Tionól PCB

Is é PCBA an giorrúchán de Printed Circuit Board Assembly, ag tagairt don phróiseas chun comhpháirteanna leictreonacha a shádráil ar PCB chun córas ciorcad iomlán a chruthú. Is céim ríthábhachtach í i ndéantúsaíocht táirgí leictreonacha.

Teicneolaíocht Trí-Pholl (THT), Teicneolaíocht Gléasta Dromchla (SMT), agus teicneolaíocht hibrideach den chuid is mó. Sádraíonn THT comhpháirteanna le sreanga a chuirtear trí phoill, sádraíonn SMT comhpháirteanna go díreach ar dhromchla an PCB, agus comhcheanglaíonn teicneolaíocht hibrideach an dá rud.

I measc na gcéimeanna tá ullmhú ábhar, cigireacht PCB, SMT (priontáil greamaigh sádrála, socrú comhpháirteanna, sádráil athshreabhadh), THT (próiseáil luaidhe, sádráil tonnta), táthú, tástáil cáilíochta, glanadh & sciath, agus tionól deiridh.

Ceanglaíonn sé comhpháirteanna scoite de réir an dearaidh, rud a chuireann ar chumas feidhmeanna cosúil le próiseáil comharthaí agus tiontú fuinnimh. Is í an chéim ríthábhachtach í chun dearadh a chlaochlú ina tháirgí fisiciúla.

Tá an próiseas bunúsach cosúil, ach déantar é a choigeartú de réir chastacht an táirge, cineálacha comhpháirteanna, scála táirgthe, etc. Mar shampla, d’fhéadfadh cigireacht láimhe a bheith i gceist le táirgí ardchruinneas i mbaisceanna beaga, agus díríonn an táirgeadh mais ar uathoibriú.

Is éard atá i gceist le THT ná Teicneolaíocht Trí-Pholl, áit a gcuirtear comhpháirteanna le sreanga isteach i bpoill le haghaidh sádrála. Buntáistí: neart meicniúil ard, oiriúnach do chomhpháirteanna ard-reatha; Míbhuntáistí: spás mór á áitiú, éifeachtúlacht íseal.

Is Teicneolaíocht Gléasta Dromchla í SMT, a bhfuil buntáistí a bhaineann léi maidir le dlús tionóil ard, méid beag comhpháirteanna, oiriúnacht le haghaidh táirgeadh uathoibrithe, ardéifeachtúlacht agus costas íseal.

Úsáidtear teicneolaíocht hibrideach nuair is gá do tháirgí leas a bhaint as ardchumhacht/neart meicniúil THT agus ard-dlús/méid beag SMT araon, amhail modúil chumhachta le hionduchtóirí trí-phoill agus sceallóga dromchla-suite araon.

Braitheann tionchar ag costais chomhpháirteanna, líon/méid sraitheanna PCB/castacht an phróisis, deacracht tionóil, toirt táirgthe, riachtanais tástála, etc. ar an gcostas aonaid i mbaisceanna níos mó, agus méadaíonn próisis chasta costais.

Leictreonaic tomhaltóra: costas íseal, dlús ard, miondealú; Rialú tionsclaíoch: cobhsaíocht, frith-chur isteach; Feistí leighis: cruinneas agus iontaofacht ard, a éilíonn comhlíonadh dian le caighdeáin.

Ábhair choitianta cosúil le FR-4 (airíonna leictreacha/meicniúla maithe do tháirgí ginearálta) agus CEM-1 (costas níos ísle ach feidhmíocht níos lú). Bíonn tionchar ag comhéifeacht leathnúcháin theirmeach ar iontaofacht an chomhpháirte sádrála; d’fhéadfadh difríochtaí móra fadhbanna struis a chruthú.

Roghnaigh bunaithe ar chastacht an chiorcaid: déchiseal le haghaidh ciorcad simplí, ilchiseal le haghaidh ciorcad casta. Soláthraíonn níos mó ciseal níos mó spáis ródaithe ach costais níos airde, le ceanglais níos déine maidir le hailíniú ciseal.

