Trong khi thiết kế tinh vi là điều cần thiết, các quy trình lắp ráp hiệu quả và đáng tin cậy cũng rất quan trọng cho hiệu suất PCB tối ưu.từ tối ưu hóa thiết kế để thực hiện sản xuất, để giúp các kỹ sư tạo ra các sản phẩm điện tử cao cấp.

Thông tin tổng quan về quy trình lắp ráp PCB

PCB lắp ráp bao gồm việc đặt chính xác các thành phần điện tử trên bảng mạch in thông qua nhiều giai đoạn: phân tích khả thi thiết kế (DFA), công nghệ gắn bề mặt (SMT),Chèn thành phần xuyên lỗMột quy trình lắp ráp hiệu quả đòi hỏi tài liệu rõ ràng,bao gồm danh mục vật liệu chính xác (BOM) và hướng dẫn lắp ráp chi tiết với các đánh dấu quan trọng như các chỉ định tham chiếu, định hướng thành phần và các chỉ số đặc biệt cho các thành phần có thể làm sạch so với các thành phần không có thể làm sạch.

1Phân tích khả thi thiết kế (DFA): Nền tảng xác nhận dữ liệu

DFA là bước đầu tiên quan trọng trong việc lắp ráp PCB, nơi các kỹ sư xem xét kỹ lưỡng dữ liệu Gerber / ODB ++ và tệp BOM để xác minh tính khả thi sản xuất.Mục tiêu chính là ngăn ngừa các lỗi lắp ráp tiềm ẩn và giảm chi phí tổng thể bằng cách xác nhận:

• Độ chính xác và tính đầy đủ của BOM
• Độ chính xác của kích thước dấu chân thành phần
• Khoảng cách thành phần phù hợp để ngăn chặn nhiễu
• Tuân thủ các thông số kỹ thuật hồ sơ khoan
• Hiệu quả của các giải pháp quản lý nhiệt
• Việc tuân thủ các yêu cầu về khoảng trống cạnh bảng

Chỉ sau khi xác minh các thông số này, quá trình có thể tiến hành lắp ráp SMT.

2. Hội đồng SMT: Chính xác thông qua tự động hóa

Công nghệ gắn bề mặt sử dụng thiết bị tự động để đặt chính xác và hàn các thành phần SMD trên PCB.Các thành phần không có thể làm sạch phải được xác định vì chúng cần xử lý đặc biệt sau khi làm sạch bảngQuá trình SMT bao gồm một số giai đoạn chính:

a. Ứng dụng và kiểm tra bột hàn

Bột hàn (solder paste) là một hỗn hợp của các loại bột kim loại (tin, bạc, đồng) và flux được áp dụng chính xác lên các tấm PCB bằng cách sử dụng mẫu.Thiết bị kiểm tra bột hàn (SPI) đánh giá chất lượng lắng đọng:

• SPI 2D đo độ dày và chiều rộng dán
• 3D SPI đánh giá chiều dài, chiều rộng, khối lượng và phát hiện các khiếm khuyết như thiếu dán hoặc cầu nối

b. Đặt thành phần

Máy chọn và đặt vị trí chính xác các thành phần (BGAs, IC, điện trở, tụ) ở tốc độ lên đến 15.000 vị trí mỗi giờ, cho phép tạo ra nguyên mẫu nhanh chóng.

c. Lò phản dòng

Giai đoạn quan trọng này làm tan mặn mạ hàn thông qua các hồ sơ nhiệt độ được kiểm soát chính xác:

• Đuối hàn dựa trên chì: phạm vi 180-220 °C
• Đuất không chì: khoảng 210-250 °C

d. Kiểm tra quang học tự động (AOI)

Các hệ thống AOI phát hiện các khiếm khuyết lắp ráp bao gồm các thành phần bị thiếu, các vấn đề hàn, sai đường, định hướng không chính xác và hàn không đủ / quá nhiều.

e. Kiểm tra tia X

Phương pháp thử nghiệm không phá hủy này kiểm tra các khớp hàn bên trong trong PCB đa lớp và phức tạp, đặc biệt có giá trị cho các thành phần sắc nét.

f. Thử nghiệm tàu thăm dò bay

Giải pháp thử nghiệm linh hoạt này xác định, mở và xác minh các giá trị thành phần (kháng, điện dung, cảm ứng), lý tưởng cho sản xuất khối lượng nhỏ và thay đổi thiết kế thường xuyên.

3. Thập thể xuyên lỗ: Độ tin cậy truyền thống

• Ống hàn sóng:Quá trình khối lượng lớn, trong đó các tấm đi qua sóng hàn nóng chảy
• Lò chọn lọc:Ứng dụng robot cho các vị trí xuyên lỗ cụ thể
• Lò bằng tay:Kết nối bằng tay bằng cách sử dụng dây hàn và luồng

4. Làm sạch: Đảm bảo độ tinh khiết

Làm sạch sau khi lắp ráp loại bỏ các dư lượng luồng và các chất gây ô nhiễm bằng cách sử dụng nước phi ion hóa hoặc các dung dịch đặc biệt ở 62 ° C (144 ° F) và 310 kPa (45 psi), tiếp theo là sấy khô bằng không khí áp suất cao.

5Bộ phận không có thể làm sạch

Các thành phần không tương thích với quy trình làm sạch được hàn bằng các luồng không sạch giúp loại bỏ các yêu cầu rửa sau hàn.

6Kiểm tra và kiểm tra cuối cùng

Kiểm tra chất lượng toàn diện xác định các khiếm khuyết vật lý và điện trước khi phát hành sản phẩm.

7. Lớp phủ phù hợp

Lớp phủ bảo vệ làm tăng độ bền và tuổi thọ của mạch trong môi trường đòi hỏi.

Chọn thành phần: Tối ưu hóa thiết kế

Các lựa chọn thành phần chiến lược ảnh hưởng đáng kể đến hiệu suất PCB:

• Nguồn từ các nhà cung cấp có uy tín để tránh các thành phần giả mạo
• Sử dụng các gói tích hợp để giảm số lượng bộ phận và kích thước bảng
• Ưu tiên các thành phần SMT để cải thiện tính toàn vẹn tín hiệu và hiệu quả sản xuất

Kết luận

Làm chủ các quy trình lắp ráp PCB từ DFA đến kiểm tra cuối cùng là điều cần thiết để sản xuất các thiết bị điện tử hiệu suất cao đáng tin cậy.và duy trì kiểm soát sản xuất nghiêm ngặt, các kỹ sư có thể tối đa hóa chất lượng sản phẩm và chức năng.