Teknologi PCBA - Peralatan pemprosesan apa yang diperlukan untuk pemprosesan PCBA?

Kita semua tahu bahawa bila hanya ada beberapa sampel, tentera manual boleh digunakan, sementara pemprosesan batch PCBA memerlukan garis pemasangan PCBA. Jadi peralatan apa yang akan digunakan dalam garis pemasangan PCBA?

Dalam kumpulan PCBA, terdapat 4 tahap utama kumpulan teknologi lemparan SMT atau permukaan menggunakan soldering reflow, iaitu, menetapkan aplikasi lemparan, pemasangan komponen automatik, soldering dan pemeriksaan (dan ujian jika perlu). Peralatan asas yang diperlukan untuk pemasangan PCBA termasuk:

1. Pencetak Tampal Solder

2. Mesin Pemeriksaan Tampal Solder (SPI)

3. Penghapus

4. Pemlekat

5. Kembalikan mesin tentera

6. Mesin penyelamat gelombang (untuk komponen melalui lubang)

7. Mesin pemeriksaan optik automatik (AOI)

8. Pemasangan ujian online (ICT)

9. Peranti ujian pengesahan fungsi (FVT)

Tahap 1: Aplikasi tempatan

1. Pencetak Tampal Solder

Langkah pertama dalam kumpulan PCBA adalah untuk aplikasikan paste solder pada papan. Pasta Solder adalah lem kelabu yang dibuat dari campuran legu logam kecil. Biasanya tin, lead dan perak. Fikirkan ia sebagai lem yang memegang papan sirkuit selesai bersama-sama. Tanpa ia, komponen tidak akan tetap pada papan kosong.

Sebelum melaksanakan tampang, letakkan templat PCB pada papan. Templat PCB adalah plat besi yang tidak stainless dengan lubang laser-cut kecil. Fluks ini hanya boleh dilaksanakan pada komponen untuk menghubungi kawasan papan sirkuit yang akhirnya akan ditempatkan pada PCB selesai, iaitu, pad SMD.

Semasa aplikasi melekat solder, templat PCB dan PCB dikunci di tempat dalam pencetak melekat solder automatik. Kemudian, squeegee menyebar tekanan tentera bebas lead pad a pad dengan jumlah yang tepat. Kemudian, mesin menyeret pedang pada templat untuk menyebarkan pasta secara serentak dan meletakkannya di kawasan yang diinginkan. Selepas membuang templat, pasting tentera akan berada tepat di mana kita mahu (harap-harap).

2. Mesin Pemeriksaan Tampal Solder (SPI)

Banyak kajian industri telah menunjukkan bahawa sehingga 70% masalah tentera SMD boleh dijejak ke cetakan tepat tentera yang salah atau tidak berkualifikasi. Oleh itu, langkah berikutnya ialah untuk memeriksa sama ada pasang solder dicetak dengan betul di papan. Walaupun kaedah pencetakan solder yang baik biasanya cukup untuk memenuhi keperluan batch kecil PCB, SPI patut dianggap bila menghasilkan bilangan besar PCB dalam batch untuk menghindari biaya kerja semula yang lebih tinggi.

Mesin SPI menggunakan kamera yang mampu menangkap imej 3D untuk menilai kualiti pasta askar berdasarkan faktor seperti volum askar, jajaran, dan tinggi. Kemudian, mesin boleh dengan cepat mengenalpasti jumlah solder yang tidak sesuai atau penyesuaian yang salah, sehingga pembuat boleh dengan cepat mencari cetakan solder yang buruk dan betulkan masalah. Apabila digunakan dengan pemeriksaan optik automatik (diterangkan secara terperinci kemudian), ia membolehkan penghasil memantau dan mengawal proses cetakan solder secara efektif, dengan itu mengurangi biaya kerja semula dan menghasilkan PCB berkualiti tinggi dengan lebih efektif.

Fasa 2: Pemasangan komponen automatik

3. Penghapus

Sebelum meletakkan komponen, pengangkut melaksanakan titik lem ke PCB di mana tubuh komponen akan ditempatkan untuk memperbaikinya sehingga petunjuk dan kenalan ditetapkan. Ini sangat penting untuk tentera gelombang. Dalam soldering gelombang, crest gelombang boleh menghapuskan komponen yang lebih besar, atau untuk soldering gelombang dua sisi atau soldering reflow untuk mencegah komponen jatuh.

4. Pemlekat

Mesin pemasangan mungkin adalah mesin yang paling menarik di seluruh garis pemasangan. Seperti yang dikatakan nama, mesin pick-and-place mengambil komponen dan meletakkannya di papan kosong. Secara tradisional, tahap ini proses pemasangan PCBA dilakukan dengan tangan. Pada tahap ini, orang menggunakan tweezer untuk memilih dan meletakkan komponen secara sukar. Untungnya, penghasil PCB hari ini telah menggunakan mesin pemilihan dan tempat untuk automatisikan langkah ini, kerana mesin lebih tepat daripada manusia dan boleh bekerja sekitar jam.

Mesin penempatan mengambil komponen SMT dan meletakkannya dengan tepat di posisi pre-diprogram di atas pasta askar. Mereka jatuh dengan kelajuan kilat, dan mesin mudah mencapai kelajuan 30,000 bahagian per jam. Sejak mesin meletakkan bahagian dalam cara yang tertib tetapi hampir gila, menonton dan meletakkan kerja mesin adalah jelas pemandangan yang paling menarik!

