Penjelasan terperinci aliran pemprosesan PCBA: keseluruhan proses dari reka bentuk hingga pembuatan

Pemasangan papan litar bercetak(PCBA) adalah salah satu langkah utama dalam pembuatan produk elektronik. Ia merangkumi pelbagai peringkat daripada reka bentuk papan litar kepada pemasangan komponen dan ujian akhir. Dalam artikel ini, kami akan memperkenalkan keseluruhan proses pemprosesan PCBA secara terperinci untuk lebih memahami proses pembuatan yang kompleks ini.

Fasa 1: Reka bentuk papan litar

Langkah pertama dalam pemprosesan PCBA ialah reka bentuk papan litar. Pada peringkat ini, jurutera elektronik menggunakan perisian reka bentuk PCB untuk mencipta rajah litar dan skema. Lukisan ini termasuk pelbagai komponen, sambungan, susun atur dan garisan pada papan litar. Pereka bentuk perlu mengambil kira saiz, bentuk, bilangan lapisan, sambungan antara lapisan dan penempatan komponen papan litar. Di samping itu, mereka juga perlu mengikuti spesifikasi dan piawaian reka bentuk papan litar untuk memastikan PCB akhir dapat memenuhi keperluan prestasi, kebolehpercayaan dan pembuatan.

Fasa 2: Penyediaan bahan mentah

Setelah reka bentuk papan litar siap, langkah seterusnya ialah penyediaan bahan mentah. Ini termasuk:

Substrat PCB: biasanya diperbuat daripada bahan komposit bertetulang gentian kaca, ia boleh menjadi papan satu sisi, dua sisi atau berbilang lapisan. Bahan dan bilangan lapisan substrat bergantung pada keperluan reka bentuk.

Komponen elektronik: Ini termasuk pelbagai cip, perintang, kapasitor, induktor, diod, dll. Komponen ini dibeli daripada pembekal mengikut BOM (Bill of Materials).

Pateri: Pateri bebas plumbum biasanya digunakan untuk memenuhi peraturan alam sekitar.

Bahan penyaduran PCB: Bahan penyaduran yang digunakan untuk menyalut pad PCB.

Bahan tambahan lain: seperti pes pateri, lekapan PCB, bahan pembungkusan, dsb.

Peringkat 3: Pengilangan PCB

Pengilangan PCB adalah salah satu peringkat teras pemprosesan PCBA. Proses ini termasuk:

Mencetak: Mencetak corak litar pada rajah litar pada substrat PCB.

Goresan: Menggunakan proses goresan kimia untuk mengeluarkan lapisan kuprum yang tidak diingini, meninggalkan corak litar yang diperlukan.

Penggerudian: Menggerudi lubang dalam PCB untuk memasang komponen dan penyambung lubang melalui.

Penyaduran Elektronik: Menggunakan bahan konduktif pada lubang PCB melalui proses penyaduran elektrik untuk memastikan sambungan elektrik.

Salutan pad: Memohon pateri pada pad PCB untuk pemasangan komponen seterusnya.

Peringkat 4: Pemasangan Komponen

Pemasangan komponen ialah proses pemasangan komponen elektronik pada PCB. Terdapat dua teknologi pemasangan komponen utama:

Surface mount technology (SMT): Teknologi ini melibatkan komponen pemasangan terus pada permukaan PCB. Komponen ini biasanya kecil dan dipasang pada PCB dengan pes pateri, yang kemudiannya dipateri dalam ketuhar.

Teknologi lubang nipis (THT): Teknologi ini melibatkan memasukkan pin komponen ke dalam vias pada PCB dan kemudian mematerikannya di tempatnya.

Pemasangan komponen biasanya dilakukan menggunakan peralatan automatik seperti mesin penempatan, mesin pematerian gelombang, dan ketuhar aliran semula udara panas. Peranti ini memastikan bahawa komponen diletakkan dengan tepat dan dipateri ke PCB.

Peringkat 5: Ujian dan kawalan kualiti

Langkah seterusnya dalam pemprosesan PCBA ialah ujian dan kawalan kualiti. Ini termasuk:

Ujian fungsional: Pastikan kefungsian papan memenuhi spesifikasi dan semak prestasi komponen dengan menggunakan voltan dan isyarat yang sesuai.

Pemeriksaan visual: Digunakan untuk memeriksa kedudukan, kekutuban, dan kualiti pematerian komponen.

Pemeriksaan sinar-X: Digunakan untuk memeriksa sambungan pateri dan sambungan dalaman komponen, terutamanya pakej seperti BGA (tatasusunan grid bola).

Analisis terma: Menilai pelesapan haba dan pengurusan haba dengan memantau taburan suhu PCB.

Ujian elektrik: Termasuk ICT (ujian de-embed) dan FCT (ujian akhir) untuk memastikan prestasi elektrik papan.

Rekod kualiti: Rekod dan jejaki proses pembuatan dan ujian setiap papan litar untuk memastikan kawalan kualiti.

Fasa 6: Pembungkusan dan Penghantaran

Setelah papan melepasi kawalan kualiti dan memenuhi spesifikasi, ia dibungkus. Ini biasanya melibatkan meletakkan PCB dalam beg anti-statik dan mengambil langkah perlindungan yang diperlukan semasa pengangkutan untuk memastikan papan selamat tiba di destinasi mereka. PCB kemudiannya boleh dihantar ke barisan pemasangan produk akhir atau pelanggan.

Kesimpulan

Pemprosesan PCBA ialah proses pembuatan yang kompleks dan canggih yang memerlukan pengetahuan teknikal yang tinggi dan operasi yang halus. Daripada reka bentuk papan litar kepada pemasangan komponen, kepada ujian dan kawalan kualiti, setiap langkah adalah kritikal dan menjejaskan prestasi dan kebolehpercayaan produk akhir. Memahami keseluruhan proses pemprosesan PCBA membantu jurutera reka bentuk, pengilang dan pelanggan lebih memahami dan mengurus semua aspek pembuatan produk elektronik.

Sama ada elektronik pengguna, peranti perubatan atau sistem automasi industri, pemprosesan PCBA adalah teras industri elektronik moden. Dengan memahami secara mendalam proses pemprosesan PCBA, kami boleh bertindak balas dengan lebih baik kepada teknologi yang berkembang dan keperluan pasaran serta menghasilkan produk elektronik yang berkualiti tinggi, boleh dipercayai dan inovatif.

Saya harap artikel ini dapat membantu pembaca memahami dengan lebih baik keseluruhan proses pemprosesan PCBA dan memberikan maklumat berharga untuk jurutera elektronik, pengilang dan profesional lain yang berkaitan dengan PCBA.