PCBA 기술 - 고난이도 PCB 및 PCBA 특성 및 제조

고난이도 PCB 및 PCBA 특성 및 제조

전자 정보 제품의 정밀도와 복잡성이 점점 더 높아짐에 따라 PCB 및 PCBA의 설계, 제조 및 PCBA 조립에 새로운 도전과 어려움이 대두될 것입니다.

고난이도 PCB의 특성

우리의 특정 상황으로 볼 때, 고난이도 PCB는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다: 

큰 크기, 상위 레벨 레이어 수(18 레이어 이상), 1+10+1 또는 심지어 1+16+1 HDI 디자인, 조밀한 선 폭 및 줄 간격(예: 3/3, 3/4, 4/4), 

높은 구멍 두께 대 직경 비율(예: 10:1 이상, 최대 13.5:1) 및 일부 새로운 표면 사용 처리 파이프(예: 화학 주석, 화학 은). 우리는 이러한 보드를 고난이도 PCB로 정의합니다.

고난이도 PCBA의 특성

현재 상황으로 볼 때, 고난이도 PCBA는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다. 

1. 총 장치 수는 최대 7000-8000개로 많습니다. 

2. 구조부품의 설치가 복잡하다. 

3. 많은 영역 배열 장치가 있으며, 하나의 보드에도 CSP, BGA를 포함하여 60개 이상의 영역 배열 장치가 있습니다. 

4. 양면 레이아웃. 5. 많은 저항-커패시터 매칭 장치가 있으며 기본적으로 0402 또는 0805 저항/커패시터 행입니다. 6. SMT와 THT를 혼합합니다.

PCBA 난이도 지수 Ci=[(부품 수 + 솔더 조인트 수)/100]×S×M×D 여기서: S=PCB 측면 수(양면 PCB의 경우 S=1. 단면 PCB의 경우) , S=1/2). M=공정 혼합도(혼합도가 높으면 M=1, 

혼합도가 낮으면 M=1/2). D = 솔더 조인트 밀도, 솔더 조인트 수/평방 인치/100.

이러한 요소 외에도 세 가지 다른 문제를 고려해야 합니다. 

1. 이전에 사용되지 않은 조립 프로세스가 사용됩니까? 

2. 새 보드나 부자재를 사용하나요? 3. 특별한 조립 및 조립 요구 사항이 있습니까? 

이 세 가지 측면의 가중치에 따라 포인트가 추가됩니다.

복잡성이 50 미만이면 매우 간단한 보드입니다. 

복잡성 범위는 50에서 125까지이며 중간 수준의 복잡한 보드입니다. 

복잡도가 125 이상이면 어려운 보드입니다. 자신의 상황에 따라 이 정의를 조정할 수 있습니다. 

예를 들어, 처음에는 복잡도가 80보다 큰 보드를 매우 복잡하다고 생각했지만 이제는 기능이 향상되면서 복잡도가 125보다 큰 보드는 어려운 PCBA로 간주됩니다.

어려운 PCB 및 PCBA를 수행하는 방법은 무엇입니까?

어려운 PCB를 위한 DFM

매우 어려운 PCB에 대해 DFM을 수행할 때 공급업체, 재료, 디자인 등에 특별한 주의가 필요합니다. 

예를 들어 PCB를 설계할 때 레이어가 많을수록 레이어 정렬 정확도가 감소합니다. 

구멍 직경과 구멍과 선 사이의 거리에 특히 주의하십시오. 마찬가지로, 정렬이 정확하지 않고 드릴링 시 플레이트가 파손될 수 있으므로 비아 홀의 홀 너비도 늘려야 합니다. 

이러한 이유로 더 많은 레이어로 보드를 설계할 때는 내부 레이어의 홀 플레이트 직경을 적절하게 늘려야 합니다. 

또한 홀 벽에서 트레이스까지의 거리를 고려할 때 열 충격 조건에서 Tg가 높은 보드의 수축 문제에 특별한 주의를 기울여야 합니다.

매우 어려운 PCB를 설계할 때는 표면 처리 문제에도 주의해야 합니다. 

현재의 용도로 볼 때 열풍 레벨링은 고층, 대형 및 어려운 보드에는 적합하지 않습니다. 

ENIG의 경우 고난이도 보드의 일부 파인 피치 및 밀도 피치 장치에 대한 패드 크기가 매우 작기 때문에 검정색 패드의 감도가 크게 향상되므로 이미 ENIG 마감재를 사용하는 것은 기본적으로 금지. 

