تصنيع الإلكترونيات الخاضعة للرقابة
تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) وتجميعها (PCBA)
تحويل تصميم لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) الذي تم إطلاقه إلى لوحات عارية قابلة للتتبع ولوحات PCB مجمعة. نحن نتحكم في بيانات التصنيع، وعمليات التجميع SMT و THT، والفحص البصري الآلي (AOI) والفحص بالأشعة السينية، وبرمجة البرامج الثابتة المعتمدة، واختبار مستوى اللوحة، وهوية المراجعة، بحيث يتبع الإنتاج حزمة تصنيع واحدة محددة.
مرحلتان مختلفتان من عملية التصنيع
تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) يهدف إلى تصنيع اللوحة؛ أما تجميع لوحات الدوائر المطبوعة (PCBA) فيهدف إلى تجميع الدائرة
ينتج تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) اللوحة المطبوعة العارية من الطبقة المفرغة، والحفر، والتكديس، والنحاس، والقناع، والتشطيب، والبيانات الميكانيكية. أما تجميع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) فيبدأ بتلك اللوحة العارية، ويتم تركيب المكونات المحددة من خلال عمليات التجميع السطحي، أو التجميع عبر الثقوب، أو التجميع المختلط.
تبدأ هذه الخدمة بالاعتماد على بيانات التصنيع التي تم إصدارها. وهي لا تتضمن إعادة تصميم مسار الدوائر، أو تغيير البنية الكهربائية، أو استبدال المكونات بشكل غير رسمي. وإذا تعذر تصنيع المنتج وفقًا للمواصفات الواردة في البيانات الصادرة، تُعاد المشكلة إلى قسم الهندسة قبل استئناف الإنتاج.
الملفات قبل الإنتاج
يبدأ الإنتاج من مجموعة بيانات واحدة خاضعة للتحكم في المراجعات
قبل بدء التصنيع أو التجميع، يحتاج المصنع إلى مجموعة واحدة متسقة من الملفات التي تمت الموافقة عليها. يجب أن تشير كل من رسومات التصنيع، وقائمة المواد (BOM)، وملف التوزيع، ورسومات التجميع، وصورة البرنامج الثابت، وتعليمات الاختبار، إلى نفس إصدار اللوحة.
| العبوة | المدخلات النموذجية | ما الذي يسيطرون عليه |
|---|---|---|
| تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة | بيانات جيربر أو بيانات الإنتاج المعتمدة، وبرنامج الحفر NC، ورسومات التصنيع، وتراص الطبقات، ومتطلبات المعاوقة، والملاحظات الميكانيكية. | الطبقات، الثقوب، النحاس، مخطط اللوحة، المواد، التشطيب، التفاوتات المسموح بها، ومتطلبات التصنيع. |
| تجميع لوحات الدوائر المطبوعة | قائمة المواد (BOM) مع أرقام قطع الغيار الخاصة بالشركة المصنعة، وبيانات عملية الالتقاط والوضع، ورسم التجميع، وملاحظات حول القطبية والاتجاه. | المكونات الدقيقة، ورموز المرجع، والإحداثيات، وجانب اللوحة، واتجاه الدوران، وتعليمات التجميع. |
| البرمجة | الملف الثنائي المعتمد، والجهاز المستهدف، وإصدار البرنامج، والمجموع الاختباري أو الملخص، وطريقة البرمجة. | أي صورة يتم كتابتها إلى BIOS المُركَّب، أو EC، أو MCU، أو CPLD، أو FPGA، أو أي جهاز قابل للبرمجة آخر. |
| اختبار المجلس | إجراءات الاختبار، والحدود، والتجهيزات، والكابلات، المعيار المرجعي الذهبي، وسجل النتائج المطلوب. | ما الذي يُعتبر اجتيازًا للمستوى PCBA قبل خروج اللوحة من خط الإنتاج. |
تصنيع الألواح العارية
يجب أن يحافظ التصنيع على التراص والهندسة المحددة مسبقًا
لا يُحدد عدد الطبقات وحده خصائص لوحة الدوائر المطبوعة (PCB). فمجموعة المواد، وسمك العازل الكهربائي، وبنية النحاس، وهندسة المقاومة المُحكومة، وهيكل الثقوب المارة، والثقوب النهائية، وقناع اللحام، والتشطيب السطحي، ومحيط اللوحة، والتفاوتات المسموح بها تُعد جميعها جزءًا من مواصفات التصنيع.
