PCB 조립은 저항기 등의 모든 전자 부품을 조립하는 공정을 말합니다., 트랜지스터, 다이오드, 기타. 인쇄 회로 기판에, 조립 방법은 수동 또는 기계일 수 있습니다.. 사람들은 종종 PCB 어셈블리를 PCB 제조와 혼동합니다., 그들은 완전히 다른 프로세스를 포함합니다. PCB 제조의 경우, 설계 및 프로토타이핑을 포함한 매우 광범위한 프로세스가 포함됩니다., 인쇄 회로 기판 조립은 PCB 제조 후에 시작되며 구성 요소 배치에 관한 것입니다..
전자 기술의 발전으로 PCB 조립의 가능성이 높아졌습니다.. 이제 일반적으로 사용되는 세 가지 조립 기술이 있습니다., 하나는 SMT ( 표면 실장 기술), 두 번째는 THT입니다.(스루홀 기술), 세 번째는 이전 두 가지의 조합입니다..
SMT 어셈블리 주로 표면 실장 장치를 납땜하여 조립됩니다. (SMD) PCB에. SMD 부품의 표준 패키지가 작기 때문에, 높은 정확도와 솔더 조인트의 적절한 온도를 보장하기 위해 전체 프로세스를 신중하게 제어해야 합니다.. 다행스럽게도, SMT는 개별 구성 요소를 자동으로 선택하여 극도의 정밀도로 PCB에 배치하는 완전 자동화된 조립 기술입니다..
THT는 설치자가 커패시터와 같은 전자 부품을 삽입하는 보다 전통적인 PCB 조립 기술입니다., 코일, 구멍을 통해 회로 기판에 큰 저항과 인덕터. SMT와 비교, 스루 홀 장착으로 대형 부품 조립 가능, 더 강한 기계적 결합을 제공합니다., 테스트 및 프로토타이핑에 더 적합합니다.. 더 많은 THT PCB 어셈블리>>
전자 제품은 더 작은 크기와 더 많은 기능을 갖도록 설계되는 경향이 있습니다., 따라서 인쇄 회로 기판 조립에 대한 수요가 높아집니다.. 사람들은 제한된 공간에서 매우 복잡한 회로를 조립해야 합니다., SMD나 PTH만으로는 원하는 효과를 얻기 어렵다., SMT와 THT 기술을 결합해야 합니다.. 혼합 pcb 조립 기술을 사용하는 경우, 납땜 및 조립을 단순화하기 위해 적절한 조정이 이루어져야 합니다..
단계 1: 솔더 페이스트 스텐실링
첫 번째 단계에서, 솔더 페이스트가 보드에 적용될 것입니다.. 솔더 페이스트는 회색이며 다음으로 구성된 작은 금속 볼로 구성됩니다. 96.5% 믿다, 3% 은, 과 0.5% 구리, 반드시 정해진 양만큼 사용하고 정확한 위치에 도포하십시오. PCB 조립 라인에서, 인쇄 회로 기판과 솔더 스텐실을 기계적 클램프로 고정하고 정확한 양의 솔더 페이스트를 원하는 영역에 도포합니다.. 기계는 각 열린 영역을 균일하게 덮을 때까지 스텐실에 슬러리를 적용합니다.. 드디어, 스텐실을 제거하면 솔더 페이스트가 올바른 위치에 남아 있음을 알 수 있습니다..
단계 2: 픽 앤 플레이스
두 번째 단계에서, 인쇄 회로 기판에 표면 실장 구성 요소를 자동으로 배치할 수 있는 픽 앤 플레이스 기계를 사용해야 합니다.. 현재, SMD 구성 요소는 PCB의 종류에 널리 사용됩니다., 고효율로 조립할 수 있는. 과거에, 픽 앤 플레이스는 수동으로 적용됩니다., 어셈블러는 모든 구성 요소가 올바른 위치에 배치되었는지 확인하기 위해 프로세스 중에 많은 주의를 기울일 필요가 있습니다.. 자동 픽 앤 플레이스는 작업이 가능한 로봇에 의해 작동되는 반면 24/7 피로 없이, 생산성을 향상시키고 오류를 크게 줄였습니다.. 기계는 진공 그립으로 인쇄 회로 기판을 집어 들고 픽 앤 플레이스 스테이션으로 옮깁니다.. 그런 다음 로봇은 PCB를 스테이션에 배치합니다., SMD 구성 요소는 의도된 위치의 솔더링 페이스트 위에 배치됩니다..
