PCBボードアセンブリプロセスは、裸のプリント基板を動作する電子デバイスに変換します。はんだペーストを適用することから始めて、ボード上にコンポーネントを配置します。次に、アセンブリは、はんだ付け、検査、およびテストに移行する。すべての段階で精度と品質が重要です。最近の業界のリコールプロセスの間違いが安全上のリスクと高いコストを引き起こす可能性があることを示します。自動化されたマシンと手動の方法の両方が役割を果たしますが、自動化は現在コンポーネントをより速く配置そして欠陥をより確実に検出します。厳格な基準は、各プリント回路基板が高品質と性能のニーズを満たすことを保証するのに役立ちます。

重要なポイント

• 開始PCBアセンブリ強力で信頼性の高い接続を確保するための正確なはんだペーストアプリケーション。

• 自動化された機械と熟練労働者を使用して、迅速で正確なコンポーネントの配置とはんだ付けを行います。

• 適切なはんだ付け方法 (小さな部品の場合はリフロー、スルーホール部品の場合はウェーブ、混合ボードの場合は選択) を選択して、品質を向上させます。

• AOI、X線、目視チェックを使用してすべてのボードを検査し、欠陥を早期に検出し、高い基準を維持します。

• プロセス全体のベストプラクティスと定期的なテストに従って、はんだブリッジやコールドジョイントなどの一般的な欠陥を防ぎます。

PCBボードアセンブリステップ

はんだペースト用途

はんだペースト印刷でPCBアセンブリプロセスを開始します。このステップは、プリント回路基板のパッド上に少量のはんだペーストを配置する。NOVAPCBA、あなたは10年以上一貫した品質を提供してきたパートナーと協力しています。高度なコントロールを使用して、各デポジットが正確であることを確認します。良好なはんだペーストアプリケーションは、残りのPCBボードアセンブリプロセスにとって重要です。

いくつかの重要なポイントを見て、はんだペースト印刷の品質を確認できます。

• データの印刷と一時停止ペーストが時間の経過とともにどれだけうまく移動するかを示します。

• あなたは測定しますはんだペースト量弱い関節や橋渡しを避けるためのエリアカバレッジ。

• 各デポジットの高さと形状の均一性を確認します。

• 3D検査システムを使用して、問題を早期に発見します。

あなたもはんだペーストを涼しい場所に保管するそして使用の前にそれを暖めて下さい。プロセスを安定させるためにステンシルを頻繁に掃除します。これらのステップは、PCBアセンブリプロセスの信頼性を保つのに役立ちます。

コンポーネントの配置

次に、コンポーネントの配置に移動します。マシンと熟練労働者の両方を使用して、各部品をプリント基板に配置します。NOVA PCBAは強力なサプライチェーンを使用して、すべての部分が本物で高品質であることを確認します。自動化されたピックアンドプレースマシンは、大規模な仕事で迅速に機能します。特別なプロジェクトのために、いくつかの部品を手で置くことができます。このステップは、裸のPCBを実際の回路に変えます。

はんだ付け

コンポーネントを配置した後、はんだ付けステップを開始します。NOVA PCBAでは、トップ企業や信頼できる工場のエンジニアと協力しています。自動と手動の両方のはんだ付け方法を使用します。PCBアセンブリプロセスのこの部分は、各部分をボードに接続します。良好なはんだ付けにより、強力な電気的および機械的接続が可能になります。慎重なはんだ付けは、欠陥を回避し、プリント回路基板をうまく機能させるのに役立ちます。

ヒント: はんだ接合部の滑らかさと輝きを常に確認してください。鈍いまたはひびの入った関節は、後で問題を引き起こす可能性があります。

PCBボードの組み立てプロセスは、単純なPCBを動作中の電子デバイスに変更します。各ステップは最後に基づいて構築され、品質に重点を置くことで信頼できる結果が得られます。

PCBアセンブリプロセス方法

表面マウントテクノロジー (SMT)

速度と精度が必要な場合は、PCBアセンブリプロセスでSurface Mount Technology (SMT) を使用します。SMTは部品をプリント回路基板の表面に直接配置します。自動化された機械は置くことができます1時間あたり120,000部を使用します。これらの機械は ± 0.015mmのように良い配置精度に達します。これにより、非常に小さなコンポーネントを使用して、各PCBにさらにフィットすることができます。SMTは、エラーを減らすのにも役立ちます。リアルタイムデータで品質を追跡し、問題を早期に発見できます。SMTは24/7の生産をサポートしているので、アセンブリプロセスを中断することなく動かし続けることができます。また、必要な作り直しや保証請求が少ないため、お金を節約できます。