Sáraíonn PCBanna rómhóra teorainneacha trealaimh; bíonn deacrachtaí láimhseála/sádrála mar thoradh ar chinn atá róbheag, rud a théann i bhfeidhm ar leagan amach na gcomhpháirteanna agus ar dhiomailt teasa.

Bíonn tionchar díreach ag méid, cruth agus spásáil na gceapán ar cháilíocht an tsádrála. Bíonn ceapáin atá róbheag ina gcúis le hailt thirime; bíonn droicheadú gearrchiorcad mar thoradh ar spásáil atá ró-dhlúth.

Cothromú sádrála aeir the (HASL): costas íseal ach cothromaíocht bhocht, rud a théann i bhfeidhm ar shádráil mhínpháirce; Ór tumoideachais nicil gan leictreafhacht (ENIG): dea-shádrálacht, cruinneas ard, costas ard; Leasaithigh sádrálachta orgánacha (OSP): cosnaíonn sé copar, costas measartha, riachtanais stórála dochta.

Cigireacht amhairc (scratches, dífhoirmiú), tástáil tóireadóir eitilte/TFC (nascacht), anailís mhiotalagrafaíochta (struchtúr inmheánach/plátáil).

Glanadh chun eisíontais a bhaint; ní mór PCBanna atá cóireáilte le OSP a bhácáil chun taise a bhaint agus boilgeoga sádrála a chosc.

Sonraíonn comhaid dearaidh cosúil le Gerber leagan amach na gcomhpháirteanna agus suíomhanna na n-eochaircheap, agus feidhmíonn siad mar bhunús le haghaidh tionóil chun comhlíonadh dearaidh a chinntiú.

Ní féidir comhpháirteanna a shuiteáil, gearrchiorcaid leictreacha/ciorcaid oscailte, cur isteach comhartha, droch-dhíscaoileadh teasa, rud a fhágann teipeanna feidhmiúla nó fadhbanna feidhmíochta.

Leagan amach réasúnta na gcomhpháirteanna (seachain limistéir dlútha/deacair a bhaint amach), dearadh ceap optamaithe, comhoiriúnacht SMT/THT, poill shuímh, agus ródaíocht chun uillinneacha géara agus rianta fada a sheachaint.

Smaoinigh ar fheidhmíocht leictreach (meaitseáil paraiméadair), comhoiriúnacht phacáiste le ceapacha, iontaofacht, costas, agus cobhsaíocht soláthair.

Pacáistí tríphoill (m.sh., DIP) le haghaidh THT, áitiú mór spáis; Pacáistí gléasta dromchla (m.sh., SOP/BGA) le haghaidh SMT, dlús ard ach deacracht sádrála níos airde (m.sh., éilíonn BGA rialú teochta beacht).

Is cúis le droch-shádráileacht hailt thirime agus sádráil bhréagach. Caithfidh luaidhe ocsaídithe/olacha réamhchóireáil (glanadh, stánú).

Oireann sádráil athshreabhadh do chomhpháirteanna SMT; oireann sádráil tonnta do chomhpháirteanna SMT trí phoill agus móra. De ghnáth, luaitear próisis chomhoiriúnacha i sonraíochtaí.

Céad isteach, céad amach (FIFO), teocht/taise rialaithe (20-25℃, 40%-60%RH), sampláil rialta, agus tástáil/scriosadh comhpháirteanna atá imithe in éag/amhrastacha.

Feidhm chiorcaid neamhghnácha (paraiméadair mhíchearta, teip sliseanna), gearrchiorcaid/ró-ualaí, agus damáiste don PCB agus do chomhpháirteanna eile.

Cigireacht amhairc (damáiste, ocsaídiú luaidhe), tástáil paraiméadair leictreach (ilmhéadar/méadar LCR), agus tástáil fheidhmiúil ar chomhpháirteanna criticiúla (e.g., fíorú ríomhchlárúcháin sliseanna).

D’fhéadfadh strus teirmeach iomarcach scoilteadh inmheánach sna sceallóga nó miondealú tréleictreach sna toilleoirí a chur faoi deara, rud a fhágann go dteipeann ar pharaiméadair nó go n-éireoidh leo. Ní mór próifíl na teochta agus an t-am a rialú.