- التراص
- تحديد طبقات الموصلات، وبنية العازل الكهربائي، والمستويات المرجعية، ومتطلبات المواد، والهياكل الخاضعة للتحكم بالمقاومة الكهربائية.
- النحاس
- تبلغ التحويلات الاسمية لوزن النحاس تقريبًا 0.5 أونصة = 17.5 ميكرومتر، 1 أونصة = 35 ميكرومتر، و2 أونصة = 70 ميكرومتر قبل الطلاء الإضافي للطبقة الخارجية.
- الثقوب والمسارات
- التحقق من متطلبات الثقوب النهائية، والثقوب المطلية، والهياكل العمياء أو المدفونة حيثما استُخدمت، وبيانات الحفر المرتبطة بالمراجعة الصادرة.
- الناتج الميكانيكي
- التحكم في المخطط العام، والفتحات، والشقوق، وفتحات التثبيت، وخصائص الحواف، ومتطلبات الألواح، والتفاوتات المحددة في الرسم.
محول وزن النحاس في لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) → حاسبة مقاومة لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) →
تجميع المكونات
استخدم التجميع SMT أو THT أو التجميع المختلط لمجموعة المكونات الفعلية
تتبع طريقة التجميع متطلبات الحزمة والمتطلبات الميكانيكية بدلاً من تفضيل استخدام “التجميع السطحي (SMT)” حصريًّا. فقد تتطلب الدوائر المتكاملة ذات المسافات الدقيقة بين الأطراف، ووحدات الذاكرة، ووحدات التحكم، والمكونات السلبية، والموصلات، ومكونات الطاقة، والواجهات التي تتحمل أحمالاً ميكانيكية عمليات وضع ولحام مختلفة على نفس اللوحة.
| العملية | الدور النموذجي | مراقبة التصنيع |
|---|---|---|
| SMT | معظم الدوائر المتكاملة، والمكونات السلبية، والذاكرات، ووحدات التحكم، والموصلات المُركَّبة على السطح. | الاستنسل، معجون اللحام، بيانات التثبيت، القطبية، مكتبة العبوات، ملف تعريف إعادة الانصهار، وخطة الفحص. |
| THT | موصلات أو أطراف توصيل أو مكونات مختارة تستخدم أسلاكًا مطلية تمر عبر الثقوب. | إدخال الرصاص، وعملية اللحام، وملء الثقوب، والتركيب الميكانيكي، والفحص بعد اللحام. |
| الجمعية المختلطة | لوحات تجمع بين مكونات إلكترونية كثيفة التجميع السطحي (SMT) وموصلات ذات ثقوب أو أجزاء أخرى تتطلب متطلبات ميكانيكية عالية. | يجب أن يتجنب تسلسل العمليات إتلاف الوصلات المكتملة أو إعاقة عمليات التجميع اللاحقة. |
استراتيجية التفتيش
تقدم تقنية AOI والأشعة السينية إجابات مختلفة على الأسئلة المتعلقة بالجودة
يجب أن يتم الفحص بناءً على مدى ظهور العيوب. تعتبر تقنية الفحص البصري الآلي (AOI) فعالة في الكشف عن حالات التثبيت واللحام المرئية؛ إلا أنها لا تستطيع الرؤية عبر هيكل المكون. أما الأشعة السينية، فتوفر أدلة هيكلية في الحالات التي تكون فيها وصلات اللحام مخفية تحت حزم BGA أو QFN أو LGA أو CSP أو ما شابهها.
