정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
우리는 샘플이 적을 때 수동 용접을 사용할 수 있으며 대량 PCBA 가공에는 PCBA 조립 생산 라인이 필요하다는 것을 알고 있습니다.그렇다면 PCBA 조립 라인에는 어떤 장치가 사용됩니까?
PCBA 조립에서 환류 용접을 사용하는 SMT 또는 표면 설치 기술 조립에는 설치 응용 프로그램 설정, 컴포넌트 자동 배치, 용접 및 검사 (필요한 경우 테스트) 의 네 가지 주요 단계가 있습니다.PCBA 조립에 필요한 기본 장치는 다음과 같습니다.
1. 연고 프린터
2. 용접고 검사(SPI)기
3. 분배기
4. 설치기
5. 환류 용접기
6. 웨이브 용접기(통공 부품용)
7. 자동광학검측(AOI)기
8. 온라인 테스트(ICT) 클램프
9. 기능 검증 테스트(FVT) 기기
1단계: 배치 신청
1. 연고 프린터
PCBA 조립의 첫 번째 단계는 보드에 용접고를 바르는 것입니다.용접고는 미세한 금속합금을 혼합하여 만든 회색 접착제이다.보통 주석, 납, 은입니다.그것을 완제품 회로기판을 한데 붙인 접착제로 상상해라.그것 없이는 어셈블리가 원판에 붙지 않습니다.
붙여넣기 전에 PCB 템플릿을 보드에 배치합니다.PCB 템플릿은 작은 레이저 절단 구멍이 있는 스테인리스 강판입니다.이러한 용접은 최종 품목 PCB에 위치하게 될 보드 영역, 즉 SMD 용접 디스크에 닿도록 컴포넌트에만 적용됩니다.
용접 응용 과정에서 PCB 템플릿과 PCB는 자동 용접 프린터의 적절한 위치에 잠깁니다.그런 다음 스크레이퍼는 용접판에 무연 용접고를 정확하게 칠합니다.그런 다음 기계는 템플릿에 블레이드를 드래그하여 풀을 균일하게 펴고 원하는 영역에 쌓습니다.템플릿을 제거하면 용접이 원하는 위치에 완전히 배치됩니다.
2. 용접고 검사(SPI)기
많은 업계 연구에 따르면 SMD 용접 문제의 최대 70% 가 부정확하거나 부적합한 용접고 인쇄로 거슬러 올라갑니다.따라서 다음 단계는 용접 연고가 회로 기판에 제대로 인쇄되었는지 확인하는 것입니다.좋은 용접고 인쇄 방법은 일반적으로 소규모 PCB의 요구를 충족하기에 충분하지만 많은 PCB를 대량 생산할 때 SPI를 고려하여 더 높은 재작업 비용을 피해야 합니다.
SPI 기계는 3D 이미지를 캡처할 수 있는 카메라를 사용하여 용접재의 부피, 배열 및 높이 등을 기준으로 용접고의 품질을 평가합니다.그런 다음 기계는 부적합한 용접 재료의 양이나 부정확한 정렬을 신속하게 식별하여 제조업체가 나쁜 용접 연고의 인쇄를 신속하게 발견하고 문제를 해결할 수 있습니다.자동 광학 검사 (나중에 자세히 설명 예정) 와 함께 사용하면 제조업체가 용접물 인쇄 프로세스를 효과적으로 모니터링하고 제어하여 재작업 비용을 절감하고 고품질 PCB를 더 효과적으로 생산할 수 있습니다.
2단계: 컴포넌트 배치 자동화
3. 분배기
어셈블리를 배치하기 전에 분배기는 어셈블리 바디를 배치할 PCB에 접착점을 칠하여 지시선과 접점이 용접될 때까지 고정합니다.이것은 웨이브 용접에 있어서 매우 중요하다.웨이브 용접에서 웨이브는 큰 부품을 제거하거나 양면 웨이브 용접 또는 환류 용접에 사용하여 부품이 떨어지는 것을 방지할 수 있습니다.
4. 설치기
배치기는 아마도 전체 조립 라인에서 가장 매력적인 기계일 것이다.이름에서 알 수 있듯이, 기계 픽업 어셈블리를 선택하고 배치하여 원판 위에 배치합니다.전통적으로 PCBA 조립 과정의 이 단계는 수작업으로 이루어졌다.이 단계에서 사람들은 핀셋을 사용하여 부품을 고르고 배치하기 위해 애를 쓴다.다행히도 오늘날의 PCB 제조업체들은 기계가 인간보다 더 정확하고 연중무휴로 작동 할 수 있기 때문에 기계를 픽업하고 배치하는 것을 사용하여 단계를 자동화했습니다.
패치는 SMT 컴포넌트를 선택하여 용접고 상단의 사전 프로그래밍 위치에 정확하게 배치합니다.그들은 번개 같은 속도로 추락했으며 기계는 시간당 30000 개의 부품 속도에 쉽게 도달했습니다.기계가 질서정연하지만 거의 미친 듯이 부품을 배치하기 때문에, 기계를 보고 배치하는 작업은 의심할 여지 없이 가장 재미있는 시청 방식이다!