• SMTの利点:

  • 高速配置

  • 小さなコンポーネントを扱う

  • 欠陥を減らす

  • 大規模生産をサポート

ヒント: 小さく、速く、信頼できる必要がある製品にはSMTを使用します。

スルーホール技術 (THT)

スルーホール技術 (THT) は、PCBアセンブリプロセスで使用する別の方法です。プリント回路基板の穴にコンポーネントリードを挿入し、反対側にはんだ付けします。THTはあなたに強い機械的結合を与えます。これにより、コネクタや重いコンポーネントなど、ストレスに直面する部品に適しています。THTは多くの場合、より多くの手作業が必要なため、SMTよりも時間がかかります。余分な強度が必要な場合、または設計で表面取り付けができない場合は、THTを使用できます。

• THTの利点:

  • 強力な物理的接続

  • 高ストレス部品に適しています

  • いくつかの特別なコンポーネントに役立ちます

混合テクノロジー

場合によっては、同じPCBアセンブリプロセスでSMTとTHTの両方が必要になります。混合テクノロジー各メソッドの最高の機能を組み合わせることができます。ほとんどの部品にSMTを使用して、プリント基板を小さく効率的に保ちます。余分な強さを必要とする部品のためにTHTを使用します。このアプローチは、高性能と耐久性の両方を必要とする複雑なデバイスを構築するのに役立ちます。Mixed Technologyは、用途の広い製品を設計できるようにすることで、市場の成長もサポートします。

混合テクノロジーにより、PCBアセンブリプロセスがより柔軟になることがわかります。SMTの速度と密度、およびTHTの強さが得られます。この組み合わせは、さまざまな設計ニーズを満たし、アセンブリの全体的な品質を向上させるのに役立ちます。

はんだ付け技術

はんだ付けは、プリント回路基板上に電気接続と機械接続の両方を作成します。コンポーネントのタイプとPCBアセンブリプロセスのニーズに基づいて、適切なはんだ付け方法を選択します。各手法は、さまざまなアセンブリアプリケーションに独自の利点を提供します。

リフローはんだ

使用するリフローはんだ付けほとんどの場合、PCBアセンブリプロセスの表面実装技術 (SMT) 用です。このプロセスでは、まずPCBのパッドにはんだペーストを塗ります。次に、コンポーネントを配置し、制御されたオーブンでボードを加熱します。はんだは溶けて強い接合部を形成します。リフローはんだ付けは、高密度ボードや小さな部品に適しています。

注: リフローオーブンは、敏感なコンポーネントの損傷を避けるために正確な温度プロファイルを使用します。

統計調査によると、リフローはんだ付けは一貫した結果をもたらします。例:

• エンジニアは、有限要素モデリングを使用して、関節の温度と強度を予測します。

• X線イメージングは、はんだ接合部のボイドと欠陥をチェックします。

• はんだペーストまたはオーブン設定のデータ駆動による変更により、欠陥を減らし、信頼性を向上させることができます。

波はんだ付け

ウェーブはんだ付けは、PCBアセンブリプロセスのスルーホールコンポーネントに最適です。溶融はんだの波の上にプリント回路基板を渡します。はんだは穴に流れ込み、リードを接続します。この方法では、強力な機械的結合が得られます。これは、コネクタや重い部品にとって重要です。

最高の结果を得るために温度と速度を调整することができます。窒素は酸化を防ぎ、はんだ接合部をきれいに保ちます。

選択的はんだ付け

選択的はんだ付けは、SMTとスルーホール部品を混合する複雑なボードを使用するのに役立ちます。PCBの特定の領域のみをはんだ付けする必要がある場合は、この方法を使用します。ミニはんだ波またはドロップジェットノズルは、高精度のはんだを適用します。

