ما هو تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور？

ما هو تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور؟

تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلوريشير إلى عملية تجميع جميع المكونات الإلكترونية مثل المقاومات والترانزستورات والثنائيات وما إلى ذلك على لوحة دوائر مطبوعة، ويمكن أن تكون طريقة التجميع يدوية أو ميكانيكية.   غالبًا ما يخلط الناس بين تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور وتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور، حيث أنهما يتضمنان عمليات مختلفة تمامًا.   أما بالنسبة لتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور، فهو يتضمن مجموعة واسعة جدًا من العمليات بما في ذلك التصميم والنماذج الأولية، في حين أن تجميع لوحات الدوائر المطبوعة يبدأ بعد تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ويتعلق الأمر كله بوضع المكونات.

3 أنواع من تقنيات تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

لقد أدى التقدم في التقنيات الإلكترونية إلى توفير المزيد من الإمكانيات لتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور.   يوجد الآن ثلاث تقنيات تجميع شائعة الاستخدام، إحداها هي SMT (تقنية التثبيت السطحي)، والثانية هي THT (تقنية Thru-Hole)، والثالثة عبارة عن مزيج من التقنيتين السابقتين.

تقنية التركيب السطحي

SMT PCB الجمعية

يتم تجميع مجموعة SMT بشكل أساسي عن طريق أجهزة تثبيت سطح اللحام (SMD) على PCB.   نظرًا لأن الحزمة القياسية لمكونات SMD صغيرة، فيجب التحكم في العملية برمتها بعناية لضمان الدقة العالية ودرجة الحرارة المناسبة لمفاصل اللحام.   لحسن الحظ، SMT عبارة عن تقنية تجميع مؤتمتة بالكامل تلتقط المكونات الفردية تلقائيًا وتضعها على PCB بدقة متناهية.

تقنية الثقب

THT هي تقنية تجميع PCB أكثر تقليدية حيث يقوم المثبت بإدخال المكونات الإلكترونية مثل المكثفات والملفات والمقاومات الكبيرة والمحاثات في لوحة الدائرة من خلال الثقوب.   بالمقارنة مع SMT، يسمح التثبيت عبر الفتحة بتجميع مكونات كبيرة الحجم، ويوفر رابطة ميكانيكية أقوى، وهو أيضًا أكثر ملاءمة للاختبار والنماذج الأولية.   المزيد من مجموعة ثنائي الفينيل متعدد الكلور THT >>

تكنولوجيا تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور المختلط

تميل المنتجات الإلكترونية إلى أن تكون أصغر حجمًا ولها وظائف أكثر، مما يفرض عليها متطلبات أعلىتجميع لوحة الدوائر المطبوعة.  يحتاج الناس إلى تجميع دوائر معقدة للغاية في مساحة محدودة، ومن الصعب تحقيق التأثير المطلوب باستخدام SMD أو PTH فقط، ونحن بحاجة إلى الجمع بين تقنية SMT وTHT.   عند استخدام تقنية تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور، يجب إجراء التعديلات المناسبة لتبسيط عملية اللحام والتجميع.

عملية تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

الخطوة 1: استنسل لصق اللحام

في الخطوة الأولى، سيتم تطبيق معجون اللحام على اللوحة.  معجون اللحام رمادي اللون ويتكون من كرات معدنية صغيرة مكونة من 96.5% قصدير و3% فضة و0.5% نحاس، تأكد من استخدامه بكمية متحكم فيها وتأكد من تطبيقه في المكان المحدد.  في أتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلوريتم تثبيت الخط ولوحات الدوائر المطبوعة واستنسل اللحام بواسطة مشابك ميكانيكية ويتم تطبيق الكمية الدقيقة من معجون اللحام على المناطق المطلوبة.  ستقوم الآلة بوضع الملاط على الاستنسل حتى يغطي كل منطقة مفتوحة بالتساوي.   أخيرًا، عندما نزيل الاستنسل يمكننا أن نرى أن معجون اللحام يبقى في المكان الصحيح.

الخطوة 2: الاختيار والمكان

في الخطوة الثانية، نحتاج إلى استخدام آلة الالتقاط والوضع التي يمكنها وضع مكونات التثبيت السطحي على لوحات الدوائر المطبوعة تلقائيًا.   حاليًا، تُستخدم مكونات SMD على نطاق واسع في أنواع مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور، والتي يمكن تجميعها بكفاءة عالية.  في الماضي، كان يتم تطبيق عملية الاختيار والمكان يدويًا، وكان المجمّع بحاجة إلى إيلاء الكثير من الاهتمام أثناء العملية للتأكد من وضع جميع المكونات في الموضع الصحيح.  في حين يتم تشغيل عملية الاختيار والمكان التلقائي بواسطة الروبوتات التي يمكنها العمل على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع دون تعب، فقد أدى ذلك إلى تحسين الإنتاجية وتقليل الأخطاء إلى حد كبير.   تلتقط الآلة لوحات الدوائر المطبوعة بمقبضها الفراغي ثم تنقلها إلى محطة الالتقاط والوضع.  يقوم الروبوت بعد ذلك بوضع PCB على المحطة، وسيتم وضع مكونات SMD فوق معجون اللحام في المواقع المقصودة.