Tahap ketiga: penywelding

5. Kembalikan mesin tentera

Penyelidikan semula adalah teknik penelitian yang paling digunakan dalam kumpulan PCBA. Setelah papan dimuatkan sepenuhnya dengan komponen, komponen bergerak sepanjang sabuk pengangkut melalui oven raksasa panjang (dipanggil mesin tentera reflow). Papan PCB melewati berbagai kawasan pada suhu yang ketat untuk membuat pasta solder mencair dan keras stably, dengan itu membentuk sambungan elektrik kuat antara komponen dan pads sesuai mereka.

6. Mesin tentera gelombang

Mesin tentera gelombang mendapat nama kerana PCB mesti melewati gelombang tentera cair untuk solder komponen. Pada permulaan proses penyelamatan gelombang, lapisan aliran yang dipanggil dilaksanakan untuk membersihkan semua kontak komponen dan pads untuk memastikan pegangan tentera yang betul. Selepas aliran diterapkan, papan dipanaskan untuk mencegah kejutan panas. Akhirnya, gelombang askar ditetapkan di dalam tongkat askar cair, dan kemudian PCB melewati, membawa bawah papan ke dalam kontak dengan gelombang askar, dengan itu membentuk sambungan antara pemimpin komponen atau lubang sesuai mereka dan kontak pemimpin. Pad.

Namun, dibandingkan dengan penegak balik, penegak gelombang tidak digunakan secara luas dalam kumpulan PCBA hari ini kerana yang terakhir jauh lebih berkesan dalam penegak ciri-ciri baik papan dengan komponen penyelesaian permukaan yang digunakan hari ini. Sebagai hasilnya, prajurit gelombang dan kaedah prajurit gelombang selektif baru-baru ini digunakan untuk mengumpulkan komponen melalui lubang.

Tahap 4: Pemeriksaan

7. Pemeriksaan Optik Automatik (AOI)

Sekarang papan sirkuit sudah selesai, ia boleh diperiksa dan diuji. Sebagaimana kompleksiti papan PCB meningkat, pemeriksaan optik automatik lebih penting daripada sebelumnya. Walaupun anda masih boleh mengelilingi dan spot ralat dengan mata telanjang, pemeriksaan manual tidak berkesan pada produksi massa kerana operator akan cepat menjadi letih dan ralat boleh mudah diabaikan. Ujian PCBA adalah langkah kunci dalam penghasilan PCBA untuk menghindari biaya penghasilan semula yang mahal dan sampah bahan. Sistem AOI digunakan untuk mengesan masalah awal dalam proses produksi dan membolehkan pengubahsuaian proses atau perbaikan papan individu.

Mengguna kaedah optik untuk mengesan cacat, sistem AOI boleh melakukan pemeriksaan yang dilakukan sebelumnya oleh manusia, tetapi dengan kelajuan dan ketepatan yang jauh lebih tinggi. Mesin AOI menggunakan kamera definisi tinggi untuk menangkap permukaan papan sirkuit dan membina imej untuk analisis. Imej ditangkap kemudian dibandingkan dengan imej papan rujukan yang betul untuk mengenalpasti pelbagai cacat, dari komponen yang salah dan hilang ke sirkuit pendek dan goresan.

8. Ujian Online (ICT)-Nail Bed

Tahap ujian dalam talian (ICT) dilakukan dengan menggunakan pemasangan klipper paku, yang merupakan salah satu kaedah yang paling dikenali untuk menguji dengan cepat fungsi papan PCB terkumpul. Sebab perbandingan yang tidak biasa pada bangku ujian dengan peranti penyiksaan, bernama selepas katil kuku sebenar, peralatan ujian terdiri dari siri pin pogo yang dimuatkan musim semi yang diatur sehingga setiap pin berhubungan dengan nod dalam sirkuit PCB. Setiap papan sirkuit selesai ditempatkan di atas pins ini dan ditekan ke bawah untuk menetapkan hubungan dengan cepat melalui ratusan titik ujian pada PCB. Melalui titik ujian ini, pemasangan boleh dengan cepat memindahkan isyarat ujian ke dan dari PCB untuk menilai prestasinya dan mengesan kontinuiti elektrik atau gangguan sirkuit pendek.

PCBA diuji di katil kuku mungkin dibuktikan oleh gigi kecil yang dilihat pada sambungan askar kerana ujung tajam pin. Oleh itu, apabila PCBA anda mempunyai gigi kecil, jangan panik! Ini adalah sebab untuk perayaan, kerana ia menunjukkan bahawa penghasil anda telah diuji dengan betul untuk memastikan papan sirkuit anda adalah selamat.

9. Ujian Pengesahan Fungsi (FVT)

Ujian pengesahan fungsional (FVT) adalah langkah terakhir, yang boleh menyediakan pass atau gagal keputusan untuk PCB selesai sebelum penghantaran. Pada masa ini, kita tidak lagi hanya menguji cacat fizikal, seperti jembatan tentera atau batu makam. Sebaliknya, perisian ini dimuatkan dan kami sedang menguji sama ada papan akan berfungsi dengan betul bila digunakan dalam mana-mana aplikasi yang pelanggan mahukan.

FVT biasanya simulkan persekitaran operasi di mana PCB akhirnya akan digunakan dengan menyambung PCB ke PCB melalui sambungannya atau titik ujian. Ujian fungsi berbeza dari produk ke produk, kerana setiap PCB yang diuji adalah unik. Bentuk ujian fungsi yang paling umum adalah "model panas", yang merupakan konfigurasi yang digunakan untuk simulasi produk akhir yang akan digunakan PCB. Bagaimanapun, tidak kira bagaimana untuk menyesuaikan FVT, mereka semua berkongsi komponen umum. Sistem, perkakasan dan perisian.