| الطريقة | أفضل استخدامات المنتج | ما لا يثبته ذلك |
|---|---|---|
| AOI | الأجزاء المفقودة، والقطبية، والموضع، والتشكيل على شكل «شاهد القبر»، والجسور المرئية، وحالات وصلات اللحام المكشوفة. | هيكل لحام مخفي أسفل المكونات ذات الأطراف السفلية. |
| الأشعة السينية | المفاصل المخفية، وبنية كرات BGA، والجسور المخفية، والفتحات، والفراغات حيثما تم تحديد المعايير ذات الصلة. | أن الدائرة تعمل كهربائيًا أو تؤدي الوظيفة المقصودة منها. |
| الاختبار الكهربائي / الوظيفي | قنوات التغذية، والواجهات، والأجهزة المبرمجة، ووظائف اللوحة المحددة في إجراءات الاختبار. | كل حالة لحام مرئية أو مخفية ما لم يتم إجراء فحص أيضًا. |
مراجعة العمليات التصنيعية
هل بيانات جيربرز وقائمة المواد (BOM) وبيانات التوزيع جاهزة؟
يرجى إرسال ملفات التصنيع التي تم إصدارها، وقائمة المواد (BOM)، وبيانات التجميع والتركيب، ورسم التجميع، ومستوى الفحص المطلوب، وصورة البرمجة، وإجراءات اختبار اللوحة، والكمية، ومراجعة الإنتاج المستهدفة.
بعد التجميع
قم ببرمجة الصورة المعتمدة، ثم اختبر اللوحة
البرمجة في مجال التصنيع تعني تحميل إصدار معتمد في الجهاز القابل للبرمجة المركب. وهي لا تشمل مرحلة إنشاء أو تعديل البرامج الثابتة الخاصة بـ BIOS أو EC أو MCU أو CPLD أو FPGA. ويجب أن تكون صورة الإنتاج مرتبطة بإصدار اللوحة الصحيح وطريقة البرمجة الصحيحة.
- تحديد الهدف تأكد من الجهاز، وإصدار اللوحة، والواجهة، والجهد الكهربائي، وإمكانية الوصول للبرمجة.
- تحقق من الصورة تأكد من تطابق اسم الملف وإصدار البرنامج ومجموع الاختباري المعتمد أو الملخص التشفيري قبل البدء في البرمجة.
- البرمجة والتحقق قم بنسخ الصورة باستخدام الطريقة المعتمدة، وتحقق من محتويات الجهاز حيثما كان ذلك ممكنًا، ثم قم بتسجيل النتيجة.
- تشغيل اختبار على مستوى اللوحة تحقق من الوظائف والحدود الكهربائية المحددة في إجراءات اختبار لوحات الدوائر المطبوعة (PCBA) المعتمدة.
ما بعد الإنتاج
اعرف بالضبط ما الذي تم بناؤه وأي سجل يخصه
تبدأ عملية التتبع بعد الإفراج عن مدخلات التصنيع. وتتمثل مهمتها في ربط لوحة الدوائر المطبوعة (PCBA) المادية بدفعة التصنيع الفعلية، ودفعة التجميع، وتكوين المكونات المركبة، والبرامج الثابتة المبرمجة، ونتيجة الفحص، وسجل الاختبار على مستوى اللوحة.
- دفعة لوحات الدوائر المطبوعة (PCB)
- اربط اللوحة المادية برقم طرازها، وإصدارها، والشركة المصنعة، ودفعة التصنيع عند الحاجة.
- قطعة أرض مخصصة للبناء
- تسجيل دفعة التجميع وأي إعادة تصنيع معتمدة، أو انحراف، أو استبدال مكون أثر على الوحدة.
- البرمجيات الثابتة المبرمجة
- اربط إصدار البرنامج النهائي أو الملخص المعتمد بإصدار الأجهزة الذي تم تزويده به.
- سجل الفحص والاختبار
- يجب على الموظف ربط نتائج فحص AOI والأشعة السينية والتحقق من البرمجة، ونتيجة اختبار اللوحة بالدفعة أو الوحدة الإنتاجية ذات الصلة.
