PCBA製造: ステップバイステップガイド

PCBA製造とは何ですか?

PCBA製造, プリント基板アセンブリ製造の略称, 電子部品をプリント基板上に注意深く配置する複雑なプロセスが含まれます。 (PCB) 最終的に完全に動作するプリント回路アセンブリに至るまで. の実行が成功すると、 PCBA このプロセスにはコンポーネントのサプライチェーンの適切な管理が必要です, PCBA生産ラインの効率的な運用, 厳格な品質管理措置, および包括的なテスト手順.

PCBAとPCBの違い

PCB組み立てプロセスを説明する前に, まずはこれら 2 つの一般的な用語を理解しましょう: PCBAとPCB. PCB は電子デバイスの基盤として機能します. これは、コンポーネント間の配線を提供するグラスファイバーまたはその他の素材で作られたベアボードです。. そのままで, PCB は実際には何もしません. まるで空のキャンバスが生き返るのを待っているようだ. PCBA は、必要なすべてのコンポーネントが PCB にはんだ付けされたときに得られるものです。. これにより、その白紙の状態が、すぐに実行できる完全に機能する回路基板に変わります。.

PCBA製造 プロセス

ステップ 1: 半田付け

最初のステップで, 電子部品を実装する必要があるボードの特定の領域にはんだペーストを塗布します。. はんだペーストは、さまざまな金属の小さなボールで構成されています, 主にスズで構成され、約 96.5%, および銀および銅を含む他の金属. さらに, はんだペーストは、溶けて基板にくっつくようにフラックスと混合する必要があります。. はんだペーストを正確な領域と適切な量に塗布するには, PCBA メーカーは通常、回路基板とはんだステンシルを保持するために機械的固定具を使用します。. 次に、アプリケータを使用して、適切な量のはんだペーストを目的の領域に塗布します, そしてステンシルを外すと, はんだペーストは適切な場所にあります.

ステップ 2: ピックアンドプレース

はんだペーストがボードに適切に追加された後、ボードはピック アンド プレース プロセスを経る必要があります。. リールから表面実装部品をピックアップし、ボードの目的の領域に配置します. また、はんだペーストには、これらのコンポーネントを所定の位置に保持するのに十分な接着力があります. このプロセスは、手動または自動で実行できます, 現在、ほとんどのメーカーは後者を好んでいます, 全工程を機械で行うため, 精度と生産効率の両方を向上. そのうえ, 自動ピックアンドプレースにより、バッチ間で PCBA の一貫性が確保されます。.

ステップ 3: リフローはんだ付け

表面実装部品をボードに配置した後, PCBA メーカーの実施 リフローはんだ付け はんだペーストを固める, コンポーネントをボードにしっかりと接続します. それで、それはどのように機能しますか? 最初, ボードは、大型のリフロー オーブンを通過するコンベア ベルトに移されます。. オーブンの中にはたくさんのヒーターがあります, 彼らはボードを約30℃の温度で加熱します 250 はんだがはんだペーストになるまで摂氏. その後, 基板は一連の冷却器を通過し、溶融したはんだペーストを冷却して恒久的なはんだ接合を作成し、表面実装部品を基板にしっかりと取り付けることができます。.

ステップ 4: 検査

回路基板は、リフローはんだ付け後に接続品質の低下やショートなどの問題が発生する可能性があります。, したがって、, このステップで, メーカーは、PCBA を検査し、ボードの機能をテストするためにいくつかの方法を適用します。. 以下に、PCBA テストの 2 つの方法を示します。:

光学検査: 手動検査との比較, 自動光学検査は、大量の PCBA 注文の検査に適しています, 基板の欠陥やエラーを高精度かつ高速に検出できる. 光学検査工程中, さまざまな角度から接続を検査できる高性能カメラを搭載した自動光学機械が重要な役割を果たします. 加えて, マシンは、はんだ接続から反射されるさまざまな光強度を分析することにより、接続の品質を検査できます。.

X線検査: 複雑で多層化された回路基板の場合, X線検査 X線を使用してPCBAを検査する完璧な選択肢です. X線を使用して, レイヤーを透かして見ることができ、ボード上のすべてのエラーを見つけることができます。.

これらの 2 つの検査は、ボードが完全に機能していることを確認するための最終機能テストの前に実施されます。.

ステップ 5: メッキスルーホール部品

異なるタイプの PCBA を使用するには、異なる電子部品を使用する必要があります。, 表面実装部品を除く, PTH(メッキスルーホール) コンポーネント も広く使用されています. PTHの組み立て中, ボード上のコンポーネントが回路基板の片側から反対側に信号を渡すことができるように、ボードに穴が開けられています。. そして、PTHはんだ付けプロセスには2つのタイプがあります:

手はんだ: このプロセス中, すべてのコンポーネントはボードに手動で挿入されます. これが仕組みです, 1 人の担当者が 1 種類のコンポーネントを目的の領域に挿入する責任があります。, その後、ボードは別のワークステーションに転送されます, 別の人が別のタイプのコンポーネントを挿入します, 各穴が正しいコンポーネントで埋められるまで、さまざまなコンポーネント挿入タスクを実行する多くのステーションがあります。.

ウェーブはんだ付け: これも一般的なはんだ付けプロセスです。 スルーホールプリント回路アセンブリ. PTH コンポーネントがボードに配置されている場合, ボードは、ポンピングされたはんだの波または滝を通過するコンベヤによって移送されます. はんだは基板の露出した金属領域を汚し、良好な機械的および電気的接続を作成します.

ステップ 6: 機能テスト

PCBA 製造の最後のステップは、すべての PCBA の最終検査です。, あれは, 機能テスト. このテスト中, PCBA は、回路が動作するのと同じ状況でテストされます。. シミュレートされた信号と電力信号は PCBA を通過して、ボードの電気的機能をテストします。. これらの特徴の変動が許容範囲を超えている場合, その後、ボードはテストに失敗しました.

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