ขั้นตอนที่จําเป็นในการประกอบ PCB แบบรวดเร็ว

การประกอบ PCB แบบรวดเร็วเป็นกระดูกสันหลังของการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ที่ทันสมัย โดยนําเสนอวิธีการแก้ไขที่เรียบง่ายและครบถ้วนตั้งแต่การออกแบบจนถึงการจัดส่งไม่เหมือนกับแบบประกอบแบบดั้งเดิม ที่ผู้ผลิตใช้ผู้ขายหลายคนสําหรับส่วนประกอบบริการด้านการผลิตและการทดสอบ ผสมผสานทุกขั้นตอนภายใต้หลังคาเดียวกัน การบูรณาการนี้ลดเวลาดําเนินงาน 40%~60% ลดความผิดพลาด 30% และรับประกันคุณภาพที่คงที่ทําให้มันจําเป็นสําหรับการเริ่มต้น, OEMs และอุตสาหกรรมที่แข่งขันเพื่อนําสินค้าไปตลาด

คู่มือนี้แบ่งแยกขั้นตอนสําคัญในการประกอบ PCB ที่รวดเร็วและสําคัญ โดยเน้นการที่แต่ละขั้นตอนส่งผลต่อความเร็ว ความน่าเชื่อถือ และประสิทธิภาพในเรื่องราคาไม่ว่าคุณจะผลิต 10 รุ่นต้นแบบ หรือ 10, 000 ยูนิต, การเข้าใจขั้นตอนเหล่านี้จะช่วยให้คุณใช้บริการ turnkey ให้มีศักยภาพเต็มที่

ประเด็นสําคัญ
1.การประกอบ PCB แบบรวดเร็วลดวงจรการผลิต 40%~60% เมื่อเทียบกับกระแสการทํางานที่แยกแยก
2ขั้นตอนสําคัญรวมถึงการตรวจสอบ DFM / DFA (จับ 70% ของความบกพร่องการออกแบบในระยะแรก) การวางส่วนประกอบอัตโนมัติ (99.9% ความแม่นยํา) และการทดสอบหลายระยะ (ลดอัตราความล้มเหลวในสนามลงถึง < 1%)
3เทคโนโลยีที่ก้าวหน้าเช่น AOI (การตรวจสอบทางสายตาอัตโนมัติ) และการทดสอบด้วยรังสีเอ็กซ์ทําให้อัตราการตรวจพบความบกพร่องอยู่ที่ 99.5% ซึ่งมากกว่าการตรวจสอบด้วยมือมาก (85% ความแม่นยํา)
4.บริการที่ใช้กุญแจมือช่วยลดต้นทุน 15%-25% โดยการปรับปรุงการจัดหาองค์ประกอบ ลดการทํางานใหม่ และกําจัดการช้าในการประสานงานของผู้จําหน่าย

การประกอบ PCB แบบรวดเร็ว
การประกอบ PCB คีย์เทิร์นเป็นบริการที่บูรณาการอย่างสมบูรณ์แบบ โดยผู้ให้บริการเดียวบริหารทุกขั้นตอนของการผลิต: การรับรองการออกแบบ, การจัดหาองค์ประกอบ, การผลิต PCB, การประกอบ, การทดสอบและการจัดส่งราคาที่ถูกกําหนดโดย:

a.ผู้จําหน่ายส่วนประกอบที่เจรจาก่อน เพื่อการจัดซื้ออย่างรวดเร็ว
b.สายการประกอบอัตโนมัติ (เครื่อง SMT, เตาอบระบายกลับ) สําหรับการผลิตความเร็วสูง
c.การตรวจสอบคุณภาพที่เรียบง่าย (AOI, X-ray) ที่กําจัดข้อขัดขวาง

รูปแบบนี้เหมาะสําหรับโครงการที่มีความรู้สึกต่อเวลา ตั้งแต่ต้นแบบของ IoT ถึงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ผู้บริโภคขนาดใหญ่ ที่ความเร็วในการตลาดมีผลต่อการแข่งขันโดยตรง

ขั้นตอนที่ 1: การรับรองการออกแบบและการวางแผนก่อนการผลิต
พื้นฐานของการประกอบแบบรวดเร็วเป็นหลัก คือการวางแผนก่อนการผลิตอย่างเข้มงวด ซึ่งป้องกันการล่าช้าที่แพง