الخطوة 3: إنحسر لحام

بعد الانتقاء والمكان، ستنتقل مجموعة ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى عملية اللحام بإعادة التدفق.  سيتم نقل لوحات الدوائر إلى فرن إنحسر كبير من خلال الحزام الناقل.  يقوم الفرن بتسخين الخنازير في درجات حرارة عالية، عادة حوالي 250 درجة مئوية، لإذابة اللحام في عجينة اللحام.   عند الانتهاء من عملية التسخين، يتم نقل خنازير الدائرة عبر الفرن الذي يتكون من سلسلة من السخانات المبردة، والتي من شأنها أن تساعد في تبريد وتصلب اللحام المنصهر.  أثناء عملية اللحام بإعادة التدفق، يجب أن ننتبه إلى بعض اللوحات الخاصة، مع أخذ مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور على سبيل المثال.   يحتاج كل جانب من جوانب مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور ذات الوجهين إلى الاستنسل ولحام إعادة الدفق بشكل منفصل، وعادةً ما يتم إعادة تدفق الجانب الذي يحتوي على مكونات أقل أولاً، ثم الجانب الآخر.

الخطوة 4: التفتيش

تحتاج لوحات الدوائر المجمعة إلى اختبار الأداء الوظيفي، وقد تؤدي عملية إعادة التدفق إلى ضعف الاتصال أو حتى عدم الاتصال.  الحركة أثناء لحام إنحسر قد تسبب أيضًا السراويل القصيرة. وبالتالي، يعتبر الفحص خطوة أساسية أثناء عملية التجميع. هناك مجموعة متنوعة من الطرق لفحص الأخطاء، وأكثرها استخدامًا هي الفحوصات اليدوية، والفحص بالأشعة السينية، والفحص البصري التلقائي.  يمكن إجراء عمليات فحص دورية بعد إعادة التدفق، لذلك يمكن تحديد أي مشاكل محتملة حتى تنتقل مجموعة بطاقة الدائرة إلى العملية التالية.  يمكن أن يساعد هذا الفحص الشركات المصنعة على توفير الكثير من المال لأنه كلما اكتشفوا مشكلة ما بشكل أسرع، كلما أمكن حلها بشكل أسرع دون إضاعة الوقت والموارد البشرية والمواد.

الخطوة 5: إدخال المكونات عبر الفتحة

وبصرف النظر عن مكونات SMD، قد تحتاج بعض لوحات الدوائر إلى التجميع مع أنواع أخرى من المكونات مثل مكونات الفتحة أو مكونات PTH.  فكيف يتم تجميع هذه المكونات؟  حسنًا، هناك ثقوب مطلية في لوحات الدوائر، والتي توفر الوصول لمكونات ثنائي الفينيل متعدد الكلور لنقل الإشارات من جانب إلى الجانب الآخر من اللوحة.  وبالتالي، فإن معجون اللحام قابل للاستخدام في هذه الحالة، لذلك نحتاج إلى استخدام طرق لحام أخرى لإدخال مكونات PTH مثل اللحام اليدوي واللحام الموجي.

الخطوة 6: الاختبار الوظيفي

في الخطوة الأخيرة، سيتم إجراء الفحص النهائي لاختبار وظيفة PCBA، ونطلق على هذه العملية اسم "الاختبار الوظيفي".  سيحاكي هذا الاختبار التشغيل العادي لثنائي الفينيل متعدد الكلور، ويراقب الخصائص الكهربائية لثنائي الفينيل متعدد الكلور عندما يمر مصدر الطاقة والإشارة التناظرية عبر ثنائي الفينيل متعدد الكلور للحكم على ما إذا كان PCBA مؤهلاً.

اقتراحات لأداء تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور بشكل أفضل

بعد شرح العملية التفصيلية لتجميع الدوائر المطبوعة، نود الآن أن نقدم بعض الاقتراحات التي يمكنها تحسين جودة PCBA.