أساس مرجعي للتصنيع
تحديد متطلبات IPC قبل بدء الإنتاج
“يجب أن تكون ”الفئة 2“ أو ”الفئة 3» من تصنيف IPC أحد متطلبات الشراء، وليس مجرد ادعاء عام من جانب المصنع. ويجب تحديد الفئة المطبقة، وإصدار المعيار، وخطة الفحص، والاستثناءات الخاصة بالعميل، بالنسبة للوحة والتجميع الفعليين.
- IPC-6012F
- مواصفات تأهيل الألواح المطبوعة الصلبة ومواصفات الأداء التي تغطي متطلبات الألواح المطبوعة الصلبة المُصنَّعة.
- IPC-A-600M
- معيار المقبولية الحالي للحالات التي يمكن ملاحظتها من الخارج ومن الداخل على لوحات الدوائر المطبوعة المصنعة.
- J-STD-001J
- متطلبات المواد والطرق ومراقبة العمليات، وقبول المجموعات الكهربائية والإلكترونية الملحومة.
- IPC-A-610J
- معيار المقبولية البصرية للوحدات الإلكترونية المكتملة، والذي يُستخدم عادةً جنبًا إلى جنب مع متطلبات J-STD-001.
- IPC-7530B
- المبادئ التوجيهية الحالية لتحديد ملامح درجات الحرارة في عمليات اللحام الجماعي، بما في ذلك اللحام بإعادة التدفق واللحام بالموجة.
- خطة جودة المشروع
- يحدد الفئة المطلوبة، وتواتر الفحص، واستخدام الأشعة السينية، ونطاق الاختبار، وإمكانية التتبع، والانحرافات، و معايير القبول الخاصة بالعميل.
بيان صحفي بشأن التصنيع
تجميد إصدار PCBA الذي تمت الموافقة عليه
يصبح إصدار لوحة الدوائر المطبوعة (PCBA) المعتمد هو الأساس المادي لعملية تجميع الوحدات أو عملية التحقق الهندسي. ويجب أن يؤدي أي تغيير لاحق في لوحة الدوائر المطبوعة أو المكونات أو التجميع أو البرامج الثابتة إلى إنشاء تكوين جديد خاضع للرقابة.
تجميع الحاويات وتكامل الأنظمة → التحقق الهندسي → جميع الخدمات الهندسية →
الأسئلة الشائعة
أسئلة حول تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB) وتجميعها (PCBA)
تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة مقابل تجميع لوحات الدوائر المطبوعة؟
تقوم عملية التصنيع بإنتاج اللوحة المطبوعة الخالية من المكونات. أما عملية التجميع فتقوم بتركيب ولحام المكونات على تلك اللوحة لإنتاج لوحة PCBA المجهزة بالمكونات.
ما هي الملفات المطلوبة لتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCBA)؟
عادةً ما يتم توفير بيانات التصنيع، وملفات الحفر، وقائمة المواد (BOM)، وبيانات «الالتقاط والوضع»، ورسومات التجميع، وملاحظات القطبية، بالإضافة إلى تعليمات البرمجة أو الاختبار المطلوبة.
هل يتم التجميع باستخدام تقنية SMT أم THT؟
تستخدم معظم اللوحات تقنية SMT أو THT أو كليهما. ويُحدد نوع الغلاف، والحمل الميكانيكي، وقابلية اللحام، واحتياجات الصيانة، واللوحة المطبوعة (PCB) التي تم إصدارها، العملية المتبعة.
هل تحتاج لوحات الدوائر المطبوعة (PCBA) إلى فحص بالأشعة السينية؟
استخدم الأشعة السينية عندما تكون وصلات اللحام الحرجة مخفية تحت حزم BGA أو QFN أو LGA أو CSP أو ما شابهها، ولا يمكن التحقق منها عن طريق الفحص البصري.
هل يمكن برمجة واختبار لوحات الدوائر المطبوعة (PCBA)؟
نعم. يمكن برمجة الصور المعتمدة للأجهزة والتحقق منها، ثم إجراء اختبارات كهربائية أو وظيفية على مستوى اللوحة وفقًا لإجراءات الاختبار المعتمدة.
