Techniques avancées d'assemblage PCB pour ordinateurs portables : améliorer la qualité et l'efficacité

Avec l'essor et l'application généralisée des ordinateurs portables, il est devenu primordial d'améliorer la qualité des produits et l'efficacité de fabrication, et la technique clé et le contrôle de la qualité du produit dans le processus de production d'ordinateurs portables ont attiré le plus d'attention. Basé sur l'analyse de la technique clé en termes de conception PCB, technique d'assemblage de composants miniatures, conception de ligne de production et nettoyage de PCB, cet article étudie comment augmenter l'efficacité de l'assemblage par machine automatique et le taux de rendement des produits. Grâce à l'ajustement de la conception du produit et de la technique clé et à un contrôle de qualité efficace, l'équipement automatique est capable de répondre aux exigences des caractéristiques d'assemblage d'ordinateurs portables afin de fournir une assurance qualité efficace à l'application des dispositifs automatiques dans l'industrie des ordinateurs portables.

Conception PCB

Sélection des composants

La plupart des ordinateurs portables sur le marché actuel sont si ultra-minces que leur PCB doit être couvert de micro-composants, ce qui impose alors des exigences d'assemblage plus élevées. Par conséquent, il est significatif de sélectionner un encapsulage de composant approprié lors de la conception du circuit imprimé. Basé sur les exigences en termes de technique, d'équipement et de conception globale, la forme et la structure d'encapsulage CMS sont sélectionnées pour les composants dont la performance électrique et les fonctions ont été déterminées, ce qui joue un rôle décisif dans la densité de conception du circuit, la productibilité et la testabilité. Chaque type de composant a beaucoup d'encapsulages, chacun pouvant être un choix pour les ingénieurs, il est donc préférable de connaître les spécifications des composants et la précision des composants disponibles sur le marché avant la détermination.

Sélection du matériau PCB

Basé sur la fabrication d'assemblage PCB d'ordinateur portable, le panneau de revêtement en cuivre FR4 niveau A1 est généralement sélectionné avec des avantages incluant des propriétés mécaniques relativement élevées, une excellente thermostabilité et résistivité à l'humidité, une excellente usinabilité. Les propriétés du FR4 niveau A1 sont affichées dans le tableau ci-dessous.

Article	Paramètre
Résistance à l'impact horizontal	≥230 kJ/m
Résistance d'isolement après trempage	≥5×10⁸ Ω
Force électrique verticale	≥14,2 MV/m
Tension de claquage horizontale	≥40 kV
Constante diélectrique relative	≤5,5
Facteur de dissipation diélectrique	≤0,4
Hygroscopicité	≤19 mg
Combustibilité	FV0
Densité	1,70-1,09 g/cm³

Technique d'assemblage de micro-composants

La miniaturisation constante des composants conduit à des exigences de plus en plus élevées en termes de technique d'assemblage de composants. Avant l'assemblage, la forme d'assemblage doit être déterminée d'abord selon la disposition des composants sur le PCB de l'ordinateur portable. En raison de la haute intégrité du PCB dans les ordinateurs portables, les micro-composants représentent la plupart des composants sur les PCB qui sont généralement des PCB multicouches. Dans cette recherche, un type de technique d'assemblage mixte double face est appliqué avec le diagramme de procédure affiché ci-dessous.

Équipement d'assemblage de composants sur la ligne de production

a. Imprimante de pâte à souder. Située à l'extrémité avant de la ligne de production CMS, elle est appliquée pour imprimer la pâte à souder ou les adhésifs CMS et pour imprimer correctement l'impression par saut sur les plots ou les positions correspondantes du PCB. Le système d'exploitation interactif Windows NT est appliqué avec des avantages incluant une opération commode, une vitesse élevée, une haute précision et une excellente répétabilité d'impression. La précision de positionnement atteint ±15 µm. La taille d'impression est comprise entre 50×50 mm et 460×360 mm.

b. Monteur automatique. Il joue le rôle de main de robot, capable de prendre les composants de l'emballage selon la procédure programmée et de les monter sur les positions correspondantes sur le PCB. La fonction de montage et la capacité de production de la ligne de production CMS dépendent de la fonction et de la vitesse du monteur. Le système d'exploitation Windows XP est appliqué dans le monteur avec des caractéristiques de flexibilité, praticité, fiabilité et maintenance. Une caméra MNVC et de nombreux FEEDERs sont sélectionnés, adaptés au montage de petite puce (0201), puces minces et QFP. La vitesse de montage atteint 12 500 CPH (laser) et 3 400 CPH (image), ce qui convient à l'impression continue de QFP à pas fin et de SOP. La précision de montage atteint ±0,05 mm avec la taille de montage dans la plage de 50×30 mm à 330×250 mm.