OSP의 경우 ICT 테스트에 대한 적응성을 고려해야 합니다.

PCBA의 DFM의 경우 리플로우 솔더링 공정 경로가 선호되며 동축 커넥터 및 케이블 커넥터와 같은 소수의 플러그인에는 스루홀 리플로우 솔더링이 고려됩니다. 

플러그인 수가 많은 경우 중앙 집중식 레이아웃을 고려해야 하며 수동 수리 납땜을 피하기 위해 리플로우 납땜과 로컬 웨이브 납땜 또는 선택적 웨이브 납땜의 프로세스 경로를 사용해야 합니다.

또한 그래픽 위치 정확도, 장치 유형의 다양성이 조립 프로세스 및 스텐실 설계에 미치는 영향, 장비 조립 기능 및 유지 관리와 같은 다양한 측면에서 해당 요구 사항이 있습니다.

EMS 제조업체의 어려운 PCBA 조립 엔지니어링 역량

EMS 제조업체의 경우 가장 큰 문제는 EMS 공장이 인력 품질, 장비 능력 및 현장 공정 제어 능력 측면에서 고 난이도 생산에 적합한 지 명확한 위치가 없다는 것입니다. 

무대. 우리는 또한 문제를 해결하기 위해 라우팅 방법을 사용하는 등 공급업체마다 다른 방법을 사용하는 것을 고려했습니다. 

그런데 EMS 공장 전체의 역량 향상과 인력 역량 향상을 위한 명확한 요구사항이 있을 수 있을까요? 게다가 자신이 설정한 능력을 수치화할 수 있는지도 의문이다. 

예를 들어, 복잡성이 200이 넘는 보드의 경우 해당 직원의 과학 기술 능력과 장비 능력 사이에 해당 관계가 무엇인지 명확하지 않습니다.

어려운 PCBA 조립 요구 사항

조립 서비스를 제공하는 EMS 제조업체이든 자체 처리를 수행하는 회사이든 관계없이 매우 어려운 PCBA의 제어는 사람, 기계, 재료, 방법 및 환경의 다섯 가지 측면으로 정량화될 수 있습니다.

인력: 고난이도 보드를 처리하기 위한 특수 생산 라인을 지정하고 교육, 시험, 고용 기준 등을 포함하여 장비 유지 관리 및 운영 인력에 대한 엄격한 규정 및 요구 사항을 제정합니다.

기계: 엄격한 운영 지침, 검사 요구 사항 등을 포함하여 어려운 각 제품 생산 라인의 각 장비에는 엄격한 제어 요구 사항이 있습니다. 세부 규정이 있습니다.

재료: 관형 재료를 제어하고 줄입니다. 0402 및 0201 마이크로 장치의 치수 안정성과 용접 끝 일관성이 더 좋습니다. PCB가 명백하게 변형되었는지 확인하십시오. 

다양한 유형의 장치 코팅 및 납땜 단자에 대한 납땜 온도 요구 사항은 기본적으로 동일해야 합니다. 대형 커넥터 및 모듈 패키지의 리플로우 솔더링 변형 크기는 허용 범위 내 등이어야 합니다.

Fa: 공정 절차 제어와 관련하여 우리는 이제 매우 까다로운 PCBA 조립을 위한 30페이지 이상의 제어 절차를 보유하고 있습니다. 

각 단계에는 탑승 전, 주석 인쇄, 솔더 페이스트 교체 및 강철 메쉬 추가 등이 포함됩니다. .

기계를 사용하기 전 검사는 물론 종이, 세척수 등에 대한 엄격한 통제 요구 사항이 있습니다.

환경 조건: 자재 보관 환경 조건, 정전기 방지 관리, 습기에 민감한 장치 관리, IC 장치의 보관, 회전율 및 유통 등 모든 측면에서 엄격한 통제가 수행되어야 합니다.

복잡성이 다양한 PCBA의 경우 EMS 제조업체는 직원 구성, 장비 구성 및 프로세스 제어 측면에서 다양한 전략을 채택하여 다양한 고객 요구 사항을 충족하는 계층적 처리 기능을 형성합니다.

 다양한 PCBA 복잡성에 따라 다양한 처리 비용이 필요할 수 있습니다.

어려운 PCB 및 PCBA 작업을 통해 ODM 제조업체의 PCB 제조 속도 및 PCBA 조립 품질이 크게 향상되어 재작업 비용 및 신뢰성 위험이 줄어들고 인력 투자, 프로세스를 평가하는 데에도 사용할 수 있습니다. 

설계 전략, 관리 모드 최적화.