבים לחיבור דרך חורים למחברים, קondenסרים גדולים או רכיבים הנ subjected ללחץ מכני גבוה.

A. הכנסה

• הכנסה ידנית: ל партиות קטנות או רכיבים מיוחדים, מפעילים מיומנים מכניסים את הרכיבים ידנית.
• הכנסה אוטומטית: משמשת לייצור בקנה מידה גדול של ערכות מחוברות בשיטת הגל.

B. חיברור

• לחמי גל: הצד התחתון של לוח THT עובר מעל גל של מלט נמס, לצורך יצירת חיבורים בו-זמנית ובמהירות.
• חיברור סלקטיבי: למונטажים מעורבים (SMT+THT), ראשיות רובוטיות מחברות ב selective רק את הסיכות הנדרשות של החורים העוקרים.
• לחימור ידני: משמש לתיקון, רכיבים עדינים או דגמים ראשוניים בנפח נמוך.

D. ניקוי

לאחר הלחימור, לוחות ננקים כדי להסיר שאריות זרחן —אלא אם זרחן ללא צורך בניקיון מציין, ובמקרה זה שאריות מותר להשאיר.

D. לחימור רכיבים שאינם ניתנים לשטיפה

לסוגי רכיבים רגישים או שאינם ניתנים לשטיפה, משמשים טכניקות לחימור וזרחנים מיוחדים שאינם מחייבים ניקוי נוסף.

4. בדיקה סופית ובדיקות

• בדיקה חזותית: בודקים מוסמכים בודקים קיומם של פגמים גלויים, חיבורים רעועים של שיזוף וליקויים מכניים.
• AOI ורנטגן (בפעם השנייה): מבטיח עקביות לאורך כל שרשרת הייצור.
• בדיקת מחט טסה (FPT): חיבורים אוטומטיים מאששים היגב והם מודדים פרמטרים חשמליים כמו התנגדות וקיבול, מתאימים במיוחד לדוגמיות ראשונות ולإنتاج בכמויות קטנות.
• בדיקת מעגל בתוך (ICT) ובקרת תפקוד: ליצירת דפים ובהיקפי ייצור גדולים, בדיקות תפקודיות ו-ICT (כאשר רכיב בדיקה מתוכנת כדי לבדוק פדים מיוחדים) מאששות ניתוב אותות, ערכי רכיבים ותפקוד המוצר הסופי.

5. שכבת חיפוי עוקבת וצעדים אחרונים

לוחות המיועדים לסביבות קשות או עתירות לחות עוברים לרוב שכבת סגולה :

• מחסום מגן: שכבה דקה של פולימר (אקרילי, סיליקון, אורטן) מגנה על הרכיב מפני רטיבות, ספיגת מלח, אבק ופחים קורוזיביים.
• סלקטיבי או מלא: ניתן להחיל על כל הלוח או רק על אזורי יעד, בהתאם לצורכי המוצר.

6. אריזה, תיוג ושילוח

לוחות שעברו בדיקה סופית וחיפוי מותגים, מקבלים מספר סידורי, מוכנים לקבוצות וארוזים בזהירות בהתאם לסוג ולדרישות רגולטוריות – מוכנים לאינטגרציה, פריסה בקנה מידה גדול או שילוח ישיר למשתמשים הסופיים.

בקיצור: המודרני תהליך אספנות PCB היא מסע מדויק בן מספר שלבים, החל מאימות נתונים ובדיקות DFA/DFM, דרך הרכבת SMT ו-THT , בדיקות אוטומטיות וידניות, עד לבדיקות חשמליות מתקדמות, כיסוי והובלה. כל שלב מעוצב כדי למקסם את הביצועים החשמליים, האמינות והייצור עבור כל PCBA - בין אם אתם מייצרים דגמים ראשוניים מהירים של PCB או מתרחיבים לייצור בהיקף גדול.

תהליך הרכבת רכיבים שטחיים

הרכבת רכיבים שטחיים (SMA) היא תהליך יסודי בה ensamblat של פסי מעגל מודפסים בתחום הרפואה, הרכב, בקרת תעשייה ואלקטרוניקה לצרכן. הוא משתמש ברכיבים שטחיים (SMDs) המותקנים ישירות על גבי פסי PCB, ומאפשר מיניאטוריזציה, צפיפות רכיבים גבוהה וייצור המוני מאופנן, בהתאם לתקני IPC-A-610 ו-IPC-J-STD-001.

זרימת תהליך הרכבת פסי מעגל מודפסים:

הכנה לפני ייצור והתנעת PCB: אימות עיצוב CAD להсовמת SMD; בדיקה של PCBs נכנסים (ללא עיוות, פדים נקיים) ושל רכיבי SMD (אותנטיות, ללא נזק); אפייה של PCBs FR4 עם Tg גבוה (125°C, 4–8 שעות) ואחסון רכיבי SMD רגישים ללחות בארונות יבשים למניעת פגמי לحام.
הדפסת משחה לעיסה: השתמשו בתבנית כדי להניח משחת גזם על המגעונים; שמרו על עובי תבנית (0.12–0.15 מ"מ), לחץ מלגזה (15–25N) ומהירות (20–50 מ"מ/שניה); השתמשו בבדיקת SPI תלת-ממדית עבור רכיבים עם פציעה צפופה כדי לבדוק נפח וצורת המשחה.
הצבת SMD: מכונות הצבת מהירות עם מצלמות CCD ממקמות רכיבים (דיוק ±0.03 מ"מ). מהירות גבוהה לרכיבים פאסיביים (עד 100,000 לשעה), הצבה מדויקת לרכיבי IC/חיישנים; השתמשו בהגנה מפני סטatische חשמל וכיול כוח לרכיבים רגישים לשימוש ברכב/רפואי.
רכיבה חוזרת: גזם עמיד RoHS SAC305 עובר פרופיל תנור ארבע שלבי: חימום מוקדם (150–180°C), השהיה (180–200°C, 60–90 שניות), התכה (שיא 245–260°C, 10–20 שניות), קירור (2–4°C/שניה). התאימו את קצב הקירור ללוחות FR4 עם Tg גבוה כדי להפחית מתח תרמי.
בדיקת לאחר ההתכה (PRI): AOI מאתר חיבורים קצרים, חיבורים קרים ותופס קברים; בדיקת קרני X בודקת חיבורים נסתרים ב-BGA/CSP למציאת חללים. בדיקה מלאה (100%) של לוחות PCB רפואיים/אוטומotive, דגימה למוצרי אלקטרוניקה לצרכן.
תיקון ולבסוף: תקן פגמים באמצעות עטים להלחמה/תחנות אויר חם; החלף רכיבים פגומים; נקה שאריות זרחן באמצעות אלכוהול איזופרופיל; תעד את התיקון של לוחות PCB בעלי ערך גבוה.
חיטוי מיגון (אופציונלי): הצב שכבת חיטוי אקרילית/סיליקונית/אורתנית על ידי ריסוס או טבילה לסביבות קשות (compartments של מנוע רכב, רצפות תעשיתיות). השתמש בחיטויים תואמי ביולוגיה עבור לוחות PCB רפואיים.
בדיקת פעולה סופית ואיכות סופית: בצע בדיקות פעילות (פלט חיישנים, מודולי תקשורת, שלמות אותות); בצע בדיקות ממדיות ובדיקות הולכה; ארוז לוחות PCB עומדי תקן בשקיות מגנות מפני סטטיка/שקי מחסום לחות.