• 敏感な部品を保護するために温度プロファイルを制御します。

• 窒素ブランケット酸化を防ぎます。

• 使用するリアルタイムモニタリングプロセスを安定した保つため。

• 選択的はんだ付けは、廃棄物と熱ストレスを軽減します。

この手法により、他のコンポーネントに損傷を与えることなく複雑な接続を作成できます。修正が必要な領域のみを作り直すこともでき、時間と材料を節約できます。

ヒント: 最高の品質と信頼性を得るには、常にはんだ付け方法をアセンブリのニーズに合わせてください。

PCBの点検

メインのPCBアセンブリプロセスの后、すべてのPCBをチェックする必要があります。検査は、問題を早期に見つけ、品質を高く保つのに役立ちます。さまざまな検査方法を使用して、各PCBが厳格な基準を満たしていることを確認します。

自動化された光学点検 (AOI)

自動光学検査 (AOI) は、カメラとスマートソフトウェアを使用して、PCBの欠陥をスキャンします。AOIシステムは人よりもはるかに速く動作し、決して疲れません。小さな欠陥を見つけることができます。0.01mm ²、これは人間の目には見えにくいです。AOIの使用高精细カメラと特殊照明部品の欠落、極性の誤り、はんだブリッジなどの問題をキャッチします。AOIシステムの機械学習モデルはに達することができます99% の精度極性エラーなどの特定の欠陥のために。この高精度は、誤警報が少なくなり、無駄な時間が少なくなることを意味します。AOIはまた、検査の質を安定させますが、人間の検査官は、疲れた場合に物事を見逃す可能性があります。この表の違いを見ることができます:

AOIは、問題を早期にキャッチし、リワークを減らし、製品全体の品質を向上させるのに役立ちます。

X線検査

PCBの内部を見る必要があるときは、X線検査を使用します。この方法では、外側からは見えないボイド、亀裂、はんだ接合部の不良などの隠れた問題が見つかります。X線検査は、2Dおよび3Dイメージングの両方を使用する。と3D CTスキャン、あなたは非常に詳細にアセンブリの内部を見ることができます。X線検査は迅速に機能し、PCBを損傷しません。のような部品を点検できますBGAとQFN、接続が隠されています。このプロセスは、故障を防ぎ、アセンブリ品質を高く保つのに役立ちます。

目視検査

目視検査とは、あなたまたは訓練を受けた労働者があなたの目または拡大鏡でPCBを見ることを意味します。部品の欠落、配置の誤り、はんだ接合部の不良などの明らかな問題をチェックします。目視検査は、単純なボードまたは他のテスト後の最終チェックとして最適に機能します。欠陥を見逃さないように、AOIおよびX線とともに目視検査を使用する必要があります。このステップは、PCBアセンブリプロセスに品質管理の別の層を追加します。

機能テスト

回路内テスト

回路内テスト (ICT) を使用して、メインのPCBアセンブリプロセスの後にPCBの各部分をチェックします。ICTは、特別なテストポイントで電気的な値を測定することにより、問題を早期に見つけるのに役立ちます。開回路、短絡、または間違った部品などの問題を見つけることができます。ICTは高速で動作し、各ボードの明確な合格または不合格の結果を提供します。

• ICTはテストポイントで電圧、抵抗、静電容量を測定しますを使用します。

• パス/フェイルルールを設定して、各パーツが必要に応じて機能するかどうかを判断します。

• テストレポートは、開回路、ショート、間違った配置、弱いはんだ接合部、または間違った値の部品などの問題を示しています。

• これらのテストのデータは、ICTがPCBのエラーをどれだけうまく見つけたかを示しています。

ICTは多くのタイプの欠陥をカバーしますを使用します。あなたは迅速かつ正確な結果を得る。テストピンの良好な接触と定期的なケアは、最良の結果を得るのに役立ちます。ICTシステムを良好な状態に保つと、データを信頼し、PCBアセンブリプロセスを改善できます。

ヒント: テストピンの摩耗を常に確認してください。きれいなピンはより信頼できるテスト結果を与えます。

機能テスト

ICTの後、機能テストに移行します。このステップでは、あなたのPCBが実際の生活のように機能するかどうかをチェックします。通常の条件下でボードを実行し、電圧、電流、周波数などを測定するを使用します。PCBがすべての設計ニーズを満たしているかどうかを確認します。

