PCB アセンブリ プロセスに含まれるステップは何ですか?

2020 年 4 月 23 日

プリント回路基板 (PCB) は、今日私たちが使用するさまざまな電子機器の中核を形成しています。これらの PCB は、いくつかの小さくて精巧なコンポーネントで構成されており、目的の結果が得られるように慎重に設計および組み立てられています。このように、PCB アセンブリは簡単ですが時間のかかるプロセスです。プロセスの単純さに惑わされないように、細部に細心の注意を払う必要があります。注意を怠ると、わずかなエラーでもパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があります。したがって、PCB の組み立て手順を確実に実行することが非常に重要です。この投稿では、PCB アセンブリに含まれる手順について説明します。

段階的な PCB アセンブリ プロセスに関するディスカッション

中国はエレクトロニクス製造の中心地として知られています。 PCB 製造は、中国の重要な産業の 1 つです。以前は、米国を拠点とするほとんどのメーカーが、時間、労力、および費用を節約するために、PCB の製造および組み立てサービスを中国にアウトソーシングしていました。しかし、近年、アウトソーシングは減少傾向にあります。高品質の PCB に対する需要の増加、スウェット ファクトリーに関する意識の向上、PCB 中の有害物質の使用に関するさまざまな厳しい環境に優しい指令の制定は、この傾向の逆転に貢献したいくつかの要因です。今日、米国を拠点とする電子機器メーカーの多くは、サービスを中国にアウトソーシングするよりも、米国の信頼できる PCB アセンブリ サービスと提携することを好みます。ここで、米国の PCB アセンブリ プロセスは他の国とは異なるのではないかと思われるかもしれません。いいえ、いくつかを除いて大きな違いはありません。

前述のように、PCB アセンブリは段階的なガイド付きプロセスです。スルーホールや表面実装など、PCB アセンブリの特定のタイプに応じて、手順が若干異なる場合があります。以下は、米国での PCB アセンブリ プロセスに含まれる手順です。

はんだペーストは、はんだと呼ばれる小さな金属球とフラックスを混ぜ合わせたものです。はんだは、3% Ag、96.5% Sn、および 0.5% Cu の粉末または小さなボールです。この混合物は、ボード上の沈降接着剤として適用されます。複雑な PCB 設計では、詳細なはんだペースト ステンシルが使用されます。

このプロセスは、米国のほとんどの PCB アセンブリ サービスに共通しています。前述のように、PCB は複数の電子デバイスに不可欠であるため、次のプロジェクトでは信頼できる PCB アセンブリ サービスにアプローチするか、米国で経験のある PCB アセンブリ サービスを利用することが重要です。 Creative Hi-Tech は、米国における PCB アセンブリの大手プロバイダーです。 1998 年に設立された同社は、軍事、防衛、医療、航空宇宙、衛星などの業界のクライアントにサービスを提供してきました。

• はんだペーストのステンシル:

  はんだペーストのステンシルは、PCB アセンブリの基本ステップです。 PCB アセンブリの種類に関係なく、この手順は同じです。薄い金属シートで作られたステンシルがボードの上に置かれます。これにより、コンポーネントが実装される領域にのみはんだペーストが塗布されます。はんだペーストを塗布した後、ステンシルを基板から取り外します。

• ピック アンド プレイス コンポーネントの取り付け:

  コンポーネントの取り付けは、手動または自動システムによって機械的に実行できるピック アンド プレース作業です。スルーホール PCB アセンブリでは、部品の取り付けは手作業で行われます。表面実装 PCB アセンブリでは、自動化されたマシンによって実行されます。自動コンポーネント マウントにより、迅速かつ正確でエラーのないプロセスが提供されます。

• はんだ付け:

  はんだ付けは、PCB 上のコンポーネントを結合するために実行されます。スルーホールアセンブリでは、ウェーブはんだ付けが実行されます。この場合、コンポーネントが実装された PCB は、ホット ウェーブはんだ液上を移動します。これにより、はんだボールが液化し、室温で冷却するとペーストが固化します。ただし、表面実装 PCB アセンブリでは、リフローはんだ付けが実行されます。この場合、PCB は 500°F の温度に加熱された炉を通過します。はんだペーストが溶け、冷却するとコンポーネントと一緒に落ち着きます。

• 検査:

  デバイスの機能を確認するために検査と品質テストが行​​われます。これには、以下に説明する 3 つの異なる検査方法が含まれます。

  • 目視/手動検査:

    手動検査は、はんだ付けされた接続を検査するのに十分です。この方法は PCB の小さなバッチにのみ適しています。

    は正確さを認めます。

  • 自動光学検査 (AOI):

    AOI マシンには高解像度カメラが搭載されており、さまざまな角度で配置して PCB をテストできます。このタイプの検査は、1 枚または 2 枚のサイズの PCB に適していますが、多層の複雑な PCB には十分ではありません。

  • X 線検査:

    X 線検査は、多層コンポーネント実装を伴う複雑な PCB 設計で実行されます。このような複雑な PCB を光学的に検査するのは困難です。

• 組み立て後の検査と機能テスト:

  組み立てが完了すると、PCB は再び検査され、機能がテストされます。プロセスを完了するために、マイクロセクショニング テスト、汚染テスト、はんだ付け性テストなどの機能テストが実行されます。

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