ขั้นตอนการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ของแผงวงจร PCBA

มาทำความเข้าใจกระบวนการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ของ PCBA โดยละเอียด:

ลายฉลุวางประสาน

ก่อนอื่น, the บริษัท PCBA ใช้แผ่นบัดกรีกับแผงวงจรพิมพ์ ในขั้นตอนนี้ คุณต้องวางแผ่นบัดกรีบนบางส่วนของบอร์ด ส่วนนั้นมีส่วนประกอบต่างกัน

แป้งบัดกรีเป็นองค์ประกอบของลูกโลหะขนาดเล็กต่างๆ และสารที่ใช้มากที่สุดในการวางประสานคือดีบุกคือ 96.5% สารอื่นๆ ของเนื้อบัดกรี ได้แก่ เงินและทองแดง โดยมีปริมาณ 3% และ 0.5% ตามลำดับ

ผู้ผลิตผสมแปะกับฟลักซ์ เนื่องจากฟลักซ์เป็นสารเคมีที่ช่วยประสานในการหลอมและยึดติดกับพื้นผิวบอร์ด คุณต้องใช้แป้งบัดกรีที่จุดที่แม่นยำและในปริมาณที่เหมาะสม ผู้ผลิตใช้เครื่องพ่นที่แตกต่างกันเพื่อกระจายวางในตำแหน่งที่ต้องการ

เลือกและวาง

หลังจากเสร็จสิ้นขั้นตอนแรกแล้ว เครื่องหยิบและวางต้องทำงานต่อไป ในขั้นตอนนี้ ผู้ผลิตจะวางส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์และ SMD ต่างๆ ไว้บนแผงวงจร ปัจจุบัน SMD รับผิดชอบส่วนประกอบที่ไม่ใช่ตัวเชื่อมต่อของบอร์ด คุณจะได้เรียนรู้วิธีประสาน SMD เหล่านี้บนบอร์ดในขั้นตอนต่อไป

คุณสามารถใช้วิธีการแบบเดิมหรือแบบอัตโนมัติในการหยิบและวางชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์บนบอร์ด ในวิธีการดั้งเดิม ผู้ผลิตใช้แหนบเพื่อวางส่วนประกอบบนกระดาน ในทางตรงกันข้าม เครื่องจักรจะวางส่วนประกอบไว้บนตำแหน่งที่ถูกต้องในวิธีการอัตโนมัติ

บัดกรี Reflow

หลังจากวางส่วนประกอบในตำแหน่งที่ถูกต้องแล้ว ผู้ผลิตจะทำการบัดกรีแข็ง พวกเขาสามารถทำงานนี้ให้สำเร็จผ่านกระบวนการ "รีโฟลว์" ในขั้นตอนนี้ ทีมผู้ผลิตจะส่งแผงไปยังสายพานลำเลียง

สายพานลำเลียงต้องผ่านเตาอบรีโฟลว์ขนาดใหญ่ และเตาอบรีโฟลว์ก็เกือบจะเหมือนกับเตาอบพิซซ่า เตาอบประกอบด้วยฮีทเธอร์สองสามตัวที่มีอุณหภูมิต่างกัน จากนั้นฮีทเทอร์จะให้ความร้อนกับบอร์ดที่อุณหภูมิต่างกันถึง250^o C. อุณหภูมินี้จะเปลี่ยนการประสานเป็นเนื้อบัดกรี

สายพานลำเลียงจะผ่านชุดทำความเย็นเช่นเดียวกับเครื่องทำความร้อน คูลเลอร์ทำให้แป้งเหนียวแน่นในลักษณะที่ควบคุมได้ หลังจากกระบวนการนี้ ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดจะวางอยู่บนบอร์ดอย่างแน่นหนา

การตรวจสอบและควบคุมคุณภาพ

หลังจากติดตั้งส่วนประกอบในกระบวนการรีโฟลว์แล้ว คุณต้องตรวจสอบบอร์ดเพื่อหาข้อบกพร่อง ในกระบวนการนี้ ผู้ผลิตยังทดสอบฟังก์ชันต่างๆ ของบอร์ดด้วย ในระหว่างกระบวนการรีโฟลว์ บอร์ดจำนวนมากมีการเชื่อมต่อที่ไม่ดีหรือขาดตอน พูดง่ายๆ ก็คือ อาจเกิดปัญหาการเชื่อมต่อได้มากมายในระหว่างขั้นตอนก่อนหน้า

ดังนั้นจึงมีวิธีต่างๆ ในการตรวจสอบแผงวงจรว่าไม่ตรงแนวและข้อผิดพลาดหรือไม่ ต่อไปนี้เป็นวิธีการทดสอบที่โดดเด่น:

ตรวจสอบด้วยตนเอง

แม้แต่ในยุคของการผลิตและการทดสอบแบบอัตโนมัติ การตรวจสอบด้วยตนเองก็ยังมีความสำคัญอย่างมาก อย่างไรก็ตาม การตรวจสอบด้วยตนเองจะมีประสิทธิภาพมากที่สุดสำหรับ PCB PCBA ขนาดเล็ก ดังนั้นวิธีการตรวจสอบนี้จึงไม่ถูกต้องและไม่สามารถทำได้สำหรับแผงวงจร PCBA ขนาดใหญ่

