Vollständige PCBA-Mutterplatten-Produktionsverfahren und -ausrüstungsliste
Die Produktion eines vollständigen PCBA-Motherboards gliedert sich im Allgemeinen in vier Kernstufen:Inspektion und Vorbereitung des eingehenden Materials,SMT-Versammlung,DIP-Einfügung, undPrüfung und NachbearbeitungIm Folgenden finden Sie eine detaillierte Aufschlüsselung jeder Stufe, einschließlich der Prozessschritte und der erforderlichen Ausrüstung.
I. Inspektion und Vorbereitung des eingehenden Materials
Vor Produktionsbeginn müssen alle Rohstoffe streng untersucht und vorbereitet werden.
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Prozessschritte:
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Inspektion von nackten PCB-Platten: Überprüfen Sie die Abmessungen, die Schichtzahl, die Kupferdicke, die Seidenblende, die Lötmaske und suchen Sie nach Defekten wie offenen/Kurzschlüssen, Kratzern oder Oxidation.
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Inspektion elektronischer Bauteile: Überprüfen Sie Bauteilnummern, Spezifikationen, Mengen und Verpackungsarten; prüfen Sie die Spuren für Oxidation oder Beschädigung.
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Herstellung von Lötpaste und Hilfsmaterial: Überprüfen Sie die Art der Paste, die Viskosität und das Verfallsdatum; auftauen und nach Bedarf rühren.
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Notwendige Ausrüstung:
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Kontrollwerkzeuge: Multimeter, LCR-Brücken, Mikroskope, Sichtkontrollstationen.
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Aufbewahrung: Feuchtigkeitsdichte Schränke (für Feuchtigkeitsempfindliche Geräte).
II. SMT-Montagephase (Oberflächenbefestigungstechnologie)
SMT ist der Kern der PCBA-Produktion, wo die meisten Oberflächenbauteile montiert werden.Druck mit Lötpaste → SPI-Inspektion → Komponentenplatzierung → Rückflusslöten → AOI-Inspektion.
| Schritt |
Verfahren |
Ausrüstung |
Wesentliche Punkte |
| 1. Verladung |
Automatische Zufuhr von nackten PCBs in die Produktionslinie. |
Ladegerät |
Automatischer Transfer, verbindet Vor- und Nachgeschaltete Prozesse. |
| 2. Druck mit Schweißpaste |
Drucken Sie Lötpaste über ein Schablone auf PCB-Pads. |
Automatischer Lötpaste-Drucker |
Die Druckgenauigkeit beeinflusst direkt die Platzierungsqualität; hier entstehen die meisten SMT-Mängel. |
| 3. SPI (Solder Paste Inspection) |
Überprüfen Sie die Dichte, das Volumen, die Fläche und die Ausrichtung der Paste auf Defekte. |
Inspektor für Schweißpaste (SPI) |
3D-SPI liefert umfassendere Daten und ist für die Qualitätskontrolle von entscheidender Bedeutung. |
| 4. Komponentenplatzierung |
Komponenten mit Vakuumdüsen aufheben und entsprechend der Koordinatendatei auf Paste-abgespeicherte Pads legen. |
Hochgeschwindigkeitsmontierer(für kleine Passiva wie Widerstände/Kondensatoren)
Multifunktionsmontierer(für IC, Komponenten in ungerader Form) |
Die erforderliche Platzierungsgenauigkeit beträgt typischerweise ≤ ±0,05 mm. |
| 5. Rückflusslöten |
Das PCB wird durch einen Wiederauflauf-Ofen mit Vorheiz-, Einweichen-, Wiederauflauf- und Kühlzonen geleitet, um die Paste zu schmelzen und zuverlässige Lötverbindungen zu bilden. |
Rücklauföfen |
Temperaturprofile sind entscheidend, um Urinierungen, kalte Gelenke und Brücken zu verhindern. |
| 6. AOI (automatische optische Inspektion) |
Verwenden Sie Bildvergleiche, um die Qualität der Lötverbindungen zu überprüfen (z. B. Abfluss, Kurzschluss, unzureichende Paste, Fehlausrichtung) und nach fehlenden oder falschen Komponenten zu suchen. |
Automatischer optischer Inspektor (AOI) |
Identifiziert schnell sichtbare Löt- und Platzierungsfehler. |
| 7. Röntgenuntersuchung |
Bei Bauteilen mit versteckten Lötverbindungen (BGA, QFN usw.) ist auf Hohlräume, Risse und Brücken innerhalb der Lötkugeln zu achten. |
Röntgenprüfsystem |
Pflicht für Produkte mit hoher Dichte oder hoher Zuverlässigkeit. |
III. DIP-Einsetzungsphase (Through-Hole-Technologie)
In diesem Stadium werden durchlöchende Komponenten (große Elektrolytkondensatoren, Steckverbinder, Transformatoren usw.), die nicht mit SMT platziert werden können, zusammengebaut.
