أجهزة PCBA تتضمن عملية التصميم والتصنيع العديد من الروابط. تتكون منتجات الأجهزة بشكل عام من عدة مراحل: تصميم الأجهزة، والذي يشمل رسم لوحات الدوائر المطبوعة (PCB)، وتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة، وشراء المكونات وفحصها، ومعالجة رقعة SMT، ومعالجة المكونات الإضافية، وحرق البرامج، والاختبار، والتقادم، وغيرها من العمليات. دعونا نشرح دور DFM في هذه الروابط.
1. يتضمن تصميم الأجهزة رسم لوحة الدوائر المطبوعة
يتمثل المحتوى الرئيسي لتصميم الأجهزة في تصميم المخطط التخطيطي لنظام التحكم الكهربائي، واختيار مكونات التحكم الكهربائي، وتصميم خزانة التحكم. يتضمن المخطط التخطيطي لنظام التحكم الكهربائي الدائرة الرئيسية ودائرة التحكم. تتضمن دائرة التحكم أسلاك الإدخال/الإخراج لـ PLC والتوصيل الدقيق للأجزاء الأوتوماتيكية واليدوية. يعتمد اختيار المكونات الكهربائية بشكل أساسي على متطلبات التحكم، بما في ذلك الأزرار والمفاتيح والمستشعرات والأجهزة الكهربائية الوقائية والملامسات ومصابيح المؤشرات وصمامات الملف اللولبي، إلخ.
تتمثل مهمة رسم لوحة الدوائر المطبوعة في تحويل المخطط التخطيطي إلى ملف تصنيع ألواح الدوائر المطبوعة (مخطط لوحة الدوائر المطبوعة). بعد اكتمال التصميم التخطيطي، يُصمم مخطط لوحة الدوائر المطبوعة وفقًا للمكونات الإلكترونية المختارة، وتُستورد قائمة الشبكة التخطيطية لتصميم المخطط والأسلاك إلى رسومات تصنيع ألواح الدوائر المطبوعة.
في هذه المرحلة، يُعدّ تحليل قابلية التصنيع باستخدام DFM أمرًا بالغ الأهمية، لأن رسومات لوحة الدوائر المطبوعة المُصممة قد لا تُلبي متطلبات قابلية التصنيع. لذلك، يُعدّ تحليل قابلية التصنيع باستخدام DFM ضروريًا لضمان إمكانية إنتاج لوحة دوائر PCB ضمن إمكانيات عملية التصنيع.
2. تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة
بعد استلام طلب لوحة الدوائر المطبوعة، يُحلَّل ملف Gerber، مع مراعاة العلاقة بين تباعد فتحات لوحة الدوائر المطبوعة وقدرتها على التحمل. يُساعد هذا على تجنب مشاكل مثل الانحناء أو الكسر. كما من الضروري التأكد من أن الأسلاك تُراعي عوامل رئيسية مثل تداخل إشارات التردد العالي والممانعة.
أثناء تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCB)، يُستخدم برنامج DFM لحساب المعاوقة، وتجميع اللوحات، واستغلال اللوحة. يجب فحص ملفات إنتاج لوحات الدوائر للتحقق من قابليتها للتصنيع، ولا يبدأ الإنتاج إلا بعد استيفائها للإمكانيات العملية المطلوبة.
3. شراء المكونات والتفتيش
يتطلب شراء المكونات رقابة صارمة على القنوات، والتأكد من الحصول على المكونات من الموردين ذوي السمعة الطيبة مثل التجار الكبار أو الشركات المصنعة الأصلية (على سبيل المثال، WonderfulPCB Mall)، مما يتجنب شراء المواد المستعملة أو المقلدة.
في هذه المرحلة، غالبًا ما تظهر مشاكل مثل نماذج المكونات الخاطئة أو أسماء الحزم غير الصحيحة. يمكن لخدمات WonderfulPCB DFM المساعدة في تجنب هذه المشاكل من خلال التحقق تلقائيًا من نموذج قائمة المواد واسم الحزمة. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم البرنامج مكتبة لمطابقة المكونات مع الحزم الصحيحة، مما يساعد على ضمان الحصول على المكونات المناسبة للتصميم.
4. معالجة تجميع SMT
قبل تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلورتُستخدم خدمات WonderfulPCB DFM لتحليل قابلية التجميع، وتحديد المشاكل المحتملة، مثل عدم كفاية المسافة بين المكونات، وقرب المكونات من الحافة، وعدم تطابق الدبابيس والمكونات. هذا النهج الاستباقي يُجنّب الخسائر غير الضرورية.
تُعد الجوانب الرئيسية، مثل طباعة معجون اللحام والتحكم في درجة حرارة فرن إعادة الصهر، بالغة الأهمية لضمان جودة عملية اللحام. تعتمد جودة شبكة الفولاذ بالليزر، بالإضافة إلى الحاجة إلى توسيع بعض الثقوب أو تصغيرها أو تعديلها إلى ثقوب على شكل حرف U، على متطلبات لوحة الدوائر المطبوعة. يُعد التحكم المناسب في درجة الحرارة والسرعة أثناء لحام إعادة الصهر أمرًا ضروريًا لترطيب معجون اللحام وموثوقية اللحام. بالإضافة إلى ذلك، يُعد فحص الفحص البصري الآلي (AOI) بالغ الأهمية للحد من العيوب الناتجة عن العوامل البشرية.
5. معالجة المكونات الإضافية
في عملية التوصيل، يلعب تصميم قالب اللحام الموجي دورًا محوريًا. يجب على المهندسين تصميم القوالب لزيادة احتمالية إنتاج منتجات جيدة بعد عملية الفرن. وهذا مجال يحتاج فيه مهندسو الهندسة غالبًا إلى التدريب وصقل مهاراتهم من خلال الخبرة.
6. حرق البرامج
يمكن أن تقترح تقارير DFM المبكرة تحديد نقاط اختبار على لوحة الدوائر المطبوعة لاختبار توصيلية الدائرة بعد لحام جميع المكونات. إن أمكن، يمكن إجراء عملية حرق البرامج على دائرة التحكم الرئيسية باستخدام أجهزة حرق مثل ST-LINK أو J-LINK. يُمكّن هذا المهندسين من ملاحظة التغيرات الوظيفية مباشرةً من خلال حركات اللمس المختلفة، والتحقق من سلامة وظائف لوحة الدوائر المطبوعة بأكملها.
7. اختبار لوحة PCBA
بالنسبة للطلبات التي تتطلب اختبار PCBA، قد يتم إجراء الاختبارات التالية:
- اختبار الدائرة الإلكترونية (ICT)
- اختبار الوظيفة (FCT)
- اختبار الاحتراق (اختبار الشيخوخة)
- اختبار درجة الحرارة والرطوبة
- اختبار السقوط
يجب أن تتبع هذه الاختبارات خطة اختبار العميل، ويمكن تلخيص بيانات التقرير للتحليل.
من خلال دمج خدمات WonderfulPCB DFM في هذه المراحل الرئيسية، يمكن لمهندسي الأجهزة التأكد من أن تصميماتهم مُحسّنة للتصنيع والتجميع، وبالتالي تحسين كفاءة الإنتاج، وخفض التكاليف، وتقليل مخاطر الأخطاء طوال عملية التصنيع.
