การผลิต PCB แบบกลไก: การวิเคราะห์ครบวงจรจากอุปกรณ์กระบวนการสู่การผลิตที่ฉลาด
คําแนะนํา
บอร์ดวงจรพิมพ์ (PCBS) ในฐานะตัวนําหลักของสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ ขึ้นอยู่กับอุปกรณ์กลแม่นยําและเทคโนโลยีอัตโนมัติในการผลิตกับการพัฒนาของสินค้าอิเล็กทรอนิกส์ไปสู่ความหนาแน่นสูง, การลดขนาดและความถี่สูงนวัตกรรมทางเทคโนโลยีของอุปกรณ์การผลิต PCB และอุปกรณ์เทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว (SMT) กลายเป็นกุญแจในการส่งเสริมความก้าวหน้าของอุตสาหกรรมบทความนี้จะวิเคราะห์อย่างเป็นระบบกระบวนการทั้งหมดและวิวัฒนาการทางเทคโนโลยีของการผลิต PCB เครื่องยนต์จากด้าน เช่น อุปกรณ์หลักในการผลิต PCB อุปกรณ์กระบวนการ SMTแนวโน้มที่ฉลาดและเทคโนโลยีการตรวจสอบคุณภาพ
I. อุปกรณ์เครื่องจักรแกรนด์สําหรับการผลิต PCB
กระบวนการผลิต PCB เป็นที่ซับซ้อน ซึ่งรวมถึงขั้นตอนหลายอย่าง แต่ละขั้นตอนนั้นต้องการอุปกรณ์พิเศษเพื่อสนับสนุน
เครื่องเจาะแผ่น
เมื่อตัดแผ่นโลเมนต์ปูทองแดงขนาดใหญ่เป็นชิ้นเล็ก ๆ ที่จําเป็นสําหรับการผลิต, มันจําเป็นต้องควบคุมความแม่นยําของมิติและอัตราการใช้วัสดุ.หม้อเจาะปานล์ลดการเสียของวัสดุและรับประกันความเรียบของขอบกระดานโดย 47 ด้วยเครื่องมือความแม่นยําสูงและระบบควบคุมอัตโนมัติ.
อุปกรณ์การฉลากและฉลาก
เครื่องฉายแสง: รูปแบบวงจรถูกโอนไปบนแผ่นผสมทองแดงผ่านการเผชิญกับแสงสว่างมันจําเป็นต้องควบคุมพลังงานการเผชิญหน้าและความแม่นยําของการจัดสรรอย่างแม่นยํา เพื่อให้แน่ใจว่าความกว้างของเส้น / ระยะระหว่างเส้นตรง ตอบสนองความต้องการการออกแบบ (เช่นความกว้างของเส้นอย่างน้อย 2 มิล).59
เครื่องบด: ใช้สารละลายทางเคมี (เช่นคลอรีดทองแดงกรด) เพื่อกําจัดชั้นทองแดงที่ไม่คุ้มกันและสร้างวงจรนําไฟอุณหภูมิและอัตราการไหลของสารละลายเป็นกุญแจในการหลีกเลี่ยงการกะทะที่มากเกินไปหรือไม่เพียงพอ 47.
อุปกรณ์เจาะ
PCBS หลายชั้นจําเป็นต้องบรรลุการเชื่อมต่อระหว่างชั้นโดยการเจาะ เครื่องเจาะความเร็วสูงใช้เครื่องเจาะระดับไมครอนและรวมกับเทคโนโลยีตําแหน่งเลเซอร์สามารถแปรรูปความหนาแน่นสูงผ่านรูที่มีเส้นผ่าตัด 0.1mm ตอบสนองความต้องการของการสื่อสาร 5G และวงจรความถี่สูง 59
อุปกรณ์บดทองแดง
ชั้นทองแดงถูกฝากทางเคมีบนผนังรู เพื่อให้แน่ใจว่าชั้นระหว่างจะนําไฟกระบวนการฝนทองแดงต้องการการควบคุมส่วนประกอบของสารละลายและอุณหภูมิเพื่อป้องกันชั้นทองแดงบนผนังหลุมจากการเปลือกซึ่งอาจส่งผลต่อความน่าเชื่อถือ
Ii. อุปกรณ์และเทคโนโลยีสําคัญของกระบวนการ SMT
เทคโนโลยีการติดตั้งพื้นผิว (SMT) เป็นกระบวนการหลักของการประกอบ PCB และอุปกรณ์ของมันกําหนดประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพการผสมตรง
เครื่องพิมพ์พิมพ์ผสมลวด
การพิมพ์ผสมผสมผสมด้วยความแม่นยําบนแผ่น PCB ผ่านเครือเหล็ก โดยการควบคุมความแม่นยําในการพิมพ์ภายใน ± 25μmควรมีเครื่องตรวจสอบทางออนไลน์ (SPI) เพื่อติดตามความหนาและความเหมือนกันของผสมผสมผสมในเวลาจริง. 310
เครื่องมือเทคโนโลยีการติดตั้งพื้นผิว
โดยการนําระบบการมองเห็นความแม่นยําสูง และแขนหุ่นยนต์หลายแกน มาใช้ในการติดตั้งส่วนประกอบอย่างรวดเร็ว (ตัวอย่างเช่น ความเร็วในการติดตั้งส่วนประกอบที่บรรจุ 0402 สามารถถึง 30,000CPH)เครื่องกลไกเทคโนโลยีการติดตั้งพื้นผิวสองสาย (SMT) สามารถแปรรูปแผ่นสองพร้อมกันเพิ่มศักยภาพการผลิต 610
เครื่องปั่นแบบแบบกลับ
โดยการควบคุมเส้นโค้งโซนอุณหภูมิอย่างแม่นยํา (การทําความร้อนก่อน, การละลาย, การเย็น) ผสมผสมผสมผสมผสมจะละลายอย่างเท่าเทียมกันและผสมผสมผสมผสมที่น่าเชื่อถือเทคโนโลยีป้องกันไนโตรเจนสามารถลดการออกซิเดชั่นและปรับปรุงผลผลผลักดันการผสมด้วย 310.