• 機能テストは実際の使用をシミュレートし、PCBがその役割を果たしているかどうかを確認します。

• システムレベルの障害など、ICTが見逃す可能性のある問題を見つけることができます。

• 以前のテストで何かを見逃した場合、この段階でさらに多くの失敗が見られることがあります。

• これらの問題を修正するには、いくつかの部分が含まれる可能性があるため、より多くの時間とスキルが必要になります。

機能テストにより、PCBが顧客のために機能するかどうかを確認できます。余分な接続は必要ありません-ボード独自のコネクタを使用するだけですを使用します。この方法は、システム全体が実行されたときにのみ現れる障害を見つけるのに役立ちます。エキスパートシステムを使用して、問題をより迅速に見つけて修正することもできます。実際の条件でPCBをテストすることにより、製品が安全で使用可能であることを確認します。

注: 機能テストは出荷前の最後の防衛線です。隠された問題をキャッチし、高品質を保証します。

クリーニングと品质管理

クリーニングプロセス

高品質と信頼性を確保するには、PCBをきれいに保つ必要があります。PCBアセンブリプロセスの各主要なステップの後、残留物や汚染物質を除去する必要があります。クリーニングは、コーティングの故障や電気ショーツなどの問題を防ぐのに役立ちます。清潔さをチェックするには、いくつかの方法を使用できます。

• イオンクロマトグラフィー (IC)

• 溶媒エキス (ローズ) テストの抵抗性

• 表面の绝縁材の抵抗 (SIR) テスト

• UVライトの下での目視検査

• 水接触角測定

クリーニングの前後に水の接触角を測定して、表面が次のステップの準備ができているかどうかを確認できます。残留物、変色、または白色粉末が見られる場合は、PCBにさらに洗浄が必要であることがわかります。温度制御された洗浄液を使用し、適切な洗浄剤を選択する必要があります。複数のクリーニングサイクルと正確なタイミングが最良の結果を得るのに役立ちます。

アセンブリ (DFA) のためのデザイン

Design for Assembly (DFA) のプラクティスを使用して、PCBアセンブリプロセスをよりスムーズにすることができます。DFAとは、PCBを設計して、構築が簡単でエラーが発生する可能性が低いことを意味します。DFAを使用するとき、できます組み立て時間を最大50% 削減し、生産コストを最大30% 削減を使用します。DFAを使用する企業は、多くの場合、間違いが少なく、品質が向上します。を使用できます。エラーが発生する可能性のある場所を見つけ、生産開始前に修正するためのモデリングツールを使用します。このアプローチは、信頼できる製品を構築し、コストのかかるリワークを回避するのに役立ちます。

ヒント: 時間を節約し、品質を向上させるために、DFAを念頭に置いてPCBレイアウトを計画します。

品質保証

すべてのPCBをチェックして、厳格な品質基準を満たしていることを確認する必要があります。いくつかの重要なパフォーマンスインジケーター (KPI) を使用して、プロセスの仕組みを追跡できます。ここにいくつかの重要なものがあります:

あなたも従うべきですIPC-A-610およびISO 9001のような標準。AOI、X線、および回路内テストを使用する問題を早期にキャッチする。トレーサビリティのために良い記録を保管してください。これらの手順に従うことにより、PCBアセンブリプロセスが毎回高品質を提供することを確認します。

一般的な欠陥

はんだブリッジ

はんだブリッジは、余分なはんだが2つ以上のパッドを接続すると発生します。これにより、短絡が発生します。リフローまたはウェーブはんだ付け後にはんだブリッジがよく見られます。ほとんどのはんだブリッジは、はんだペーストが多すぎるか、ステンシルの位置合わせが不十分であることが原因です。自動光学検査 (AOI) は、これらの欠陥を早期に捉えるのに役立ちます。はんだブリッジは、デバイスの故障や過熱を引き起こす可能性があります。

ヒント: 常に光沢のあるきれいなはんだ接合部をチェックし、パッド間の不要な接続に注意してください。

冷たいジョイント

はんだが完全に溶けないか、あまりにも急速に冷えると、コールドジョイントが形成されます。あなたはその鈍いまたは粒子の粗い外観によって冷たい関節を見つけることができます。コールドジョイントは弱い電気接続を行います。彼らはしばしば断続的な失敗を引き起こします。はんだごてが十分に熱くない場合、または冷却中にボードが動く場合は、コールドジョイントが表示されることがあります。AOIおよびX線検査PCBが工場を去る前にこれらの欠陥を見つけるのを助けて下さい。

