プリント基板アセンブリ：ツールと技術

キーワード: PCBA 中国, PCBA アセンブリ 中国

電子部品をプリント基板に半田付けまたは組み立てるプロセスは、プリント基板アセンブリ（PCBA アセンブリ 中国とも呼ばれます）です。このプロセスでは、さまざまな自動および手動のプリント基板アセンブリツールが使用されます。プリント基板の製造プロセスとは、回路基板の組み立てが異なることに注意する必要があります。プリント基板の製造には、プリント基板の試作やプリント基板設計を含むさまざまなプロセスが含まれます。プリント基板が完成したら、電子機器や装置で使用できるようにする前に、受動部品と能動部品を半田付けする必要があります。回路基板の目的、電子部品の種類、およびプリント基板の種類によって、この電子部品の組み立てが決まります。

プリント基板アセンブリに必要なもの

プリント基板アセンブリには、以下の消耗品、電子部品、およびプリント基板アセンブリツールが必要です。

基本的な電子部品

• プリント基板
• 半田付けの種類に応じた半田プリフォーム、半田ペースト、半田ワイヤ、BGA用半田ボール、半田バーなどの半田材料
• 試験・検査機器、ウェーブ半田付け機、半田付けステーション、SMT装置などの半田付け装置

半田フラックス

• すべての原材料、電子部品、および上記の装置が準備されたら、プリント基板アセンブリプロセスを開始します。
• スルーホール電子部品を用いたプリント基板の組み立て
• スルーホール電子部品は、リード線が出ている電子部品です。小さな穴を通して、リード線は半田付けのためにプリント基板に挿入されます。
• これらの部品の半田付けまたは組み立てプロセスには、手半田とウェーブ半田が含まれます。

ウェーブ半田付け – PCBA 中国プロセスでは、高温の浴槽に半田バーの形の半田を入れます。溶融状態で波を形成し、非常に高温でこの半田は浴槽に留まります。温度範囲は半田の種類によって異なります。鉛フリー半田と比較して、従来の鉛半田または錫半田は融点が低くなります。溶融した半田の上に、すべてのスルーホール電子部品が穴に配置されたプリント基板をコンベアベルトで通過させます。

ウェーブ半田付けプリント基板アセンブリの全プロセスには、以下の手順が含まれます:

• フラックス塗布
• 電子部品の挿入
• ウェーブ半田
• 予熱
• テスト
• 洗浄

ウェーブ半田付けが完了したら、PCBAはテストされ洗浄されます。ブローホールやピンホールなどのウェーブ半田付け欠陥のような半田接合部や故障欠陥が見つかった場合は、通常手作業で行われるリワークに回されます。

修理やリワーク作業、または作業量が少ない場合、製造ユニットでは手半田が行われます。このプロセスでは、良質の半田ごて、フラックス、半田付けステーション、半田ワイヤが使用されます。

表面実装技術（SMT）を用いたプリント基板の組み立て

SMD電子部品の場合、表面実装技術（SMT）はプリント基板アセンブリプロセスです。SMD部品には脚やリード線がありません。回路基板の表面に実装されます。スルーホール半田付けプロセスとは、この組み立てプロセスで使用される半田材料、電子部品、および装置が異なります。

プリント基板アセンブリの機械とツール

プリント基板製造装置から、手動修理作業用のプリント基板アセンブリツールや機械、および自動プリント基板アセンブリプロセス用のものは異なります。

プリント基板の設計から、生の基板材料を用いた銅のエッチングや積層を経てプリント基板を製造するまで、さまざまな種類の基板を設計する人々のための設備がプリント基板製造装置です。

電子部品をプリント基板に実装するために使用される、プリント基板アセンブリ装置、機械、ツールは、プリント回路基板アセンブリを完成させるためのものです。大量生産や製造、あるいは手作業による小規模なプリント基板アセンブリや製造において、この実装プロセスは自動化できます。

スルーホールはんだ付け用の自動プリント基板アセンブリ装置

スルーホール電子部品向けの自動はんだ付け機は以下の通りです。

ウェーブはんだ付け機：大量生産向けの自動プリント基板アセンブリラインでは、これが主要な機械です。以下のセクションで、この大型機械はさらに次のように分類されます。

• フラックスまたはフラックススプレー装置
• コンベアベルト
• ポンプと溶融はんだ槽を使ってはんだの波を生成する装置。

予熱または予熱パッド

はんだ槽：ウェーブはんだ付け機と同様の原理で動作しますが、非常に小規模です。ディップはんだ付けは、溶融はんだを入れた槽だけで行えます。LED電球のような小型プリント基板の製造や小規模製造で、この機械は一般的に使用されます。

SMT用の自動プリント基板アセンブリ装置

SMT生産ライン向けの自動はんだ付け機は以下の通りです。

硬化炉 / SMTベーキングオーブン：電子機器では、接着剤の硬化とその他の工程の両方にオーブンが必要です。はんだペーストのベーキングと接着剤の硬化には、同じまたは異なるオーブンが使用されることがあります。

リフローはんだ付け機：はんだペーストを使ったSMDのリフローはんだ付けに最も重要な機械です。主要なリフローはんだ付けプロセスには、赤外線方式と気相方式の2つがあります。

実装機とSMTピック：SMDはんだ付けの前に、プリント基板上にSMD電子部品をピックアップして配置し、はんだ付けします。

SMTピックアンドプレイスプロセスと機械（表面実装技術）

はんだペースト印刷機スクリーン：プリント基板上にはんだペーストをスクリーン印刷するためのもの。

溶剤洗浄装置：はんだ付け後に、余分なはんだフラックスを除去するために電子アセンブリ（プリント基板）を洗浄するために使用される機械。

検査装置とSMT修理：最終的なプリント基板アセンブリの検査と問題の修理のため。

手動プリント基板はんだ付け装置

小規模製造、生産、または修理のいずれかに使用され、これらの機械は有用です。この装置とツールの主要なものは以下の通りです。

• はんだごてとはんだステーション
• 選択式はんだ付け機
• 手動および自動ドライバー
• SMD用ホットエアブロワー
• 拡大鏡付き顕微鏡とランプ
• プライヤーとカッター
• はんだ消耗品（はんだフラックス、バー、ワイヤ、ペースト）

静電気放電（ESD）防止および保護用の装置とツール

プリント基板は、まず基板設計のプロセスで概念化されます。エンジニアは接点や基板の積層方法について設計図を作成します。部品の向きや寸法、はんだ付けプロセス、基板の種類（両面、片面など）といった様々な要素が設計プロセスで考慮されます。中国のプリント基板アセンブリを設計するために、さまざまなツールが利用可能です。