smt & tht

กระบวนการ SMT (Surface Mount Technology)

นี่คือหัวใจหลักของการผลิต PCBA กระบวนการมีดังนี้:

1. การพิมพ์ Solder Paste: ไม้ปาดจะดัน Solder Paste ผ่าน Stencil โดยจะวางลงบนแผ่น PCB อย่างแม่นยำ

2. SPI (Solder Paste Inspection): ระบบตรวจสอบด้วยแสง 3 มิติจะตรวจสอบคุณภาพของ Solder Paste ที่พิมพ์ออกมา โดยมองหาข้อบกพร่องในด้านปริมาณ พื้นที่ ความสูง และการจัดตำแหน่ง

3. การวางส่วนประกอบ: เครื่อง Pick-and-Place ใช้หัวดูดสูญญากาศเพื่อหยิบอุปกรณ์ Surface Mount (SMD) จากตัวป้อนและวางลงบน Solder Paste บนแผ่น PCB อย่างแม่นยำ

4. Reflow Soldering: บอร์ดซึ่งมีส่วนประกอบต่างๆ จะเคลื่อนที่ผ่านเตา Reflow เตาอบจะทำตามโปรไฟล์อุณหภูมิที่กำหนดไว้ล่วงหน้า (Preheat, Soak, Reflow, Cool-down) เพื่อหลอมละลาย ไหล และทำให้ Solder Paste แข็งตัวขึ้น สร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าและทางกลที่เชื่อถือได้

5. AOI (Automated Optical Inspection): หลังจากการบัดกรี ระบบกล้องความละเอียดสูงจะตรวจสอบ PCBA เพื่อหาข้อบกพร่องทั่วไป เช่น ส่วนประกอบที่หายไป ไม่ถูกต้อง จัดตำแหน่งไม่ถูกต้อง หรือ Tombstoning รวมถึงสะพานบัดกรี

กระบวนการ THT (Through-Hole Technology)

1. การใส่ส่วนประกอบ: ส่วนประกอบ THT จะถูกใส่เข้าไปในรูที่กำหนดบน PCB ด้วยตนเองหรือโดยอัตโนมัติ

2. Wave Soldering: บอร์ดที่มีส่วนประกอบที่ใส่แล้วจะผ่านคลื่นบัดกรีที่หลอมเหลว คลื่นที่สร้างขึ้นโดยปั๊มจะทำให้ตะกั่วและแผ่นของส่วนประกอบเปียก ทำให้กระบวนการบัดกรีเสร็จสมบูรณ์ หมายเหตุ: เมื่อบอร์ดที่ผ่านการ Reflow Soldering มาแล้วกำลังถูก Wave Soldering จะต้องมีอุปกรณ์ติดตั้งเพื่อป้องกันส่วนประกอบ SMD ที่บัดกรีไว้ก่อนหน้านี้

3. การบัดกรีด้วยมือ/การทำงานซ้ำ: สำหรับส่วนประกอบที่ไม่เหมาะสำหรับการ Wave Soldering หรือสำหรับการซ่อมแซม ช่างเทคนิคจะใช้หัวแร้งเพื่อบัดกรีข้อต่อด้วยตนเอง

กระบวนการหลังการบัดกรี

1. การทำความสะอาด: ใช้สารทำความสะอาดเพื่อขจัดคราบฟลักซ์และสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ ออกจากบอร์ด ซึ่งช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับผลิตภัณฑ์ที่มีความน่าเชื่อถือสูงในอุตสาหกรรมทหาร การแพทย์ และยานยนต์)

2. การเขียนโปรแกรม: เฟิร์มแวร์ถูกเขียนลงในไมโครคอนโทรลเลอร์ ชิปหน่วยความจำ และส่วนประกอบที่ตั้งโปรแกรมได้อื่นๆ บน PCBA

3. การทดสอบ

   • ICT (In-Circuit Test): ใช้ฟิกซ์เจอร์ Bed-of-Nails เพื่อติดต่อจุดทดสอบบนบอร์ดเพื่อตรวจสอบค่าส่วนประกอบที่ถูกต้องและระบุวงจรเปิดหรือวงจรลัด

   • FCT (Functional Test): PCBA จะถูกเปิดเครื่องและได้รับสัญญาณอินพุตในสภาพแวดล้อมการทำงานจำลองเพื่อตรวจสอบการทำงานโดยรวม

   • Burn-In Test: PCBA ทำงานภายใต้อุณหภูมิสูงและสภาวะโหลดสูงเป็นระยะเวลานานเพื่อคัดกรองความล้มเหลวในช่วงต้น

4. Conformal Coating: ฉีดพ่นฟิล์มป้องกันลงบนพื้นผิวของ PCBA เพื่อให้ความชื้น ทนต่อการกัดกร่อน ฝุ่น และฉนวน ซึ่งจะช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือในสภาพแวดล้อมที่รุนแรง