حجم المكون

من المهم جدًا تحديد حجم الحزمة الصحيح لكل مكون على اللوحات خلال فترة تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور، وبشكل عام، نقترح اختيار حزم أكبر. قد يؤدي اختيار حزم أصغر إلى حدوث مشكلات محتملة أثناء مرحلة تجميع بطاقة الدائرة، الأمر الذي قد يستغرق الكثير من الوقت لتعديل الدائرة. بينما بالنسبة لبعض التعديلات المعقدة مثل مكونات التفكيك واللحام، فإن تجميع لوحة الدائرة بأكملها مرة أخرى يكون أسهل بكثير.

بصمة المكون

تعد بصمة المكون أحد الاعتبارات الرئيسية الأخرى لتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور.  يجب إنشاء كل بصمة بدقة وفقًا لنمط الأرض المحدد في ورقة بيانات كل مكون متكامل. يمكن أن تنشأ العديد من المشكلات من البصمة غير الصحيحة، مثل التسبب في تطبيق حرارة غير متساوية على المكون المدمج أثناء عملية اللحام، مما يؤدي إلى التصاقه بجانب واحد فقط من لوحة PCB بدلاً من كلا الجانبين.  بالإضافة إلى ذلك، ستتأثر أيضًا مكونات SMD المنفعلة مثل المقاومات والمكثفات والمحاثات بشكل رئيسي بسبب الأبعاد غير الصحيحة لنمط الأرض المرتبط بالمكون، واختلاف حجم المسارات المتصلة بوسادتي المكون، أو المسار العرض واسع جدًا.

التباعد بين المكونات

يعد ارتفاع درجة الحرارة الناتج عن عدم وجود مساحة كافية بين المكونات أحد الأسباب الرئيسية لفشل ثنائي الفينيل متعدد الكلور، وتكون هذه المشكلة أكثر وضوحًا في بعض الدوائر المعقدة للغاية. يمكن أن يؤدي وضع مكون قريب جدًا من الآخر إلى مجموعة متنوعة من المشكلات، وأخطرها يمكن أن يؤدي إلى إعادة تصميم وإعادة تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور، وهي عملية تستغرق وقتًا طويلاً وتضيف تكاليف غير ضرورية.  عندما نستخدم آلات التجميع والاختبار الآلية، من المهم التأكد من بقاء كل مكون على مسافة بعيدة عن الأجزاء الميكانيكية، وحافة اللوحة، وجميع المكونات الأخرى.  يمكن أن تؤدي المسافات الصغيرة جدًا بين المكونات أو المكونات التي تم تدويرها بشكل غير صحيح إلى حدوث مشكلات أثناء عملية اللحام الموجي.  على سبيل المثال، إذا سبق مكون أعلى مكونًا ذو ارتفاع أقل على طول المسار الذي تقطعه الموجة، فسوف يضعف اللحام.

تحديث قائمة مكونات الصنف

بالنسبة لكل من عمليات تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور وعمليات التجميع، من الضروري التأكد من تحديث قائمة المواد (BOM) دائمًا. أي أخطاء أو عدم دقة في BOM يمكن أن تسبب مشاكل كبيرة، مما قد يؤدي إلى تأجيل مرحلة التجميع بأكملها حيث يحتاج المصنعون إلى قضاء الكثير من الوقت لمعرفة المشكلة وحلها.  للتأكد من دقة وصلاحية قائمة مكونات الصنف (BOM)، في كل مرة تقوم فيها بتحديث تصميم PCB الخاص بك، يجب عليك مراجعة قائمة مكونات الصنف (BOM) بدقة وعناية.  على سبيل المثال، إذا تمت إضافة مكون جديد إلى مشروع موجود، فمن الضروري التأكد من تحديث قائمة مكونات الصنف وفقًا لذلك.

استخدام الاعتماديات

Fiducials هي أشكال نحاسية مستديرة، وسوف تلعب دور المعالم لآلات التجميع والالتقاط. باستخدام الاعتمادات، يمكن للمعدات الآلية تحديد اتجاه اللوحة وتجميع مكونات التركيب السطحي الدقيقة. يمكن تقسيم Fiducials إلى فئتين هما Fiducials العالمية والإيمانية المحلية. يتم استخدام الاعتمادات العالمية لوضعها على حافة لوحات الدوائر المطبوعة بحيث يمكن اكتشاف اتجاه اللوحة في المستوى X-Y بواسطة آلات الالتقاط والوضع. أما بالنسبة للإئتمانات المحلية، فهي موضوعة بالقرب من زوايا مكونات SMD المربعة، مما يسمح لآلات الالتقاط والوضع بتحديد موقع أثر المكون بدقة مما يمكن أن يساعد في تقليل أخطاء تحديد الموضع أثناء تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور. باختصار، تعتبر الاعتمادات مهمة جدًا لتجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور، خاصة عندما يكون هناك العديد من المكونات المشاركة على اللوحة والتي ليست بعيدة عن بعضها البعض.