Tá siombailí polaraithe (m.sh., toilleoir ±, saigheada dé-óid) marcáilte ar phaicéid PCB. Éilíonn suiteáil láimhe fíorú amhairc; teastaíonn paraiméadair pholaireachta cláraithe le haghaidh trealaimh uathoibrithe.

Éilíonn sé teocht/taise rialaithe (±2℃, 40%-60%RH) agus cosaint ESD (urláir frithstatach, strapaí láimhe, éadaí oibre) chun drift paraiméadair agus damáiste ESD a sheachaint.

Prionsabal: Priontáil le greamaigh sádrála → socrú comhpháirteanna → téamh chun greamaigh leá → fuarú chun sádrála. Próifíl teochta: Réamhthéigh (1-3℃/s go 150-180℃), sáithigh (180-200℃, 60-120s), athshreabhadh (buaic 217-235℃, 30-90s), fuaraigh (3-6℃/s).

Prionsabal: Cruthaíonn sádrán leachtach tonn, agus déantar sreanga PCB a shádráil nuair a théann siad tríd. Oiriúnach do chomhpháirteanna SMT móra agus poll tríd.

Feidhmeanna: Fréamhshamáirí, deisiú, agus ceantair atá deacair a bhaint amach le haghaidh uathoibrithe. Réamhchúraimí: Iarann ​​sádrála 20-60W, sreang sádrála 0.5-1.0mm, teocht 300-350 ℃, am 3-5s, réamhghlanadh, agus iar-iniúchadh.

Roghnaigh de réir próisis: Taos sádrála saor ó luaidhe (Sn-Ag-Cu, 217-227℃) le haghaidh athshreabhadh; barraí sádrála luaidhe/saor ó luaidhe (Sn-Pb, 183℃ le haghaidh luaidhe) le haghaidh sádrála tonnta; sreang sádrála le haghaidh sádrála láimhe, agus infhliuchacht agus costas á gcur san áireamh.

Paraiméadair phróisis a rialú (próifíl teochta, am sádrála), trealamh a chalabrú, pearsanra a oiliúint, ábhair cháilithe a úsáid, cigireacht AOI/X-ghathaithe, agus athoibriú tráthúil ar lochtanna.

Comhpháirt thirim: Coigeartaigh an teocht, síneadh ama, glan dromchlaí; Ciorcad gearr: Laghdaigh an sádráil, optamaigh an dearadh; Droicheadú: Coigeartaigh toirt an ghreamaigh, próifíl teochta; Sádráil neamhleor: Méadaigh an greamaigh, optamaigh an próiseas; Sádráil garbh: Cuir flosc leis, coigeartaigh an teocht.

Rólanna: Ocsaídí a bhaint, teannas dromchla a laghdú, infhliuchacht a fheabhsú. Cineálacha: Neamhorgánach (ardghníomhaíocht, creimneach, éilíonn glanadh), orgánach (gníomhaíocht mheasartha, creimeadh íseal, éilíonn glanadh), bunaithe ar róisín (coitianta, neamh-chreimneach, gan ghlanadh). Roghnaigh de réir próisis agus táirge

Cinneann luach Tg friotaíocht teasa an tsubstráit. Tá Tg ~130-140℃ ag an gcaighdeán FR-4, agus seasann ábhair ard-Tg (≥170℃) buaicphointí athshreafa 250℃, rud a laghdaíonn an riosca dí-aimínithe. Éilíonn próisis saor ó luaidhe Tg≥150℃.

SMT Caighdeánach: 4/4mil (0.1/0.1mm); baintear amach 2/2mil (0.05/0.05mm) le nochtadh ardchruinneas agus plátáil chopair gan leictreafhacht i bpróisis HDI.

Lean IPC-7351: leithead ceap QFP +0.1-0.2mm i gcomparáid le leithead luaidhe; molann ceapacha 0603 0.65 × 0.65mm le haghaidh greamaigh sádrála 0.04-0.06mg in aghaidh an cheapa.

Leáíonn SAC305 ceannasach (96.5Sn/3.0Ag/0.5Cu) ag 217℃, 34℃ níos airde ná eiteicteach Sn-Pb (183℃), rud a éilíonn teochtaí athshreafa níos airde.

