กระบวนการประกอบในกระบวนการผลิต PCB คืออะไร?

โย่! ฉันเป็นคนดูแลซัพพลายเออร์ด้านการผลิต PCB และวันนี้ฉันอยากจะพูดคุยเกี่ยวกับกระบวนการประกอบในการผลิต PCB มันเป็นส่วนสำคัญอย่างยิ่งในการสร้างแผงวงจรเล็กๆ เหล่านั้นที่ขับเคลื่อนเทคโนโลยีของเราอย่างมาก

เริ่มจากจุดเริ่มต้นกันก่อน ก่อนที่เราจะคิดเรื่องการประกอบ เราต้องเตรียม PCB เปลือยให้พร้อมเสียก่อน มี PCB ประเภทต่างๆ ที่เราจัดการอยู่ เช่นPCB แข็งหลายชั้น,PCB แข็งด้านเดียว, และPCB อลูมิเนียมความถี่สูง. แต่ละอันมีคุณสมบัติและการใช้งานที่เป็นเอกลักษณ์ของตัวเอง และกระบวนการประกอบอาจแตกต่างกันเล็กน้อยขึ้นอยู่กับประเภทที่เรากำลังดำเนินการอยู่

ขั้นตอนแรกในกระบวนการประกอบคือการวางส่วนประกอบ นี่คือที่ที่เรานำส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์เล็กๆ ทั้งหมด เช่น ตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ และวงจรรวม มาวางไว้ในตำแหน่งที่ถูกต้องบน PCB มันเหมือนกับปริศนาจิ๊กซอว์ไฮเทค เราใช้เครื่องจักรที่เรียกว่าเครื่องหยิบและวางสำหรับสิ่งนี้ มันเจ๋งมากเพราะมันสามารถหยิบชิ้นส่วนที่มีขนาดเล็กเท่าเม็ดทรายและจัดวางได้อย่างแม่นยำอย่างเหลือเชื่อ เครื่องจักรจะอ่านไฟล์การออกแบบที่บอกได้อย่างแน่ชัดว่าแต่ละส่วนประกอบควรไปอยู่ที่ใด

เมื่อวางส่วนประกอบแล้ว เราจำเป็นต้องบัดกรีส่วนประกอบเหล่านั้นเข้ากับ PCB การบัดกรีคือสิ่งที่ทำให้เกิดการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าระหว่างส่วนประกอบต่างๆ และร่องรอยของ PCB การบัดกรีในการประกอบ PCB มีสองวิธีหลัก: การบัดกรีแบบคลื่นและการบัดกรีแบบรีโฟลว์

การบัดกรีแบบคลื่นมักใช้สำหรับส่วนประกอบที่มีรูทะลุ ในกระบวนการนี้ PCB จะถูกส่งผ่านคลื่นของการบัดกรีหลอมเหลว สารบัดกรีจะดูดเข้าไปในรูใน PCB และรอบๆ ลีดของส่วนประกอบ ทำให้เกิดการเชื่อมต่อที่มั่นคง เป็นวิธีที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพในการบัดกรีส่วนประกอบรูทะลุจำนวนมากในคราวเดียว

ในทางกลับกัน การบัดกรีแบบ Reflow ใช้สำหรับส่วนประกอบที่ยึดบนพื้นผิว ขั้นแรก เราใช้สารบัดกรีกับแผ่น PCB เนื้อบัดกรีเป็นส่วนผสมของอนุภาคบัดกรีขนาดเล็กและฟลักซ์ ฟลักซ์ช่วยให้สารบัดกรีไหลและเกาะติดกับแผ่นอิเล็กโทรดและสายส่วนประกอบ หลังจากที่ส่วนประกอบถูกวางบนสารบัดกรีแล้ว PCB จะผ่านเตาอบแบบรีโฟลว์ เตาอบจะทำความร้อน PCB จนถึงอุณหภูมิที่กำหนด ละลายสารบัดกรีและสร้างการเชื่อมต่อไฟฟ้า

