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PCBA技術

PCBA技術 - PCBA処理にはどのような処理装置が必要か

PCBA技術

PCBA技術 - PCBA処理にはどのような処理装置が必要か

PCBA処理にはどのような処理装置が必要か

2021-10-30
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Author:Downs

私たちは皆、ほんの数サンプルしかないことを知っている, 手動はんだ付け, バッチ中 PCBA処理 必要 PCBA組立 生産ライン. では、どのような機器が使用されます PCBA組立 ライン?

イン PCBA組立, リフローはんだ付けを用いたSMT又は表面実装技術アセンブリの4つの主な段階がある, それで, 実装アプリケーションの設定, 自動コンポーネント配置, soldering and inspection (and testing if necessary). 必要な基本設備 PCBA組立 が含まれます。

はんだペーストプリンタ

(二)半田ペースト検査機

ディスペンサー

マウンター

リフローはんだ付け機

(6)ウェーブはんだ付け機(スルーホール部品用)

自動光学検査機

オンラインテスト( ICT )フィクスチャ

機能確認試験装置

フェーズ1:配置アプリケーション

はんだペーストプリンタ

PCBAアセンブリの最初のステップは、はんだペーストを基板に適用することである。はんだペーストは、小さな金属合金の混合物から作られる灰色の接着剤です。通常、錫、鉛、銀。一緒に完成した回路基板を保持する接着剤として考えてください。それがなければ、コンポーネントは裸のボードに固執しません。

PCBボード

ペーストを適用する前に、PCBテンプレートをボードに置きます。PCBテンプレートは、小さなレーザーカット穴があるステンレス鋼板です。これらのフラックスは、最終的に完成したPCB、すなわちSMDパッド上に位置する回路基板領域に接触するために、部品にのみ適用することができる。

はんだペースト・アプリケーションの間、PCBテンプレートおよびPCBは、自動ハンダ・ペースト・プリンタの適所にロックされる。その後、スキージは、パッド上の鉛フリーはんだペーストを正確な量で拡散させる。それから、機械は、ペーストを均一に広げて、所望の領域にそれを堆積させるために、テンプレート上のブレードをドラッグする。テンプレートを削除した後に、はんだペーストは、我々がそれを望む(正確に)場所です。

(二)半田ペースト検査機

多くの産業研究は、SMDはんだ付け問題の最高70 %が不正確であるか無資格のはんだペースト印刷にたどられることができると指摘しました。そこで、次の工程は、半田ペーストが基板上に正しく印刷されているかどうかを調べることである。良好なはんだペースト印刷方法は、通常、PCBの小さなバッチのニーズを満たすのに十分であるが、より高い再加工コストを避けるために、多数のPCBsをバッチに製造する際には、SPIを考慮すべきである。

spiマシンは,はんだ体積,アラインメント,高さなどの因子に基づいて,はんだペーストの品質を評価するために,3 d画像を捕捉できるカメラを使用する。そして、製造者が不良はんだペースト印刷を迅速に見つけて、問題を修正することができるように、機械はすぐにハンダまたは不正なアラインメントの不適切な量を識別することができる。自動光学検査(詳細に後述)で使用する場合、これにより、製造者は、半田印刷プロセスを効果的に監視し、制御することができ、それによって、再加工コストを低減し、より効率的に高品質PCBを製造することができる。

フェーズ2:自動コンポーネント配置

ディスペンサー

コンポーネントを配置する前に、ディスペンサーは、リード線とコンタクトがはんだ付けされるまで、コンポーネント本体が配置されるPCBに接着剤ドットを適用します。ウェーブはんだ付けには非常に重要である。ウエーブはんだ付けにおいては、波クレストは、より大きな構成部品を除去することができるか、または部品が落ちるのを防ぐために両面波はんだ付けまたはリフローはんだ付けのためにはんだ付けすることができる。

マウンター

配置マシンはおそらく組立ライン全体で最も魅力的なマシンです。名前が示すように、ピックアンドプレイスマシンは、コンポーネントをピックアップし、裸のボード上に配置します。伝統的に、PCBAアセンブリプロセスのこの段階は手で行われます。この段階で、人々はピンセットを使用して部品を選択的に配置します。幸いにも、今日のPCB製造業者は、このステップを自動化するために、ピックとプレース機を使いました。なぜなら、機械は人間より正確で、時計回りに働くことができるからです。

配置機は、SMT成分をピックアップし、半田ペーストの上部に予めプログラムされた位置に正確に配置する。彼らは電光石火の速度で落ち、マシンは簡単に1時間あたり30000部に達した。マシンが整然としたがほとんど狂った方法で部品を配置するので、見て、マシンの仕事を置くことは間違いなく最も興味深い視聴です!