단계 3: 리플로 납땜
픽 앤 플레이스 후, PCB 어셈블리는 리플 로우 솔더링 프로세스로 이동합니다.. 회로 기판은 컨베이어 벨트를 통해 대형 리플 로우 오븐으로 이송됩니다.. 오븐은 멧돼지를 고온으로 데울 것입니다., 일반적으로 약 250 섭씨 온도, 솔더 페이스트에 솔더를 녹이기 위해. 열처리가 끝나면, 회로 멧돼지는 일련의 냉각기 히터로 구성된 오븐을 통해 이동됩니다., 녹은 땜납을 식히고 응고시키는 데 도움이 될 것입니다.. 리플 로우 솔더링 중, 우리는 몇 가지 특별한 보드에주의를 기울여야합니다, 취득 양면 PCB 예를 들어. 양면 PCB의 각 면은 별도로 스텐실하고 리플로 납땜해야 합니다., 보통, 더 적은 수의 부품이 있는 쪽이 먼저 리플로 솔더링됩니다., 그럼 반대편.
단계 4: 검사
조립된 회로 기판은 기능에 대해 테스트해야 합니다. 리플로우 프로세스는 연결 불량 또는 연결 부족을 초래할 수 있습니다.. 리플 로우 솔더링 중 움직임은 또한 단락을 유발할 수 있습니다.. 그러므로, 검사는 조립 과정에서 수반되는 핵심 단계입니다.. 오류를 검사하는 다양한 방법이 있습니다, 일반적으로 사용되는 것은 수동 검사입니다., 엑스레이 검사, 및 자동 광학 검사. Reflow Soldering 후 정기점검 가능, 회로 카드 어셈블리가 다음 공정으로 넘어갈 때까지 잠재적인 문제를 식별할 수 있습니다.. 이러한 검사는 제조업체가 문제를 더 빨리 감지하기 때문에 많은 비용을 절감하는 데 도움이 될 수 있습니다., 시간을 낭비하지 않고 더 빨리 해결할 수 있습니다., 인적 자원, 및 재료.
단계 5: 스루홀 부품 삽입
SMD 구성 요소 외에도, 일부 회로 기판은 관통 구멍 또는 PTH 구성 요소와 같은 다른 종류의 구성 요소와 함께 조립해야 할 수 있습니다.. 따라서 이러한 구성 요소를 조립하는 방법? 잘, 회로 기판에 도금된 구멍이 있습니다, 보드의 한쪽에서 다른 쪽으로 신호를 전송하기 위해 PCB 구성 요소에 대한 액세스를 제공합니다.. 그러므로, 이 경우 납땜 페이스트를 사용할 수 있습니다., 따라서 수동 납땜 및 웨이브 납땜과 같은 PTH 구성 요소를 삽입하려면 다른 납땜 방법을 사용해야 합니다..
단계 6: 기능 테스트
일정한 온도를 유지하기 위해 물이 금형을 통해 순환됩니다., PCBA의 기능을 테스트하기 위해 최종 검사가 수행됩니다., we call this process a “functional test”. 이 테스트는 PCB의 정상적인 작동을 시뮬레이션합니다., 전원 공급 장치 및 아날로그 신호가 PCB를 통과할 때 PCB의 전기적 특성을 모니터링하여 PCBA가 자격이 있는지 판단합니다..
인쇄회로 조립의 자세한 과정을 설명한 후, 이제 PCBA의 품질을 향상시킬 수 있는 몇 가지 제안을 드리고자 합니다..