ずれ

ミスアライメントとは、コンポーネントがPCBの適切な場所に配置されないことを意味します。この問題は、製造中のボードワープを使用します。ボードが平坦度を失うと、リフローはんだ付け中に部品がシフトします。部品の位置がずれていると、回路が開いたり、短絡したり、デバイスに障害が発生したりする可能性があります。ボードを平らに保ち、正確な配置のために基準マーカーを使用する必要があります。AOIとX線検査は、ずれた部品や隠れた欠陥を見つけるのに役立ちます。

• コンポーネントの配置ミスや向きの誤りにより、短絡や回路の開放が発生する可能性があります。

• ブリッジやコールドジョイントなどのはんだ付けの欠陥は、多くの場合、ずれに起因します。

• AOIはカメラを使用して、置き忘れた部品をすばやく見つけます。

• X線検査では、隠れた不整合とはんだボイドが明らかになります。

予防

すべてのステップでベストプラクティスに従うことで、ほとんどの欠陥を防ぐことができます。開始します均一はんだペーストアプリケーションを使用します。ペーストを適切な温度と湿度に保ちます。印刷直後にAOIとフライングプローブテストを使用して、エラーを早期にキャッチします。マシンを調整し、頻繁にチェックします。リフロー温度を制御して、はんだ接合部が正しく形成されることを確認します。使用標準操作手順 (SOP)そして必要に応じてそれらを更新して下さい。定期的なサプライヤー監査とシックスシグマのような継続的な改善方法は、欠陥を減らし、効率を改善するのに役立ちます。AOI、In-Circuit Testing、および機能テストはすべて、PCBが顧客に届く前に問題を見つけるのに役立ちます。

注: 良いストレージ、ESD保護、水分制御はボードを安全で信頼性の高いものに保ちます。

各ステップに注意して従うことにより、PCBアセンブリプロセスで信頼できる結果を達成できます。AOIおよびX线のような点検およびテスト、、欠陥を早期にキャッチし、品質を向上させるのに役立ちます。次の表は、ベストプラクティスがパフォーマンスを向上させる方法を示しています。

• 明確なデザインファイルと定期的な監査を使用するを使用します。

• チームを訓練し、DFAの原則を適用します。

• 高度な検査と機能テストを組み合わせます。

各プロセスステップに細心の注意を払うことで、PCBは高い基準を満たし、永続的なパフォーマンスを実現します。

よくある質問

PCBボードアセンブリプロセスの主な目的は何ですか?

裸のプリント回路基板を作業装置に変えます。プロセスは、各コンポーネントをボードに接続します。はんだペースト印刷、配置、はんだ付けなどの手順を使用します。各ステップは、信頼性が高く高品質のアセンブリを構築するのに役立ちます。

PCBアセンブリではんだペースト印刷が問題になるのはなぜですか?

コンポーネントを所定の位置に保持するには、はんだペースト印刷が必要です。良い印刷はあなたに強いジョイントと少ない欠陥を与えます。この手順をスキップするか、うまくいかないと、アセンブリが失敗する可能性があります。次のプロセスに進む前にペーストをチェックすることで品質を向上させます。

PCBが品質基準を満たしていることをどのように確認しますか?

AOIやX線などの検査ツールを使用します。各プリント回路基板を回路内および機能テストでテストします。厳密なプロセス管理に従います。また、各ステップの後にPCBをきれいにします。これらのアクションは、高品質のアセンブリを提供するのに役立ちます。

Pcbアセンブリプロセスで手動と自動の両方の方法を使用できますか?

両方を使用できます。自動化された機械は速く働き、ほとんどの部品を扱います。熟練した労働者は、特別なまたは複雑なアセンブリを支援します。プロジェクトに最適な方法を選択します。このアプローチは柔軟性を与え、プロセスを効率的に保ちます。

PCBボードアセンブリの一般的な欠陥とは何ですか?

はんだブリッジ、コールドジョイント、またはずれが表示される場合があります。あなたは良いはんだペースト印刷、慎重な配置、そして定期的な検査を使用することによってこれらを防ぎます。また、プロセスガイドラインに従い、ワークスペースをきれいに保ちます。これらの手順は、欠陥を回避し、品質を向上させるのに役立ちます。