การตรวจสอบการออกแบบเพื่อการผลิต (DFM) และการตรวจสอบการออกแบบเพื่อการประกอบ (DFA)
ก่อนการเริ่มต้นการผลิต วิศวกรตรวจสอบการออกแบบ PCB เพื่อให้แน่ใจว่ามันถูกปรับปรุงสําหรับการผลิตและการประกอบ:

a.การตรวจสอบ DFM: ตรวจสอบว่าการออกแบบตรงกับความสามารถในการผลิต เช่น
ความกว้างของร่องรอยขั้นต่ํา (≥ 0.1mm สําหรับ PCB แบบมาตรฐาน) และระยะห่าง (≥ 0.1mm)
ผ่านขนาด (≥ 0.2 มิลลิเมตร) และการวาง (หลีกเลี่ยงพัดส่วนประกอบ)
ความเหมาะสมของสับสราท (ตัวอย่างเช่น FR4 สําหรับการออกแบบมาตรฐาน, Rogers สําหรับความถี่สูง)
b.DFA การตรวจสอบ: รับประกันองค์ประกอบสามารถประกอบได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดย:
ความห่างของส่วนประกอบ (≥ 0.2 mm ระหว่างส่วน เพื่อป้องกันการเชื่อมสะพาน)
แพ็คเกจส่วนประกอบมาตรฐาน (เช่น ความต้านทาน 0402 แทนขนาดที่กําหนดเอง) เพื่อการวางไวขึ้น
จุดทดสอบที่สามารถเข้าถึงได้ สําหรับการทดสอบหลังการประกอบ

ผลลัพธ์: การตรวจสอบ DFM / DFA ได้พบความบกพร่องในการออกแบบ 70% ณ เวลาแรก, ลดการทํางานใหม่ 50% และลดกําหนดเวลาการผลิต 2-3 วัน

บิลของวัสดุ (BOM) การตรวจสอบและองค์ประกอบการจัดหา

BOM รายละเอียดเป็นสิ่งสําคัญสําหรับการจัดซื้ออย่างต่อเนื่อง

1.ตรวจสอบความแม่นยําของ BOM: ตรวจสอบตัวเลขชิ้นส่วน, ปริมาณ, และรายละเอียด (เช่น ค่าความต้านทาน, ความอดทนของตัวประกอบ) เพื่อหลีกเลี่ยงส่วนที่หายไปหรือไม่ถูกต้อง
2.Source Components Strategically: ใช้ความสัมพันธ์กับผู้จําหน่ายที่ได้รับอนุญาต (Digi-Key, Mouser) เพื่อรับรองชิ้นส่วนในราคาที่แข่งขันได้
JIT (Just-In-Time) Sourcing: ลดต้นทุนของคลังสําหรับการใช้งานในปริมาณสูง
การระบุอะไหล่สํารอง: การอนุญาตล่วงหน้าที่เท่าเทียมกันสําหรับส่วนประกอบที่หายากเพื่อป้องกันการล่าช้า

การตรวจสอบไฟล์ PCB
ผู้ให้บริการมือสองตรวจสอบไฟล์การผลิต (Gerber, ไฟล์เจาะ, pick-and-place data) เพื่อให้แน่ใจว่ามีความสอดคล้องกับอุปกรณ์ของพวกเขา:

a. การตรวจสอบไฟล์ Gerber: ยืนยันการจัดลําดับชั้น, หน้ากากผสมและรายละเอียดผ้าไหม
b. Pick-and-Place Accuracy: ตรวจสอบพิกัดส่วนประกอบ เพื่อหลีกเลี่ยงความผิดพลาดในการวาง
c.Netlist Validation: ให้แน่ใจว่าการเชื่อมต่อไฟฟ้าตรงกับการออกแบบ เพื่อป้องกันสั้นหรือเปิด

ตัวอย่างเช่น LT CIRCUIT ใช้เครื่องมือตรวจสอบไฟล์อัตโนมัติ ที่ระบุความผิดพลาดถึง 95% ภายในไม่กี่นาที เพื่อให้การออกแบบพร้อมสําหรับการผลิตภายใน 24 ชั่วโมง

ขั้นตอนที่ 2: การผลิต PCB และการเตรียมองค์ประกอบ
เมื่อออกแบบถูกรับรอง การผลิตจะเปลี่ยนไปผลิต PCB และเตรียมส่วนประกอบเพื่อการประกอบ