第三段階溶接

リフローはんだ付け機

リフローはんだ付けはpcbaアセンブリで最も広く使用されているはんだ付け技術である。一度ボードが完全にコンポーネントをロードされると、コンポーネントは長い巨大なオーブン(リフローはんだ付け機と呼ばれる)を介してコンベアベルトに沿って移動します。PCBボードは、半田ペーストを溶融し、安定して硬化させるために、厳密に制御された温度で様々な領域を通過し、それによって、部品とそれらのそれぞれのパッドとの間に強い電気的接続を形成する。

ウエーブはんだ付け機

基板が溶融はんだの波を通過して部品をはんだ付けしなければならないので、ウエーブはんだ付け機はその名を得た。ウエーブはんだ付けプロセスの開始時に、いわゆるフラックス層を適用して、すべての部品コンタクトおよびパッドを洗浄して、適切なはんだ付着を確実にする。フラックスを塗布した後、予熱して熱衝撃を防止する。最後に、ハンダ波は溶融したハンダポットにおいて、確定される。そして、それからPCBは通過される。そして、ボードの下側をハンダ波と接触させて、それによって、コンポーネントのリード線またはそれらのそれぞれのホールおよびリード線の接点間の接続を形成する。パッド.

しかし,リフローはんだ付けと比較して,今日使用されている表面実装部品を用いてボードの微細な機能をはんだ付けする際に,後者がはるかに効果的であるので,ウェーブはんだ付けは今日のpcbaアセンブリで広く使用されていない。その結果,ウェーブはんだ付けや最近の選択波はんだ付け法を用いてスルーホール部品を組み立てた。

フェーズ4:検査

自動光学検査(AOI)

回路基板が完全に組み立てられた今、それは現在検査されて、テストされることができます。PCBボードの複雑さが増すにつれて,自動光学検査はこれまで以上に重要である。裸眼でスラントしてスポットエラーをすることができますが、マニュアル検査は、大量生産では効果的ではありません。pcbaを試験することは高価な再製造コストと材料廃棄物を避けるためのpcba製造の重要なステップである。aoiシステムは,生産工程の初期の問題を検出し,個々のボードの処理や修正を可能にするシステムである。

欠陥を検出するために光学的方法を使用すると,aoiシステムは以前より人間が行う検査を行うことができるが,速度と精度が非常に高い。AOI機は高精細カメラを使用して回路基板の表面を捉え,解析用画像を構築する。次に、撮像された画像は、正しい基準ボードの画像と比較され、不適切で欠けた成分から短絡及びスクラッチへの様々な欠陥を識別する。

8 .オンラインテスト( ICT ) -ネイルベッド

インラインテスト(ict)ステージは,組立られたpcbボードの機能を迅速にテストするための最も広く認識された方法の一つである爪クリッパー固定具を用いて行われる。実際の釘ベッドの後に命名された拷問装置に対するテストベンチの異常な類似性のために、テスト固定具は、各々のピンがPCB回路のノードと接触しているように配置された一連のスプリングローディングポゴピンから成る。各々の完成した回路基板はこれらのピンの上に置かれて、すぐにPCB上のテストポイントの何百もの接触を確立するために押し下げられます。これらの試験点を通して、固定具は、その性能を評価し、電気的連続性または短絡回路遮断を検出するために、迅速にPCBにテスト信号を転送することができる。

PCBAテスト 釘ベッドの上に、ピンの鋭い先端のためにハンダ接続の上で見られる小さな歯によって証明されるかもしれません. したがって, あなたのPCBAに小さな歯があるとき, ドントパニック! これがお祝いの原因だ, それはあなたのメーカーが適切にあなたの回路基板が無傷であることを確認するためにテストしていることを示しているので.

9 .機能検証試験( FVT )

機能検証試験(FVT)は最終段階であり、出荷前に完成したPCBのパスまたはフェイル判定を行うことができる。この時点で、我々はもはや、ちょうどはんだブリッジや墓石などの物理的な欠陥をテストしていません。代わりに、ソフトウェアがロードされ、私たちはボードが適切に顧客が望む任意のアプリケーションで使用されるときに動作するかどうかをテストしています。

通常、FVTはPCBをコネクタまたはテストポイントを通してPCBにPCBを接続することによってPCBを使用する操作環境をシミュレートします。機能テストは、製品から製品に変化する。なぜなら、テストされたPCBはそれぞれユニークであるからである。機能テストの最も一般的な形式は、“サーマルモデル”であり、これはPCBが使用される最終製品をシミュレートするために使用される構成である。しかし、どのようにFVTをカスタマイズするには、彼らはすべて共通のコンポーネントを共有します。システム、ハードウェア、ソフトウェア。