PCBアセンブリのプロセス

PCB アセンブリとは、プリフォーム上に電子部品をはんだ付けして組み立て、マットし、プリント基板 (PCB) を製造するプロセスを指します。通常、特殊な生産機械を使用し、大量生産を行うプリント基板の組み立てプロセスは、しばしばPCBAと呼ばれます。
では、PCBはどのように組み立てられるのでしょうか?PCB アセンブリ プロセスを見てみましょう。

1.はんだペーストの塗布:まず、はんだペースト(フラックスを混合したはんだペーストの小さな粒子)を基板に塗布します。このアプリケーションでは、ほとんどのPCBメーカーは、基板の特定の部分にのみ正しい量のはんだペーストを適切に塗布できるステンシル(いくつかのサイズ、形状、および仕様)を使用しています。

2. コンポーネントの配置: 以前とは異なり、この段階での PCB アセンブリ プロセスは完全に自動化されています。表面実装部品などの部品のピックアンドプレースは、かつては手動で行われていましたが、現在ではロボットピックアンドプレースマシンによって実行されます。これらの機械は、基板の事前に計画された領域にコンポーネントを正確に配置します。

3. リフロー: はんだペーストとすべての表面実装コンポーネントを所定の位置に配置した状態で、PCB コンポーネントを適切に接着するには、はんだペーストを正しい仕様に硬化させることが重要です。これは、PCBアセンブリプロセスのこの関連部分、つまりリフローはんだ付けです。これを行うには、はんだペーストを含む部品とその上の部品は、工業グレードのリフローオーブンを通るベルトコンベアを通過します。オーブン内のヒーターは、はんだペーストのはんだを溶かします。溶解が完了すると、コンポーネントは再びベルトコンベアを通って移動され、一連の冷却ヒーターにさらされます。これらのクーラーの目的は、溶融はんだを冷却して固化させることです。

4. 検査: リフロー プロセスの後、PCB を検査してその機能をチェックする必要があります。この段階は、リフロー中の基板の継続的な動きによる低品質の接続、配置の悪いコンポーネント、および短絡を特定するのに役立ちます。PCB メーカーは、手動検査、自動光学検査、X 線検査などの複数の検査ステップを採用して、基板の機能をチェックし、低品質のはんだを特定し、潜在的な落とし穴を特定します。検査が完了すると、組立チームが重要な決定を下します。機能エラーがいくつかあるボードは通常廃棄されますが、軽微なエラーがある場合は、ボードはやり直しのために再度送られます。

5. スルーホール コンポーネントの挿入: 特定のタイプの PCB では、通常の SMD コンポーネントと一緒にスルーホール コンポーネントを挿入する必要があります。この段階は、そのようなコンポーネントの挿入専用です。これを行うには、PCB コンポーネントが基板の一方の側からもう一方の側に信号を渡すメッキスルーホールが作成されます。PCB スルーホール挿入は通常、手動はんだ付けまたはウェーブはんだ付けを使用して実現されます。

6. 最終検査: 今こそ第 2 レベルの検査の時間です。ここでは、組み立てられた基板が機能的にテストされるか、PCB が徹底的に検査されて、電圧、電流、信号出力などの電気的特性が監視されます。今日のメーカーは、完成した基板の成功または失敗を判断するために、さまざまな高度なテスト機器を利用しています。

7. 洗浄: はんだ付けプロセスでは PCB に大量のフラックス残留物が残るため、最終基板を顧客に納品する前にコンポーネントを徹底的に洗浄することが重要です。これを行うには、PCB を脱イオン水で洗浄します。洗浄プロセスの後、圧縮空気を使用してボードを完全に乾燥させます。これで、PCB アセンブリが顧客検査の準備が整いました。