10 Teknik Fabrikasi PCB Penting yang Harus Diketahui Desainer

Fabrikasi PCB adalah mitos bagi banyak desainer PCB. Mereka selalu penasaran tentang metode yang digunakan oleh pembuat PCB mereka. Anda akan suka mengirim desain PCB Anda ke produsen untuk fabrikasi dan assembling PCB. Namun, jika Anda mengetahui teknik fabrikasi PCB, Anda dapat merancang PCB dengan lebih baik.

Anda akan dapat merancang PCB tepat sesuai dengan spesifikasi pembuat PCB Anda. Perkembangan teknologi tinggi dan otomatisasi membuat penyedia layanan PCB yang benar. Untungnya, ada berbagai manufaktur PCB yang semakin efisien. Hari ini kami akan memberitahu Anda tentang 10 teknik fabrikasi PCB yang harus Anda ketahui.

Fabrikasi PCB

Proses fabrikasi PCB menggunakan empat tahap utama untuk memproduksi PCB untuk proyek Anda. Tahap pertama adalah bor dan aplikasi pasta, yang menggunakan inspeksi pasta solder dan mesin bor laser. Tahap kedua adalah penempatan komponen otomatis yang menggunakan mesin pelempar lem dan mesin pick-and-place.

Kemudian, tahap ketiga adalah soldering melalui mesin reflow dan wave soldering. Terakhir, tahap terakhir adalah inspeksi dan pengujian yang dilakukan menggunakan inspeksi optik otomatis (AOI), tes validasi fungsional (FVT), X-ray, dan in-Circuit Testing (ICT) – katak siku. Sekarang, mari kita uraikan lebih dalam tentang apa yang dilakukan oleh mesin-mesin ini.

Mesin Inspeksi Pasta Solder (SPI)

Mesin SPI memeriksa dan memproduksi papan sirkuit cetak. Ini melakukannya dengan melakukan tes yang tepat dan cepat pada pasta solder pada papan sirkuit cetak. Ini memastikan bahwa kualitas pasta yang dicetak tinggi dan tidak ada kesalahan fabrikasi PCB. Metode visual sistem SPI memantau pasta ini untuk setiap kesalahan.

Ini dapat mendeteksi cacat seperti goresan, nodul, dan pigmen. Ini melakukannya dengan memeriksa permukaan papan sirkuit cetak. Mesin menerangi papan dengan banyak sumber cahaya dan memiliki satu atau kamera dengan resolusi HD. Oleh karena itu, ini dapat mengambil gambar pasta solder pada permukaan PCB. Selain itu, ini juga dapat mendeteksi kesalahan dimensi seperti tinggi, luas, volume, pergeseran, bentuk, overflow, dan jembatan. Mesin ini untuk fabrikasi PCB mengurangi kebutuhan akan inspeksi manual Anda.

Bor Laser

Proses fabrikasi PCB secara luas menggunakan mesin bor laser. Gas karbon dioksida memproses lubang via di antara lapisan PCB multi-lapisan. PCB terdiri dari berbagai bahan seperti resin untuk isolasi koneksi listrik, folium tembaga untuk membuat koneksi listrik, dan serat kaca untuk meningkatkan kekuatan mekanik. Oleh karena itu, Anda perlu memastikan bahwa kualitas lubang via kecil tinggi.

Beberapa pembuat PCB juga menggunakan sistem scanner galvo dengan presisi tinggi dan kecepatan tinggi untuk menangkap kapasitas maksimum dari mesin bor laser. Mesin bekerja dengan membagi spasial sinar laser menjadi dua sinar identik melalui beam splitter. Ini meningkatkan proses fabrikasi PCB dengan memproses dua papan PCB bersama-sama. Proses bor PCB yang baik menghasilkan lubang yang konsisten, bersih, dan tanpa burr.

Mesin Pelempar Lem

Mesin pelempar lem meletakkan titik lem pada permukaan papan sirkuit cetak sebelum menempatkan komponen papan. Mesin ini untuk fabrikasi PCB akan memegang bahan pada posisi mereka hingga kontak dan kaki di-solder. Anda akan melihat bahwa mesin ini sangat penting untuk fabrikasi PCB yang menggunakan proses wave soldering. Ini karena gaya gelombang yang tinggi, yang dapat menggeser komponen elektronik yang lebih besar. Dalam reflow soldering, ini akan membantu bagian-bagian jatuh.

Mesin Pick-and-Place

Anda akan menemukan mesin ini cukup menarik dibandingkan dengan yang lain untuk fabrikasi PCB. Anda akan suka melihatnya dalam operasi. Mesin pick-and-place memegang komponen dan menempatkannya pada PCB yang terbuka. Mesin ini menggantikan kebutuhan akan prosedur manual yang rumit untuk meletakkan elemen di tempat menggunakan pensil kim.

Untungnya, pembuat PCB memiliki mesin otomatis ini yang dapat bekerja kapan saja dan lebih presisi dari manusia. Mesin menyedot komponen teknologi permukaan montase dan menempatkannya dengan tepat pada posisi yang diperlukan. Posisi akan diberi label menggunakan mesin Pelempar Lem. Mesin melemparkan elemen dengan kecepatan cahaya, membuatnya cukup efisien untuk mencapai laju 30.000 komponen/jam.