| Schritt |
Verfahren |
Ausrüstung |
Wesentliche Punkte |
| 1. Komponentenvorformung |
Auf der Grundlage der Baugrundschrift verwenden Sie Formgeräte zur Vorgestaltung von Bauteilleitungen · Richten Sie den Schwung und den Winkel an, um die Stellen der PCB-Löcher anzupassen. |
Automatischer Radial-Blei-Former,Transistoren früher,Bandformmaschine |
Sorgt für einen reibungslosen Einsatz. |
| 2. Einfügung |
Die vorgeformten Bauteilleitungen werden in die entsprechenden Durchlöcher auf der Leiterplatte eingefügt. |
Automatische Einfügemaschine (AI)(für normale Komponenten)
Manuelle Montagelinie(für Teile in ungerader Form oder mit geringem Volumen) |
Die manuelle Einführung erfordert erfahrene Bediener. |
| 3. Wellenlöten |
Nach der Aufbereitung und Vorheizung wird das PCB über eine Welle geschmolzener Lötung geleitet, um das Löt der durchläufigen Verbindungen abzuschließen. |
Wellenlötermaschine |
Schlüsselparameter: Löttemperatur (~ 260265°C), Förderwinkel, Flusssprühvolumen. |
| 4. Blei Trimmen |
Überschüssige Bleilängen auf die erforderliche Dimension schneiden. |
Automatischer Bleitrimer |
Vermeidet Kurzschlüsse durch zu lange Leitungen. |
| 5. Handnachschlag |
Bei Bauteilen, die möglicherweise nicht durch Wellenlöten perfekt gelötet werden, oder bei defekten Verbindungen, die später gefunden werden, sollte man manuell löten. |
Handlöterwerkzeuge(Lötstange, Heißluftstation usw.) |
Korrigiert Restfehler von SMT und DIP. |
IV. Test- und Nachbearbeitungsphase
Nach dem Löten muss das PCBA strengen Prüfungen und Veredelungen unterzogen werden, um die elektrische Leistung und langfristige Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
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Prozessschritte:
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Reinigung: Verwenden Sie Reinigungsmittel zur Entfernung von Flussrückständen, Lötkugeln und Verunreinigungen (optional, jedoch für Produkte mit hoher Zuverlässigkeit erforderlich).
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Firmware-Programmierung: Programmieren Sie die Firmware in die Hauptsteuerung auf der Leiterplatte.
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IKT (In-Circuit-Test): Verwenden Sie ein Nagelbett oder einen Fliegersondenprüfer, um nach Kurzschlüssen/Offnen zu suchen und Grundparameter von Widerständen, Kondensatoren usw. zu messen.
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FCT (Funktionstest): Simulation der tatsächlichen Arbeitsbedingungen durch Einschalten des PCBA und Einschaltsignale zur Überprüfung der Gesamtfunktionalität.
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Verbrennungs- / Alterungstest: Die PCBA wird unter bestimmten Bedingungen (z. B. bei erhöhter Temperatur) für einen längeren Zeitraum (z. B. 24-72 Stunden) ausgeführt, um frühe Ausfälle auszuschließen.
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Konforme Beschichtung: Sprühen Sie eine Schutzschicht (Polyurethan, Silikon usw.) auf die PCBA-Oberfläche, um die Feuchtigkeit-, Staub- und Salzsprühbeständigkeit zu verbessern.
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Notwendige Ausrüstung:
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Reinigungssysteme: Ultraschallreiniger, Spülmaschinen.
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Programmierer: Offline- oder Systemprogrammierer.
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IKT-Tester: mit Nagelbett, geeignet für die Massenproduktion.
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FCT-Tester: Normalerweise erfordert es maßgeschneiderte Leuchten und Software für das spezifische Produkt.
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Verbrennungs- und Alterungsöfen: Für Langzeitprüfungen bei hoher Temperatur/Feuchtigkeit unter Last.
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Konforme Beschichtungsanlagen: Automatische Sprühbeschichtungsmaschinen, Härteöfen.
V. Hilfsgeräte und Werkzeuge
Zusätzlich zu den Kernproduktionsgeräten benötigt eine komplette PCBA-Linie auch:
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Fördergeräte / Übertragungssysteme:mit einer Leistung von mehr als 50 W und mit einer Leistung von mehr als 50 W- die Verbindung einzelner Maschinen und die reibungslose Übertragung von PCBs entlang der automatischen Leitung.
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Nachbearbeitungsstationen:BGA-Wiederaufbereitungsanlage- zur Entsolden und Umschälen/Umschälen von BGA-Chips verwendet.
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Diagnosetools:andere Geräte für die Herstellung von Geräten oder Geräten- für FuE-Debugging und eingehende Fehleranalyse.
Anwendung
Weit verbreitet in der Elektronikherstellung, Verbraucherelektronik, Automobilelektronik, Kommunikationsgeräten, Luft- und Raumfahrt, medizinischer Ausrüstung, LED-Lampen, Computern und Peripheriegeräten, Smart Home,intelligente Logistik, Miniatur- und Hochleistungsgeräte.
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