3단계: 용접
5. 환류 용접기
리버스 용접은 PCBA 어셈블리에서 가장 널리 사용되는 용접 기술입니다.회로 기판에 컴포넌트가 가득 차면 컨베이어 벨트를 따라 거대한 긴 오븐 (환류 용접기라고 함) 을 통과합니다.PCB 보드는 엄격하게 제어된 온도에서 각 영역을 통과하여 용접고를 안정적으로 용해하고 경화시켜 어셈블리와 해당 용접판 사이에 견고한 전기 연결을 형성합니다.
6. 웨이브 용접기
웨이브 용접기가 이름을 얻은 것은 PCB가 부품을 용접할 수 있도록 일파만파로 용접된 용접재를 통과해야 하기 때문이다.웨이브 용접 프로세스가 시작될 때 용접제라는 레이어를 적용하여 모든 어셈블리 접점과 용접 디스크를 깨끗하게 청소하여 올바른 용접 접착을 보장합니다.용접제를 가한 후 보드를 예열하여 열 충격을 방지합니다.마지막으로 용접된 용접 탱크에 용접 물결을 설정한 다음 PCB가 통과하여 판의 아래쪽을 용접 물결과 접촉시켜 부품의 지시선 또는 해당 구멍과 지시선의 접점 사이에 연결합니다.패드.
그러나 웨이브 용접은 현재 사용되는 표면 장착 어셈블리의 보드를 용접하는 데 훨씬 효과적이기 때문에 오늘날의 PCBA 어셈블리에서 환류 용접에 비해 널리 사용되지 않습니다.그 결과, 웨이브 용접 및 가장 최근의 선택적 웨이브 용접 방법이 구멍 통과 부품을 조립하는 데 사용되었습니다.
4단계: 검사
7. 자동 광학 검사(AOI)
이제 회로 기판이 완전히 조립되었으므로 검사하고 테스트할 수 있습니다.PCB 보드의 복잡성이 증가함에 따라 자동 광학 검사는 그 어느 때보다 중요합니다.여전히 육안으로 사시하고 오류를 발견 할 수 있지만 수동 검사는 대규모 생산에서 효과가 없습니다. 운영자가 곧 피로해지고 오류가 무시되기 쉽기 때문입니다.PCBA 테스트는 비싼 재제조 비용과 재료 낭비를 피하기 위해 PCBA 제조의 중요한 단계입니다.AOI 시스템은 생산 프로세스의 초기에 문제를 발견하고 공정을 수정하거나 개별 판재를 보정할 수 있도록 합니다.
광학 방법을 사용하여 결함을 감지하면 AOI 시스템은 이전에 인간이 완료 한 검사를 수행 할 수 있지만 속도와 정밀도는 훨씬 높습니다.AOI 기계는 HD 카메라를 사용하여 회로 기판의 표면을 캡처하고 분석을 위해 이미지를 구성합니다.그런 다음 캡처된 이미지를 올바른 참조 보드의 이미지와 비교하여 올바르지 않거나 누락된 구성 요소에서 합선 및 스크래치에 이르는 다양한 결함을 식별합니다.
8. 온라인 테스트(ICT) - 스파이크 베드
온라인 테스트(ICT) 단계는 PCB 보드 조립 기능을 가장 널리 인정받는 빠른 테스트 방법 중 하나로 네일 집게 클램프를 이용해 진행한다.테스트대는 진정한 스파이크 침대로 명명된 고문 장치와 특이한 유사성을 가지고 있기 때문에, 테스트 클램프는 일련의 스프링에 탑재된 pogo 핀으로 구성되어 있으며, 각 핀은 PCB 회로의 노드와 접촉한다.완료된 각 회로 기판은 이러한 핀의 상단에 배치되고 아래로 눌러 PCB의 수백 개의 테스트 지점을 통해 빠르게 접촉을 설정합니다.이러한 테스트 지점을 통해 고정장치는 테스트 신호를 PCB로 빠르게 전송하고 PCB에서 테스트 신호를 전송하여 성능을 평가하고 전기 연속성 또는 단락 중단을 감지할 수 있습니다.
스파이크 베드에서 테스트 된 PCBA는 핀 팁으로 인한 용접 연결의 작은 오목 자국을 통해 증명 될 수 있습니다.따라서 PCBA에 작은 움푹 패인 자국이 있을 때 당황하지 마세요!이것은 제조업체가 보드가 손상되지 않도록 적절한 테스트를 수행했음을 보여주기 때문에 축하합니다.
9. 기능 검증 테스트(FVT)
기능 검증 테스트(FVT)가 마지막 단계이며 배송 전에 완료된 PCB에 대해 적합 또는 불합격 결정을 내릴 수 있습니다.이때가 되면 우리는 더 이상 용접교나 묘비와 같은 물리적 결함만 테스트하는 것이 아니다.대신, 소프트웨어가 로드되어 고객이 원하는 모든 애플리케이션에서 보드가 작동하는지 테스트하고 있습니다.
FVT는 일반적으로 PCB의 커넥터나 테스트 포인트를 통해 PCB를 PCB에 연결하여 PCB를 최종적으로 사용하는 운영 환경을 시뮬레이션합니다.기능 테스트는 각 테스트의 PCB가 고유하기 때문에 제품에 따라 다릅니다.가장 일반적인 기능 테스트 형식은 PCB가 사용될 최종 제품을 시뮬레이션하기 위한 구성인 "열 모델" 입니다.그러나 FVT를 사용자 정의하는 경우에도 공통 구성 요소를 공유합니다.시스템, 하드웨어 및 소프트웨어.
