PCBアセンブリとは?
PCBアセンブリとは、抵抗器などのすべての電子部品を組み立てるプロセスを指します, トランジスタ, ダイオード, 等. プリント回路基板上に, 組み立て方法は手動または機械式にすることができます. 人々はしばしばPCBアセンブリとPCB製造を混同します, それらは完全に異なるプロセスを含みます. PCB製造に関して, 設計やプロトタイピングを含む非常に幅広いプロセスが含まれます, 一方、プリント基板の組み立ては PCB の製造後に始まり、コンポーネントの配置がすべてです.
3 PCB組立技術の種類
電子技術の進歩により、PCBアセンブリの可能性が広がりました. 現在、一般的に使用されている3つのアセンブリテクノロジがあります, 1つはSMTです ( 表面実装技術), 2つ目はTHTです(スルーホール技術), 3つ目は前者の2つの組み合わせです.
表面実装技術
SMTアセンブリ 主に表面実装デバイスをはんだ付けすることによって組み立てられます (SMD) PCB上. SMDコンポーネントの標準パッケージが小さいため, はんだ接合部の高精度と適切な温度を確保するために、プロセス全体を注意深く制御する必要があります. 幸運にも, SMTは完全に自動化されたアセンブリ技術であり、個々のコンポーネントを自動的にピックアップして、非常に正確にPCB上に配置します。.
スルーホール技術
THTは、設置者がコンデンサなどの電子部品を挿入する、より伝統的なPCBアセンブリ技術です。, コイル, 大きな抵抗とインダクタを穴から回路基板に挿入します. SMTとの比較, スルーホール実装により、大型部品の組み立てが可能, そしてそれはより強い機械的結合を提供します, これは、テストやプロトタイピングにも適しています. より多くのTHTPCBアセンブリ>>
混合PCBアセンブリテクノロジー
電子製品は、サイズが小さく、機能が多いように設計されている傾向があります, したがって、プリント基板のアセンブリに対する要求が高くなります。. 限られたスペースで非常に複雑な回路を組み立てる必要があります, SMDまたはPTHのみを使用して目的の効果を達成することは困難です, SMTとTHTテクノロジーを組み合わせる必要があります. 混合 PCB アセンブリ技術を使用する場合, はんだ付けと組み立てを簡素化するために適切な調整を行う必要があります.
PCBアセンブリプロセス
ステップ 1: はんだペーストステンシル
最初のステップで, はんだペーストがボードに塗布されます. はんだペーストは灰色で、次のような小さな金属球で構成されています。 96.5% 信じる, 3% 銀, そして 0.5% 銅, 必ず管理された量で使用し、正確な場所に適用されていることを確認してください. PCB組立ラインで, プリント回路基板とはんだステンシルはメカニカルクランプで保持され、正確な量のはんだペーストが目的の領域に塗布されます. マシンは、各オープンエリアを均等に覆うまでスラリーをステンシルに適用します. 最後に, ステンシルを取り外すと、はんだペーストが正しい場所に残っていることがわかります.
ステップ 2: ピックアンドプレース
2番目のステップで, 表面実装部品をプリント回路基板に自動的に配置できるピックアンドプレース機を使用する必要があります. 現在, SMDコンポーネントは、さまざまな種類のPCBで広く使用されています, 高い効率で組み立てることができます. 過去には, ピックアンドプレースは手動で適用されます, また、アセンブラは、すべてのコンポーネントが正しい位置に配置されていることを確認するために、プロセス中に多くの注意を払う必要があります. 自動ピックアンドプレースは、動作可能なロボットによって操作されますが 24/7 倦怠感なし, 生産性が向上し、エラーが大幅に減少します. マシンは、真空グリップでプリント回路基板をピックアップし、それらをピックアンドプレースステーションに移動します. 次に、ロボットはPCBをステーションに配置します, そしてSMDコンポーネントは意図的な場所ではんだペーストの上に配置されます.
ステップ 3: リフローはんだ付け
ピックアンドプレース後, PCBアセンブリはリフローはんだ付けプロセスに移行します. 回路基板は、コンベヤーベルトを介して大きなリフローオーブンに移されます. オーブンはイノシシを高温で加熱します, 通常は約 250 摂氏, はんだペーストにはんだを溶かす. 加熱処理が終了したら, 回路イノシシは、一連のクーラーヒーターで構成されるオーブン内を移動します, 溶けたはんだを冷やして固めるのに役立ちます. リフローはんだ付け中, いくつかの特別なボードに注意を払う必要があります, 取る 両面PCB 例えば. 両面PCBの各面は、別々にステンシルおよびリフローはんだ付けする必要があります, 通常は, コンポーネントが少ない側が最初にリフローはんだ付けされます, その後、反対側.
ステップ 4: 検査
組み立てられた回路基板は、機能についてテストする必要があります。リフロープロセスにより、接続が不十分になったり、接続が失われたりする可能性があります。. リフローはんだ付け中の動きも短絡の原因となる可能性があります. したがって、, 検査は、組み立てプロセス中に含まれる重要なステップです. エラーを検査するにはさまざまな方法があります, そして一般的に使用されるものは手動チェックです, X線検査, および自動光学検査. リフローはんだ付け後、定期点検が可能です。, そのため、回路カードのアセンブリが次のプロセスに進むまで、潜在的な問題を特定できます。. このような検査は、問題をより早く検出するため、メーカーが多くのお金を節約するのに役立ちます, 時間を無駄にすることなく、より早く解決できます, 人事, と材料.