Mesin Reflow Soldering

Fabrikasi PCB sebagian besar menggunakan metode reflow soldering untuk assembling PCB yang akurat. Mesin reflow soldering adalah oven besar dan massal yang menangani PCB penuh komponen elektronik. Anda akan melihat bahwa papan PCB bergerak melalui berbagai zona suhu yang akan dipantau dengan hati-hati oleh mesin. Oleh karena itu, pasta solder larut dan mengeras untuk mengembangkan koneksi listrik yang kuat antara komponen dan pad tembaga yang sesuai.

Mesin Wave Soldering

Mesin wave soldering untuk fabrikasi PCB melewati PCB melalui gelombang solder cair untuk soldering komponen. Pada awal proses wave soldering, mesin akan menyebarkan lapisan flux pada permukaan PCB. Akan membersihkan pad dan kontak komponen, dan solder akan menempel dengan baik pada papan.

Setelah itu, mesin memanaskan PCB untuk menghindari shock termal. Pada akhirnya, wadah solder cair membentuk gelombang solder yang PCB melewati sehingga bawahnya bersentuhan dengan gelombang solder. Ini mengembangkan koneksi antara kaki komponen dan pad serta lubang yang sesuai. Namun, mesin reflow soldering telah menggantikan wave soldering karena efektivitasnya untuk soldering komponen SMT.

Inspeksi Optik Otomatis (AOI)

Terakhir, ketika papan telah melalui semua metode fabrikasi PCB, Anda akan mengirimnya untuk pengujian dan inspeksi dan pengujian. Mesin inspeksi optik otomatis menggantikan kebutuhan akan kontrol manual yang merepotkan. Mata telanjang tidak dapat secara akurat memeriksa beberapa papan PCB dan ketika mereka diproduksi dalam skala besar.

Dalam fabrikasi PCB, mesin AOI mengidentifikasi gangguan pada PCB sejak awal dalam proses fabrikasi. Ini menggunakan kamera HD untuk mengambil gambar permukaan papan dan kemudian melakukan analisisnya. Mesin membandingkan gambar dengan gambar referensi untuk mengidentifikasi kesalahan. Ini akan menghemat limbah bahan PCB dan biaya produksi ulang. Selain itu, ini memperbaiki papan individu sejak awal, dan metode akan disesuaikan.

In-Circuit Testing (ICT) – Katak Siku

Tahap in-circuit testing menggunakan fitting katak siku untuk memeriksa operasi papan PCB yang kompleks dengan cepat. Tes bed memiliki susunan pogo pins, dan masing-masing terhubung dengan node dalam rangkaian PCB. PCB akhir ditempatkan pada pogo pins ini dan ditekan ke bawah untuk membuat rangkaian belanja papan sirkuit, berbagai hal mungkin akan membuat Anda bingung. Baik Anda memilih PCB satu sisi, PCB dua sisi, atau jenis PCB lainnya, Anda dapat menghubungi dengan titik uji. Fitting pogo pins dengan cepat mengirim sinyal tes melalui PCB melalui titik-titik uji ini. Oleh karena itu, ini mengidentifikasi rangkaian pendek atau putus dalam rangkaian.

Functional Validation Test (FVT)

Seperti yang namanya implikasikan, tes ini menggunakan perangkat lunak untuk memeriksa apakah PCB akan bekerja sesuai dengan fungsinya. Ini harus dapat melakukan tepat apa yang Anda inginkan di bidang aplikasi yang Anda perlukan. Tes validasi fungsional menghubungkan PCB melalui titik uji atau konektor untuk mensimulasikan lingkungan kerja.

Detail tes validasi fungsional bervariasi dari produk ke produk, karena setiap PCB unik. Biasanya, pembuat PCB mempersonalisasi pengaturan tiruan panas untuk mensimulasikan lingkungan kerja akhir. Namun, tidak masalah bagaimana kita menyesuaikan FVT karena mereka semua memiliki perangkat lunak, perangkat keras, dan komponen yang sama.

X-ray

Banyak desain PCB modern termasuk jenis paket tanpa kaki seperti QFN dan assembling BGA. Komponen ini membuat koneksi dengan PCB di bawah badannya. Oleh karena itu, metode inspeksi tradisional tidak cukup efisien untuk memeriksa struktur internal PCB. Metode inspeksi X-ray otomatis dalam fabrikasi PCB menguji atribut tersembunyi PCB menggunakan sinar X.

Untuk memastikan kualitas proses fabrikasi PCB, sinar X menembus paket PCB ke dalam lapisan internal paket PCB. Kemudian memeriksa kualitas koneksi soldering. Keuntungan X-ray adalah bahan PCB menyerapnya sesuai dengan ketebalan, nomor atom, dan densitasnya.

Kesimpulan

Jadi, ini adalah 10 teknik fabrikasi dan assembling PCB yang harus Anda ketahui. Kami berharap sekarang Anda akan melihat gambaran besar tentang apa yang kami lakukan di backend. Kami memproduksi PCB berkualitas tinggi menggunakan semua mesin ini dalam waktu singkat. Jangan ragu untuk pengembangan PCB fleksibel. Dedikasi kami adalah untuk memproduksi PCB fleksibel berkualitas tinggi. Jika Anda mencari pembuat PCB fleksibel yang tepat, hubungi kami jika Anda memiliki pertanyaan atau ingin meminta penawaran.