การผลิต PCB
ผู้ให้บริการกระเป๋าสะพานผลิต PCB ในบ้านหรือผ่านพันธมิตรที่เชื่อถือได้ โดยให้ความสําคัญกับ:

a. การเลือกวัสดุ: FR4 สําหรับการใช้งานมาตรฐาน, FR4 Tg สูง (Tg ≥170 °C) สําหรับการใช้ในอุตสาหกรรมรถยนต์ และ Rogers สําหรับการออกแบบความถี่สูง
b. จํานวนชั้น: 2 ละ 16 ชั้น, พร้อมตัวเลือก HDI (High-Density Interconnect) สําหรับการวางแผนที่คอมแพคต์ (0.4 mm pitch BGA)
c. การสรุปผิว: ENIG (Electroless Nickel Immersion Gold) สําหรับความทนทานต่อการกัดกร่อน HASL สําหรับโครงการที่มีความรู้สึกต่อค่าใช้จ่าย

Speed Hack: PCB ผิวว่าง (ขนาดมาตรฐาน, 2?? 4 ชั้น) ที่ถูกผลิตล่วงหน้ามักถูกจัดเก็บไว้สําหรับการทําต้นแบบ, ลดเวลาการผลิตจาก 5 วันเป็น 24 ชั่วโมง

การเตรียมส่วนประกอบ
ส่วนประกอบจะถูกตรวจสอบ, การคัดเลือก, และเตรียมสําหรับการประกอบ:

a. การจัดการกับ ESD: ส่วนประกอบ (โดยเฉพาะ ICs) ถูกเก็บไว้ในบรรจุแบบกันสแตติก เพื่อป้องกันความเสียหาย
b. การแปลงเทปและรีล: องค์ประกอบที่อ่อนโยนถูกบรรทุกเข้าในเทปและรีลเพื่อความเหมาะสมกับเครื่อง SMT อัตโนมัติ
c. ความสอดคล้องกับระดับความรู้สึกต่อความชื้น (MSL): ส่วนประกอบที่มีความรู้สึกต่อความชื้น (เช่น BGA) ถูกเผาเพื่อกําจัดความชื้น ป้องกันการป๊อปคอร์นในระหว่างการไหลกลับ

ขั้นตอนที่ 3: กระบวนการประกอบอัตโนมัติ
การประกอบเครื่องมือที่ใช้สัญลักษณ์ที่รวดเร็ว ใช้ระบบอัตโนมัติเพื่อให้เกิดความเร็วและความแม่นยํา โดยการลงมือของมนุษย์จํากัดกับงานเฉพาะเจาะจง

การใช้พาสต์ผสม
ผสมผสมผสมผสมผสมผสมผสมและฟลัคซ์ผสมผสม

a.การออกแบบสเตนซิล: สเตนซิลสแตนเลสตัดด้วยเลเซอร์ (ความแม่นยํา ± 0.01 มม) ตรงกับขนาดของพัด, รับประกันปริมาณแป้งที่ตรงกัน
b ปริมาตรการพิมพ์: ความเร็วของเครื่องสกี๊ก (2050mm/s) และความดัน (515N) ถูกปรับปรุงให้เหมาะสมกับชนิดของแป้ง (ตัวอย่างเช่น ประเภท 3 สําหรับส่วนประกอบ 0402 ประเภท 4 สําหรับ 0201)

การตรวจสอบคุณภาพ: ระบบ AOI ตรวจสอบฝังผสมสําหรับ:

ไม่เพียงพอ/ มีพาสต้าเกิน (ทําให้ข้อเย็นหรือสะพานเย็น)
ความผิด (แสดงให้เห็นปัญหาในการลงทะเบียน stencil หรือ PCB)

การวางส่วนประกอบอัตโนมัติ
เครื่องจักรที่ใช้เทคโนโลยีการติดตั้งพื้นผิว (SMT) วางส่วนประกอบในความเร็วสูงสุด 50,000 ชิ้นต่อชั่วโมง

a. หัวหลายกระบอก: รับมือส่วนประกอบที่หลากหลาย, จาก 01005 passive ถึง 50mm BGA.
b. ระบบการมองเห็น: สะดวกส่วนประกอบด้วยความแม่นยํา ± 0.01mm ที่สําคัญสําหรับส่วนที่มีความละเอียด (0.4mm BGA)
c. การตั้งค่าเครื่องอาหาร: เครื่องเลี้ยงเทปและรีล, ตู้และไม้ถูกติดตั้งล่วงหน้าเพื่อลดเวลาการเปลี่ยนให้น้อยที่สุด

เมตรประสิทธิภาพ: เส้น SMT ที่ทันสมัยสามารถบรรลุความแม่นยําในการวาง 99.95% โดยมีความบกพร่อง <5 ต่อ 1 ล้านองค์ประกอบ