หลังจากการบัดกรี เราจำเป็นต้องทำการตรวจสอบบางอย่าง เราไม่สามารถสรุปได้ว่าทุกอย่างสมบูรณ์แบบ อาจมีปัญหา เช่น สะพานบัดกรี (ที่บัดกรีเชื่อมต่อแผ่นอิเล็กโทรดสองแผ่นที่ไม่ควรเชื่อมต่อ) ส่วนประกอบขาดหายไป หรือส่วนประกอบที่ไม่ตรงแนว เราใช้วิธีการตรวจสอบที่แตกต่างกันสองสามวิธี วิธีหนึ่งคือการตรวจสอบด้วยสายตา ซึ่งผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์ใช้แว่นขยายหรือกล้องจุลทรรศน์เพื่อดู PCB และตรวจสอบปัญหาที่ชัดเจน อีกวิธีหนึ่งคือการตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ (AOI) ซึ่งใช้กล้องและซอฟต์แวร์ในการสแกน PCB และค้นหาข้อบกพร่อง มันเร็วมากและสามารถตรวจจับข้อบกพร่องเล็กๆ น้อยๆ ที่อาจมองเห็นได้ยากสำหรับมนุษย์ นอกจากนี้ยังมีการตรวจสอบด้วยรังสีเอกซ์ ซึ่งใช้เพื่อตรวจสอบข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่ เช่น ปัญหาเกี่ยวกับข้อต่อบัดกรีภายในส่วนประกอบ

เมื่อ PCB ผ่านการตรวจสอบแล้ว อาจต้องผ่านกระบวนการเพิ่มเติมบางอย่าง ตัวอย่างเช่น เราอาจจำเป็นต้องใช้การเคลือบแบบ Conformal นี่คือชั้นบางๆ ของวัสดุป้องกันที่ใช้กับ PCB เพื่อป้องกันความชื้น ฝุ่น และปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ นอกจากนี้ยังสามารถช่วยป้องกันการกัดกร่อนและการลัดวงจรได้อีกด้วย

ตอนนี้ เรามาพูดถึงความท้าทายในกระบวนการประกอบ PCB กันสักหน่อย หนึ่งในความท้าทายที่ใหญ่ที่สุดคือการจัดการกับส่วนประกอบที่มีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ เมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้าไป ส่วนประกอบต่างๆ ก็มีขนาดเล็กลงเรื่อยๆ ซึ่งทำให้ยากต่อการวางและบัดกรีอย่างแม่นยำ ความท้าทายอีกประการหนึ่งคือการจัดการกับส่วนประกอบประเภทต่างๆ ส่วนประกอบบางอย่างไวต่อความร้อนมาก ดังนั้นเราจึงต้องระมัดระวังในการบัดกรี แล้วก็มีปัญหาเรื่องการบัดกรีไร้สารตะกั่ว โลหะบัดกรีไร้สารตะกั่วมีคุณสมบัติแตกต่างจากโลหะบัดกรีที่มีสารตะกั่วแบบดั้งเดิม ซึ่งอาจทำให้กระบวนการบัดกรียากขึ้นเล็กน้อย

แต่เดี๋ยวก่อน เราอยู่ในธุรกิจนี้มาระยะหนึ่งแล้ว และเราได้เรียนรู้วิธีเอาชนะความท้าทายเหล่านี้แล้ว เรามีทีมวิศวกรและช่างเทคนิคที่ยอดเยี่ยมซึ่งทำงานอย่างต่อเนื่องเพื่อปรับปรุงกระบวนการประกอบของเรา

หากคุณอยู่ในตลาดการผลิต PCB ไม่ว่าจะเป็นPCB แข็งหลายชั้น,PCB แข็งด้านเดียว, หรือPCB อลูมิเนียมความถี่สูงเราอยากจะพูดคุยกับคุณ เราสามารถนำเสนอบริการประกอบ PCB คุณภาพสูงในราคาที่แข่งขันได้ เพียงติดต่อเราเพื่อเริ่มการสนทนาเกี่ยวกับข้อกำหนดของโครงการของคุณ

อ้างอิง:

• "การออกแบบและผลิต PCB" โดย IPC
• "พื้นฐานของแผงวงจรพิมพ์" โดย Hunkar Ozyagcilar