c. Four de refusion. Il est placé après le monteur sur la ligne de production CMS, jouant un rôle en fournissant un environnement de chauffage et en fondant la pâte d'étain distribuée sur le plot du PCB à l'avance. Il peut être considéré comme un dispositif de soudage combinant de manière fiable les composants CMS avec le plot du PCB à travers l'alliage de pâte à souder. La plage de réglage du rail du dispositif est de 50 mm à 400 mm, le contrôle de température de la température ambiante à 300 °C, la précision de contrôle de température ±1,5 °C, le temps de montée en température 30 min. Le moyen de transmission du PCB réside dans Chaîne+Maillage.

d. Machine à souder à la vague. Elle met en œuvre le soudage en masse par le contact entre la vague qui s'écoule continuellement sous l'influence de la pâte à souder fondue et la surface de soudage du PCB avec les composants assemblés. Elle est principalement appliquée dans la technique d'assemblage PCB à travers-trous traditionnelle et la technique d'assemblage mixte contenant l'assemblage en surface et les composants à travers-trous.

e. Équipement de détection. Il joue un rôle dans la détection de la qualité d'assemblage et de la qualité de soudage du PCB, incluant loupe, microscope, inspecteur en ligne automatique, testeur en circuit, système de détection par rayons X et détecteur de fonction.

f. Équipement de retouche. Il joue un rôle dans la retouche sur les PCB problématiques avec les outils de fer à souder et station de retouche.

g. Équipement de nettoyage. Il joue un rôle dans l'élimination des obstacles qui influencent la performance électrique du PCB et les contaminants de soudage tels que le flux qui est mauvais pour la santé. Il peut être fixé à un endroit stable.

Conception de la ligne de production

Alimentation sur la ligne de production

L'alimentation doit être stable avec l'exigence générale de monophasé AC 220 V (220±10 %, 50/60 Hz), triphasé AC 380 V (220±10 %, 50/60 Hz). Si les exigences ne sont pas remplies, une alimentation régulée doit être configurée et l'alimentation doit être une fois plus grande que la consommation d'énergie du dispositif. L'alimentation du monteur doit être connectée à la terre indépendamment et une méthode de routage de 3 phases et 5 fils doit être généralement appliquée.

Source d'air sur la ligne de production

La tension de la source d'air doit être configurée selon les exigences des dispositifs. La puissance de l'usine peut être appliquée et une machine à air comprimé sans huile peut être configurée indépendamment. L'exigence générale est que la pression soit supérieure à 7 kg par mètre carré et l'air purifié qui est propre et sec.

Environnement de la ligne de production

Un ventilateur d'extraction est configuré basé sur l'exigence des dispositifs. Pour le brasier tout-chaud, l'exigence ordinaire est que le débit minimum au conduit d'extraction soit de 500 pouces carrés par minute. Le lieu de travail doit être maintenu propre, exempt de poussière et de gaz corrosifs, avec une température d'environnement dans la plage de 23 °C ± 3 °C, humidité relative de 45 % à 70 % HR.

Exigences de protection électrostatique

Un plateau de travail de sécurité électrostatique doit être établi, composé par plateau de travail, tapis de table anti-électrostatique, interface de bracelet anti-statique et lignes de terre. Il doit y avoir deux interfaces de bracelet anti-statique sur le tapis de table, une pour l'opérateur et l'autre pour le technicien et le détecteur. Les obstacles qui tendent à générer de l'électricité statique ne doivent pas être placés sur le plateau de travail tels que boîtes en plastique, caoutchouc, carton et verre et les fichiers de dessin doivent être placés dans des sacs de fichiers anti-électrostatiques. Les travailleurs qui ont besoin de contacter directement les composants sensibles à l'électrostatique doivent porter des bracelets anti-électrostatiques. Un excellent contact doit être maintenu entre le bracelet et la peau.

Ressources utiles

• Trois considérations de conception assurant la CEM du PCB d'ordinateur portable
• Introduction complète du PCBA
• Processus général d'assemblage de circuits imprimés
• Service de fabrication PCB complet de PCBCart - Options à valeur ajoutée multiples
• Service d'assemblage PCB avancé de PCBCart - À partir de 1 pièce