Comhpháirteanna 0402: stensil 0.12mm; páirc 0.5mm BGA: stensil 0.1mm le hoscailt 85% den phainéal chun liathróidí sádrála a chosc.

IPC-A-610: Fritháireamh greamaigh sádrála ≤25% de leithead an eochaircheap; ≤0.1mm le haghaidh QFP páirce 0.4mm.

Tá Cpk≥1.33, in-athdhéantacht XY ±25μm, cruinneas θ ±0.5° ag meaisíní ardleibhéil (m.sh., Fuji NXT), atá oiriúnach do chomhpháirteanna 0201 agus BGA le páirc 0.3mm.

Brú socrúcháin MLCC: 0.3-0.5N (riosca scoilteadh ag brúnna níos airde); luaidhe QFP: 0.8-1.2N le haghaidh comhphlánachta.

Cruinneas an tsocrúcháin a bharrfheabhsú (±0.05mm), toirt siméadrach greamaigh sádrála a chinntiú, ráta rampa athshreafa ≤3 ℃/s chun an grádán teochta a íoslaghdú.

Réamhthéigh (150-180℃): rampa 1-2℃/s; sáithigh (180-210℃): 60-90s; buaic athshreafa 245-255℃, ≥217℃ ar feadh 60-90s; fuaraigh 2-4℃/s.

Laghdaíonn nítrigin (O₂

IPC-A-610 Aicme 3: Limistéar folamh ≤10% de limistéar liathróide sádrála; éilíonn feidhmchláir chriticiúla (m.sh., feithicleach) ≤5%.

Sádráil dé-thonnta: Tumann tonn suaiteach 1/3-1/2 de thiús an PCB; airde tonnta réidh 0.5-1mm faoi bhun bhun an PCB.

Sreabhán neamhghlan: cion solad 10%) infhliuchacht ach méadaíonn sé an riosca iarmhair, rud a éilíonn glanadh comhoiriúnach.

Ag teocht an phota sádrála 245-255℃, luas 1.2-1.8m/nóim; teastaíonn 1m/nóim le haghaidh líonadh trína PCBanna copair thiubha.

Sádráil saor ó luaidhe: teocht an bharra 350-380℃, am teagmhála ≤3s. Is cúis le teas iomarcach ardú ceap nó ocsaídiú luaidhe.

Cinntíonn córais ailínithe optúla (cruinneas ±25μm) le daingneáin athbholgála diall

Réamhthéigh 150-180 ℃, teocht athoibrithe 320-350 ℃, luas aeir 4-6 (20-30L/nóim) chun dífhoirmiú luaidhe a sheachaint.

Uisceach: neamhdhíobhálach don chomhshaol ach teastaíonn teocht ard (60-80℃) uaidh, riosca creimeadh; Tuaslagóir (m.sh., NMP): éifeachtach ach teastaíonn trealamh atá cruthúnas pléasctha uaidh, srianta ar VOCanna.

IPC-TM-650: Iarmhar ianach 10⁹Ω.

Clúdaíonn AOI ardluais ≥95% de lochtanna comhpháirte 0402, >98% i gcás droichid/luaidhe ar iarraidh QFP, ach bíonn deacrachtaí aige le folúntais inmheánacha BGA.

Baintear taifeach 5μm amach ag micrea-fhócas X-gha, ag braith hailt BGA le páirc 0.3mm agus taobh istigh de PCB 20-chiseal.

Braitheann ICT ardchruinneas oscailtí faoi bhun 0.1Ω, le friotaíocht teagmhála leaba-tairní

IPC-J-STD-033: Comhpháirteanna MSL leibhéal 3 ≤168 uair an chloig ag 30℃/60%RH; bácáil ag 125℃ ar feadh 4-8 uair an chloig má sháraítear é.

Ailt 0603: fórsa tarraingthe íosta ≥1.5N; sreanga QFP: fórsa lomadh ≥5N, de réir IPC-9701.

IPC-A-600: ≤1.5%; PCBanna cóimeáilte le BGA ≤0.7% chun hailt thirime a chosc.

Tá íogaireacht HBM

Costas ábhair 40-50%, próiseáil (lena n-áirítear dímheas) 30-40%, cigireacht 10-20%. Costas aonaid 30-50% níos airde ná olltáirgeadh.