การผสมผสาน
พีซีบีเคลื่อนที่ผ่านเตาอบระบายกลับ เพื่อหลอมแป้งผสมผสม

a.การทําโปรไฟลความร้อน: โปรไฟลที่กําหนดเอง (ทําความร้อนก่อน, ละลาย, กลับไหล, เย็น) ใช้สําหรับเหล็กผสมผสานที่แตกต่างกัน (ตัวอย่างเช่น SAC305 สูงผสานที่ไม่มีหมึกที่ 250 °C)
b.N2 บรรยากาศ: สภาพแวดล้อมไนโตรเจนที่เลือกใช้ได้ ลดการออกซิเดชั่น ปรับปรุงคุณภาพของผสมผสมผสานสําหรับการใช้งานที่มีความน่าเชื่อถือสูง (อากาศ, การแพทย์)

ผ่านรูและการประกอบด้วยมือ
ส่วนประกอบที่ไม่สามารถวางโดย SMT (เช่น เครื่องเชื่อม, เครื่องประปาขนาดใหญ่) ถูกประกอบด้วยมือหรือผ่านการเชื่อมคลื่น:

a. การเชื่อมคลื่น: ส่วนที่ผ่านรูถูกเชื่อมโดยการผ่าน PCB ผ่านคลื่นเชื่อมหลอม
b. การเชื่อมด้วยมือ: เทคนิคที่มีความชํานาญจะเชื่อมด้วยมือส่วนประกอบที่อ่อนแอหรือตามสั่ง โดยใช้เหล็กที่ควบคุมอุณหภูมิ (300 ~ 350 °C) เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหาย

ขั้นตอนที่ 4: การตรวจสอบคุณภาพและการทดสอบ
การประกอบที่รวดเร็ว ไม่เสียสละคุณภาพ การทดสอบอย่างเข้มข้นทําให้มีความน่าเชื่อถือก่อนการจัดส่ง

การตรวจสอบทางแสงอัตโนมัติ (AOI)
ระบบ AOI ใช้กล้องความละเอียดสูง (550MP) เพื่อตรวจสอบความบกพร่องบนผิว:

a. ปัญหาข้อทหาร: สะพาน, ข้อหนาว, ฟิลเล็ตที่ไม่เพียงพอ
b. ปัญหาส่วนประกอบ: ส่วนที่หายไป การตั้งทิศทางผิด การวางหินฝังศพ

ความแม่นยํา: AOI ประสบความสําเร็จในการตรวจพบความบกพร่อง 99.5% โดยมี < 2% การเรียกผิดพลาด ซึ่งมีผลงานดีกว่าการตรวจสอบด้วยมือ (85% ความแม่นยํา)

การตรวจฉายรังสี
สําหรับข้อที่ซ่อนอยู่ (BGAs, CSPs) ระบบรังสีเอ็กซ์ตรวจจับ:

a. ห้องว่างของท่อเหล็ก (> 25% ของพื้นที่ร่วม, ซึ่งลดความสามารถในการนําไฟ)
b.BGA บอลผิดการจัดสรรหรือบอลที่หายไป

การใช้งาน: สําคัญสําหรับ PCB ในอุตสาหกรรมรถยนต์และทางการแพทย์ ซึ่งความบกพร่องที่ซ่อนอยู่สามารถทําให้เกิดความล้มเหลวในสนาม

การทดสอบการทํางาน (FCT)
PCBs ถูกทดสอบภายใต้สภาพการทํางานจริง:

a. การทดสอบการเปิดไฟ: ตรวจสอบระดับความแรงดันและการใช้กระแสไฟฟ้า
การตรวจสอบความสมบูรณ์แบบของสัญญาณ: ใช้ออสซิลโลสโกปเพื่อรับรองเวลาและความสมบูรณ์แบบของรูปคลื่น (สําคัญสําหรับการออกแบบความเร็วสูง ≥ 1Gbps)
c. การทดสอบสิ่งแวดล้อม: การทดสอบหมุนเวียนทางความร้อน (-40 °C ถึง 85 °C) หรือการทดสอบการสั่นสะเทือนสําหรับการใช้งานที่แข็งแรง

ขั้นตอนที่ 5: การเสร็จสิ้นและการจัดส่ง
ขั้นตอนสุดท้ายทําให้แน่ใจว่า PCBs สะอาด ปลอดภัย และส่งตรงเวลา