ステップ 5: スルーホールコンポーネントの挿入
SMDコンポーネントは別として, 一部の回路基板は、スルーホールやPTHコンポーネントなどの他の種類のコンポーネントと組み立てる必要がある場合があります. では、これらのコンポーネントを組み立てる方法? 上手, 回路基板にメッキ穴があります, ボードの一方の側からもう一方の側に信号を転送するためのPCBコンポーネントへのアクセスを提供します. したがって、, この場合、はんだペーストが機能します, そのため、手動はんだ付けやウェーブはんだ付けなど、他のはんだ付け方法を使用してPTHコンポーネントを挿入する必要があります.
ステップ 6: 機能テスト
最後のステップで, PCBAの機能をテストするために最終検査が行われます, このプロセスを “機能テスト”. このテストは、PCBの通常の動作をシミュレートします, 電源とアナログ信号がPCBを通過するときに、PCBの電気的特性を監視して、PCBAが適格かどうかを判断します。.
提案 実行する PCBアセンブリ より良い
プリント基板の組み立て工程を詳しく説明した後、, ここで、PCBAの品質を向上させることができるいくつかの提案を提供したいと思います.
- コンポーネントサイズ
PCB設計期間中に、ボード上の各コンポーネントに適切なパッケージサイズを選択することが非常に重要です。, 一般的に言えば, より大きなパッケージを選択することをお勧めします. より小さいパッケージを選択すると、回路カードの組み立て段階で潜在的な問題が発生する可能性があります, 回路を変更するのに多くの時間がかかります. コンポーネントの分解やはんだ付けなどの複雑な変更の場合, 回路基板全体を再度組み立てるのははるかに簡単です.
- コンポーネントのフットプリント
コンポーネントのフットプリントは、PCBアセンブリのもう1つの重要な考慮事項です. 各フットプリントは、統合された各コンポーネントのデータシートで指定された土地パターンに従って正確に作成する必要があります. 不正確なフットプリントから多くの問題が発生する可能性があります, はんだ付けプロセス中に統合コンポーネントに不均一な熱が加えられるなど, PCBの両側ではなく片側だけに付着させます. 加えて, 抵抗器などのパッシブSMDコンポーネント, コンデンサ, また、インダクタは、主にコンポーネントに関連するランドパターンの誤った寸法が原因で影響を受けます。, コンポーネントの2つのパッドに接続されているトラックの大きさが異なる, またはトラック幅が広すぎる.
- コンポーネント間の間隔
コンポーネント間の不十分なスペースによって引き起こされる過熱は、PCB障害の主な原因の1つです, この問題は、いくつかの非常に複雑な回路でより顕著になります. あるコンポーネントを別のコンポーネントに近づけすぎると、さまざまな問題が発生する可能性があります, 最も深刻なものは、PCBの再設計と再製造につながる可能性があります, これは時間のかかるプロセスであり、不要なコストが追加されます. 自動組立および試験機を適用する場合, 各コンポーネントが機械部品から遠く離れていることを確認することが重要です, ボードの端, および他のすべてのコンポーネント. コンポーネント間の間隔が小さすぎるか、正しく回転されていないコンポーネントは、ウェーブはんだ付けプロセス中に問題を引き起こす可能性があります. 例えば, 波が移動する経路に沿って、より高いコンポーネントがより低い高さのコンポーネントに先行する場合, 溶接が弱まります.
- 更新されたBOM
PCB設計と組み立てプロセスの両方, 部品表を確認することが重要です(上手) 常に更新されます. BOMの間違いや不正確さは、大きな問題を引き起こす可能性があります, メーカーは問題を理解して解決するために多くの時間を費やす必要があるため、これは組み立てフェーズ全体を延期する可能性があります. BOMの正確性と妥当性を確認するため, PCBデザインを更新するたびに, BOMを徹底的かつ注意深く確認する必要があります. 例えば, 新しいコンポーネントがある場合は、既存のプロジェクトに追加されます, 次に、BOMがそれに応じて更新されていることを確認する必要があります.
- 基準の使用
基準 丸みを帯びた銅の形です, それらは、ピックアンドプレース組立機のランドマークの役割を果たします. 基準を使用することによって, 自動化された機器は、ボードの向きを識別し、ファインピッチの表面実装コンポーネントを組み立てることができます. 基準は、グローバル基準とローカル基準の2つのクラスに分けることができます。. グローバル基準は、プリント回路基板の端に配置するために使用されるため、X-Y平面での基板の向きをピックアンドプレース機で検出できます。. 地方の基準について, それらは正方形のSMDコンポーネントの角の近くに配置されます, これにより、ピックアンドプレースマシンがコンポーネントのフットプリントを正確に特定できるため、PCBアセンブリ中の位置決めエラーを減らすことができます。. 一言で, 基準はPCBアセンブリにとって非常に重要です, 特に、ボード上に互いに遠くないコンポーネントが多数含まれている場合.
PCBアセンブリ MOKOでのサービス
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