อุปกรณ์ผสมคลื่น
ใช้สําหรับการผสมส่วนประกอบ plug-in, หลีกเลี่ยงการสะพานและการผสมเท็จผ่านการควบคุมจุดสูงของคลื่นแบบไดนามิก และเหมาะสําหรับกระบวนการประกอบแบบไฮบริด 610.
เทรนด์ของความรู้และอัตโนมัติ
เทคโนโลยีการตรวจจับแบบ AI
การตรวจสอบทางออโต้ออทติกอล (AOI) : การใช้อัลการิทึมการเรียนรู้ลึกเพื่อระบุอาการบกพร่องของข้อผสมผสม (เช่นการผสมผสานผิดและออฟเฟต) โดยมีอัตราการตัดสินที่ผิดพลาดน้อยกว่า 1%310.
การตรวจสอบด้วยรังสีเอ็กซ์ (AXI) : สําหรับพัสดุ BGA และ QFN พบรูขุมขนและรอยแตกในส่วนผูกผสมผสมที่ซ่อนอยู่ เพื่อให้แน่ใจถึงความน่าเชื่อถือของพัสดุที่มีความหนาแน่นสูง 510.
ระบบการผลิตแบบยืดหยุ่น (FMS)
โดยการบูรณาการข้อมูลอุปกรณ์ผ่านระบบ MES สามารถปรับเปลี่ยนระหว่างการผลิตหลายชนิดและการผลิตชุดเล็กได้อย่างรวดเร็วร่วมกับ AGVs, ลดเวลาการจัดการด้วยวัสดุ 10%
เทคโนโลยีการผลิตสีเขียว
การประชาสัมพันธ์ของกระบวนการผสมและการผสานที่ไม่ใช้หมูหมักได้ลดภาวะมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม สารทําความสะอาดที่ใช้น้ําแทนสารละลายอินทรีย์ ลดการปล่อย VOCs 35%
IV. ความท้าทายและทิศทางการพัฒนาในอนาคต
ความต้องการความละเอียดสูงและการลดขนาดเล็ก
การกระจายตัวของส่วนประกอบที่บรรจุ 01005 และพื้นฐาน IC ต้องการให้ความแม่นยําของเครื่องจักรเทคโนโลยีการติดตั้งบนพื้นผิว (SMT) มากกว่า ± 15μmและปัญหาความเหมือนกันของพิมพ์พิมพ์พิมพ์พิมพ์พิมพ์พิมพ์พิมพ์พิมพ์พิมพ์. 610
เทคโนโลยีการบูรณาการแบบไม่เหมือนกัน
การบรรจุ 3 มิติและ SiP (System-in-Package) กําลังขับเคลื่อน PCBS ไปสู่การเชื่อมต่อความหนาแน่นสูง (HDI) และการเชื่อมต่อชั้นสุ่ม (ELIC)และประเภทใหม่ของเครื่องเจาะเลเซอร์และเครื่องเคลือบไฟฟ้า.
โรงงานฉลาด
การนําเทคโนโลยีอินเตอร์เน็ตของสิ่งของอุตสาหกรรม (IIoT) และเทคโนโลยีแฝดดิจิตอลมาใช้ ทําให้สามารถบํารุงรักษาอุปกรณ์ได้อย่างคาดการณ์ และปรับปรุงปริมาตรกระบวนการได้อย่างไดนามิกลดเวลาหยุดทํางานมากกว่า 30%.
สรุป
การผลิต PCB แบบกลไกเป็นหินมุมของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ การทบทวนของอุปกรณ์และเทคโนโลยีของมันมีผลต่อผลงานของสินค้าและต้นทุนการผลิตโดยตรงจากอุปกรณ์ถักแบบดั้งเดิม ไปยังระบบตรวจสอบที่ใช้ AI, จากเครื่องวาง SMT ไปยังกระบวนการผลิตสีเขียว, นวัตกรรมทางเทคโนโลยีผลักดันอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่องไปสู่ความแม่นยําสูง, ความน่าเชื่อถือสูงและความยั่งยืนกับการเติบโตอย่างรวดเร็วของ 5G, อินเตอร์เน็ตของสิ่งของและอิเล็กทรอนิกส์รถยนต์การสนับสนุนพื้นฐานสําหรับการลดขนาดและการทํางานหลากหลายของสินค้าอิเล็กทรอนิกส์.