การทําความสะอาดและการเคลือบแบบตรงกัน
การทําความสะอาด: การอาบน้ํา ultrasonic หรือการทําความสะอาดด้วยสเปรย์ จะกําจัดซากของไหลเวียน, ป้องกันการกัดรังและการเติบโตของเส้นเลือดขอด.
การเคลือบแบบสอดคล้อง: การเคลือบแบบแอคริลิคหรือซิลิโคนแบบเลือกป้องกัน PCB จากความชื้น ฝุ่น และสารเคมี (ใช้ในอุตสาหกรรมหรือการใช้ภายนอก)

แพคเกจ & โลจิสติกส์
แพคเกจกันสแตตติก: PCB ถูกปิดในถุง ESD หรือตู้เพื่อป้องกันความเสียหายระหว่างการขนส่ง
การติดป้ายตามความต้องการ: รวมตัวเลขชิ้นส่วน, ระดับการแก้ไข, และวันที่ทดสอบเพื่อการติดตาม.
การจัดส่งเร่งด่วน: ผู้ให้บริการมือสองนําเสนอตัวเลือก เช่น การจัดส่งในคืนหรือ 2 วัน โดยมีการติดตามและยืนยันการจัดส่ง

การ เปรียบเทียบ

FAQs
คําถาม: จํานวนการสั่งซื้อขั้นต่ําเท่าไรสําหรับการประกอบที่รวดเร็ว?
ตอบ: ผู้ให้บริการส่วนใหญ่ยอมรับการสั่งซื้อขนาดเล็กเพียง 1 หน่วย (ต้นแบบ) ถึง 100,000+ หน่วย โดยไม่มีขั้นต่ําสําหรับโครงการที่เปลี่ยนเร็ว

ถาม: ผู้ให้บริการมือสองจัดการชิ้นส่วนที่หมดอายุอย่างไร?
ตอบ: พวกเขากระบุส่วนที่หมดอายุในระหว่างการตรวจสอบ BOM และเสนอการแทนที่แบบดรอป-อิน โดยลดการช้าในการออกแบบใหม่ถึง 70%

คําถาม: การประกอบเครื่องมือแบบเร็วสามารถทํางานกับ PCB ความถี่สูงหรือความแรงสูงได้หรือไม่
A: ใช่ ผู้นําเฉพาะ (เช่น LT CIRCUIT) ให้ความสามารถสําหรับการออกแบบ RF (ถึง 60GHz) และบอร์ดพลังงานสูง (50A +)การถ่ายภาพความร้อน).

ถาม: ผมควรมองหาการรับรองอะไรในผู้ให้บริการมือสอง?
A: ISO 9001 (การบริหารคุณภาพ), IPC-A-610 (การประกอบอิเล็กทรอนิกส์) และการรับรองเฉพาะอุตสาหกรรม (ISO 13485 สําหรับการแพทย์, IATF 16949 สําหรับรถยนต์)

ถาม: ค่าประกอบเครื่องมือมือมือสองแบบรวดเร็วเท่าไร เมื่อเทียบกับการประกอบเครื่องในบ้าน?
A: สําหรับปริมาณขนาดเล็กและกลาง บริการมือสองถูกกว่า 30~50% เนื่องจากใช้ส่วนลดส่วนใหญ่และกระบวนการอัตโนมัติที่ทีมงานภายในไม่สามารถเทียบได้

สรุป
การประกอบ PCB ที่รวดเร็ว เปลี่ยนแปลงการผลิตอิเล็กทรอนิกส์ โดยรวมความเร็ว คุณภาพ และความสะดวกสบายในกระบวนการทํางานเดียวทุกขั้นตอนถูกปรับปรุงให้ดีที่สุด เพื่อกําจัดความช้า, ลดความผิดพลาดและลดต้นทุน ทําให้มันเป็นทางเลือกสําหรับทีมที่แข่งขันเพื่อนวัตกรรม

โดยการร่วมมือกับผู้ให้บริการที่มีชื่อเสียง คุณจะได้รับการเข้าถึงอัตโนมัติที่ก้าวหน้า การจัดหาองค์ประกอบทางยุทธศาสตร์ และการทดสอบอย่างเข้มงวด ทั้งหมดโดยเน้นการพัฒนาสินค้าหลักของคุณในตลาดที่เวลาในการตลาดสามารถทําให้หรือทําลายความสําเร็จการประกอบกระเป๋าสะพายเร็ว ไม่ใช่แค่บริการ มันคือข้อดีต่อการแข่งขัน