นอกจากนี้ การดูส่วนประกอบของคนงานเหมืองเป็นเวลานานๆ จะทำให้เกิดอาการระคายเคืองและเมื่อยล้าจากการมองเห็น จึงสามารถนำไปสู่การตรวจสอบที่ไม่ถูกต้องได้

การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ

สำหรับ PCB PCBA จำนวนมาก วิธีนี้เป็นหนึ่งในตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการทดสอบ ด้วยวิธีนี้ เครื่อง AN AOI จะตรวจสอบ PCB โดยใช้กล้องกำลังสูงจำนวนมาก

กล้องเหล่านี้ครอบคลุมทุกมุมเพื่อตรวจสอบจุดต่อประสานต่างๆ เครื่อง AOI รับรู้ถึงความแรงของการเชื่อมต่อโดยแสงสะท้อนจากจุดต่อประสาน เครื่อง AOI สามารถทดสอบบอร์ดได้หลายร้อยรายการในสองสามชั่วโมง

การตรวจเอ็กซ์เรย์

เป็นอีกวิธีหนึ่งในการทดสอบบอร์ด วิธีนี้เป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไปน้อยกว่าแต่มีประสิทธิภาพมากกว่าสำหรับแผงวงจรแบบซับซ้อนหรือแบบหลายชั้น X-ray ช่วยให้ผู้ผลิตตรวจสอบปัญหาชั้นล่างได้

โดยใช้วิธีการดังกล่าว หากมีปัญหา ทีมงานฝ่ายผลิตจะส่งกลับเพื่อดำเนินการแก้ไขหรือกำจัดทิ้ง

หากการตรวจสอบไม่พบข้อผิดพลาด ขั้นตอนต่อไปคือการตรวจสอบความสามารถในการใช้งานได้ หมายความว่าผู้ทดสอบจะตรวจสอบว่าการทำงานเป็นไปตามข้อกำหนดหรือไม่ ดังนั้นบอร์ดอาจต้องมีการสอบเทียบเพื่อทดสอบฟังก์ชันการทำงาน

การใส่ส่วนประกอบผ่านรู

ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์แตกต่างกันไปในแต่ละบอร์ดขึ้นอยู่กับประเภทของ PCBA ตัวอย่างเช่น บอร์ดอาจมีส่วนประกอบ PTH ประเภทต่างๆ

รูเจาะทะลุเป็นรูในแผงวงจรประเภทต่างๆ เมื่อใช้รูเหล่านี้ ส่วนประกอบบนแผงวงจรจะส่งสัญญาณเข้าและออกจากชั้นต่างๆ ส่วนประกอบ PTH ต้องการวิธีการบัดกรีแบบพิเศษแทนการใช้เพียงการวาง

คู่มือการบัดกรี

กระบวนการนี้ง่ายมากและตรงไปตรงมา ที่สถานีเดียว บุคคลหนึ่งคนสามารถแทรกหนึ่งองค์ประกอบลงใน PTH ที่เหมาะสมได้อย่างง่ายดาย จากนั้นบุคคลนั้นจะผ่านกระดานนั้นไปยังสถานีถัดไป จะมีหลายสถานี ในแต่ละสถานี บุคคลจะแทรกองค์ประกอบใหม่

วงจรจะดำเนินต่อไปจนกว่าจะติดตั้งส่วนประกอบทั้งหมด ดังนั้นกระบวนการนี้อาจใช้เวลานานซึ่งขึ้นอยู่กับจำนวนของส่วนประกอบ PTH

คลื่นบัดกรี

เป็นวิธีการบัดกรีแบบอัตโนมัติ อย่างไรก็ตาม กระบวนการบัดกรีในเทคนิคนี้แตกต่างอย่างสิ้นเชิง ในวิธีนี้ แผ่นกระดานจะผ่านเตาอบหลังจากใส่สายพานลำเลียงแล้ว เตาอบประกอบด้วยตัวประสานที่หลอมละลาย และบัดกรีที่หลอมละลายจะล้างแผงวงจร อย่างไรก็ตาม การบัดกรีประเภทนี้แทบจะไม่สามารถทำได้สำหรับแผงวงจรสองด้าน

การทดสอบและการตรวจสอบขั้นสุดท้าย

หลังจากเสร็จสิ้นกระบวนการบัดกรี PCBAs จะผ่านการตรวจสอบขั้นสุดท้าย ในทุกขั้นตอน ผู้ผลิตสามารถส่งแผงวงจรจากขั้นตอนก่อนหน้าสำหรับการติดตั้งชิ้นส่วนเพิ่มเติมได้

การทดสอบการทำงานเป็นคำที่ใช้บ่อยที่สุดสำหรับการตรวจสอบขั้นสุดท้าย ในขั้นตอนนี้ ผู้ทดสอบจะใส่แผงวงจรเข้าไป นอกจากนี้ ผู้ทดสอบจะทดสอบบอร์ดภายใต้สถานการณ์เดียวกันกับที่วงจรจะทำงาน

ตัวอย่างเช่น ผู้ทดสอบจะทดสอบบอร์ดกับแรงดันไฟฟ้า สัญญาณ และกระแสต่างๆ หากบอร์ดแสดงความผันผวนหรือพฤติกรรมที่ไม่ต้องการ แสดงว่าแผงวงจรไม่ผ่านการทดสอบ ดังนั้นผู้ผลิตจึงสามารถรีไซเคิลหรือขูดแผงวงจรได้