PCB 설계 기간 동안 보드의 각 구성 요소에 대해 올바른 패키지 크기를 선택하는 것이 매우 중요합니다., 일반적으로 말하면, 더 큰 패키지를 선택하는 것이 좋습니다.. 더 작은 패키지를 선택하면 회로 카드 조립 단계에서 잠재적인 문제가 발생할 수 있습니다., 회로를 수정하는 데 많은 시간이 걸립니다.. 부품 분해 및 납땜과 같은 복잡한 수정을 위해, 전체 회로 기판을 다시 조립하는 것이 훨씬 쉽습니다..
부품 풋프린트는 PCB 어셈블리의 또 다른 주요 고려 사항입니다.. 각 풋프린트는 각 통합 구성 요소의 데이터시트에 지정된 토지 패턴에 따라 정확하게 생성되어야 합니다.. 잘못된 설치 공간으로 인해 많은 문제가 발생할 수 있습니다., 솔더링 과정에서 통합 부품에 가해지는 불균일한 열을 유발하는 것과 같은, PCB의 양면이 아닌 한 면에만 달라붙게 만듭니다.. 게다가, 저항과 같은 수동 SMD 구성 요소, 커패시터, 인덕터는 주로 구성 요소와 관련된 랜드 패턴의 잘못된 치수로 인해 영향을 받습니다., 구성 요소의 두 패드에 연결된 트랙의 다른 크기, 또는 트랙 너비가 너무 넓습니다..
부품 사이의 공간 부족으로 인한 과열은 PCB 고장의 주요 원인 중 하나입니다., 이 문제는 일부 매우 복잡한 회로에서 더 두드러집니다.. 한 구성 요소를 다른 구성 요소에 너무 가깝게 배치하면 다양한 문제가 발생할 수 있습니다., 가장 심각한 것은 PCB의 재설계 및 재제작으로 이어질 수 있습니다., 불필요한 비용을 추가하는 시간 소모적인 프로세스. 자동화 조립 및 시험기 적용시, 각 구성 요소가 기계 부품에서 멀리 떨어져 있는지 확인하는 것이 중요합니다., 보드의 가장자리, 및 기타 모든 구성 요소. 잘못 회전된 구성 요소 또는 구성 요소 사이의 간격이 너무 좁으면 웨이브 솔더링 프로세스 중에 문제가 발생할 수 있습니다.. 예를 들어, 파도가 이동한 경로를 따라 더 높은 구성 요소가 더 낮은 높이의 구성 요소보다 앞서는 경우, 용접이 약해질 것입니다.
PCB 설계 및 조립 공정 모두, BOM을 확인하는 것이 중요합니다.(잘) 항상 업데이트됩니다. BOM의 실수나 부정확성은 큰 문제를 일으킬 수 있습니다., 제조업체가 문제를 파악하고 해결하는 데 많은 시간을 할애해야 하므로 전체 조립 단계가 연기될 수 있습니다.. BOM의 정확성과 유효성을 확인하기 위해, PCB 디자인을 업데이트할 때마다, BOM을 철저하고 신중하게 검토해야 합니다.. 예를 들어, 기존 프로젝트에 새 구성 요소가 추가되는 경우, 그런 다음 BOM이 그에 따라 업데이트되었는지 확인해야 합니다..
기점 둥근 구리 모양입니다, 그들은 픽 앤 플레이스 조립 기계의 랜드마크 역할을 할 것입니다.. 기점을 이용하여, 자동화 장비는 보드 방향을 식별하고 미세 피치 표면 실장 구성 요소를 조립할 수 있습니다.. 기준점은 글로벌 기준점과 로컬 기준점의 두 가지 클래스로 나눌 수 있습니다.. 전역 기준점은 인쇄 회로 기판의 가장자리에 배치하여 X-Y 평면에서 기판의 방향을 픽 앤 플레이스 기계로 감지할 수 있도록 하는 데 사용됩니다.. 현지 기준으로, 그들은 정사각형 SMD 구성 요소의 모서리에 가깝게 배치됩니다., PCB 조립 중 위치 오류를 줄이는 데 도움이 될 수 있는 픽 앤 플레이스 머신이 구성 요소의 풋프린트를 정확하게 찾을 수 있도록 합니다.. 한마디로, 기준점은 PCB 조립에 매우 중요합니다., 특히 서로 멀지 않은 보드에 관련된 많은 구성 요소가 있는 경우.
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