ฮาร์ดแวร์ PCBA กระบวนการออกแบบและการผลิตเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอน ผลิตภัณฑ์ฮาร์ดแวร์ทั่วไปประกอบด้วยหลายขั้นตอน ได้แก่ การออกแบบฮาร์ดแวร์ ซึ่งรวมถึงการวาด PCB การผลิตแผงวงจร PCB การจัดหาและการตรวจสอบส่วนประกอบ การประมวลผลแพตช์ SMT การประมวลผลปลั๊กอิน การเบิร์นโปรแกรม การทดสอบ การบ่ม และกระบวนการอื่นๆ ให้เราอธิบายบทบาทของ DFM ในลิงก์เหล่านี้
1. การออกแบบฮาร์ดแวร์รวมถึงการวาด PCB
เนื้อหาหลักของการออกแบบฮาร์ดแวร์คือการออกแบบแผนผังของระบบควบคุมไฟฟ้า การเลือกส่วนประกอบควบคุมไฟฟ้า และการออกแบบตู้ควบคุม แผนผังของระบบควบคุมไฟฟ้าประกอบด้วยวงจรหลักและวงจรควบคุม วงจรควบคุมประกอบด้วยการเดินสาย I/O ของ PLC และการเชื่อมต่ออย่างละเอียดของชิ้นส่วนอัตโนมัติและชิ้นส่วนควบคุมด้วยมือ การเลือกส่วนประกอบไฟฟ้าขึ้นอยู่กับข้อกำหนดการควบคุมเป็นหลัก ซึ่งรวมถึงปุ่ม สวิตช์ เซ็นเซอร์ อุปกรณ์ไฟฟ้าป้องกัน คอนแทคเตอร์ ไฟแสดงสถานะ โซลินอยด์วาล์ว ฯลฯ
งานที่เกี่ยวข้องกับการวาด PCB คือการแปลงแผนผังวงจรเป็นไฟล์สร้างแผ่น PCB (เค้าโครง PCB) หลังจากออกแบบแผนผังวงจรเสร็จแล้ว เค้าโครง PCB จะถูกออกแบบตามส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ที่เลือก และนำรายการแผนผังวงจรเข้ามาสำหรับการออกแบบเค้าโครงและการเดินสายในภาพวาดการสร้างแผ่น PCB
ในขั้นตอนนี้ DFM มีความสำคัญเนื่องจากแบบร่าง PCB ที่ออกแบบไว้อาจไม่ตรงตามข้อกำหนดด้านการผลิต ดังนั้น การวิเคราะห์ความสามารถในการผลิตของ DFM จึงมีความจำเป็นเพื่อให้แน่ใจว่าสามารถผลิตแผงวงจร PCB ได้ภายในขีดความสามารถของกระบวนการผลิต
2. การผลิตแผงวงจร PCB
หลังจากได้รับคำสั่งซื้อ PCB แล้ว ไฟล์ Gerber จะถูกวิเคราะห์โดยให้ความสำคัญกับความสัมพันธ์ระหว่างระยะห่างของรูบน PCB และความสามารถในการรับน้ำหนักของบอร์ด ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาต่างๆ เช่น การงอหรือแตกหัก นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายไฟคำนึงถึงปัจจัยสำคัญ เช่น สัญญาณรบกวนความถี่สูงและอิมพีแดนซ์
ในระหว่างการผลิตแผงวงจร PCB ซอฟต์แวร์ DFM จะถูกใช้เพื่อคำนวณค่าอิมพีแดนซ์ การประกอบแผ่น และการใช้ประโยชน์ของแผงวงจร ไฟล์การผลิตแผงวงจรจำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบความสามารถในการผลิต และเมื่อไฟล์เหล่านั้นตรงตามขีดความสามารถของกระบวนการที่จำเป็นแล้ว การผลิตจึงจะเริ่มได้
3. การจัดหาและการตรวจสอบส่วนประกอบ
การจัดซื้อส่วนประกอบจำเป็นต้องมีการควบคุมช่องทางอย่างเข้มงวด โดยให้แน่ใจว่าส่วนประกอบต่างๆ จะมาจากซัพพลายเออร์ที่มีชื่อเสียง เช่น ผู้ค้ารายใหญ่หรือผู้ผลิตดั้งเดิม (เช่น Wonderfulpcb Mall) ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงการซื้อวัสดุมือสองหรือของปลอม
ในขั้นตอนนี้ ปัญหาต่างๆ เช่น โมเดลส่วนประกอบที่ไม่ถูกต้องหรือชื่อแพ็คเกจที่ไม่ถูกต้อง มักเกิดขึ้น Wonderfulpcb DFM Services สามารถช่วยหลีกเลี่ยงปัญหาเหล่านี้ได้โดยการตรวจสอบโมเดล BOM และชื่อแพ็คเกจโดยอัตโนมัติ นอกจากนี้ ซอฟต์แวร์ยังใช้ไลบรารีเพื่อจับคู่ส่วนประกอบกับแพ็คเกจที่ถูกต้อง ช่วยให้มั่นใจได้ว่ามีการจัดหาส่วนประกอบที่ถูกต้องสำหรับการออกแบบ
4. การประมวลผลการประกอบ SMT
ก่อน ประกอบ PCBบริการ DFM ของ Wonderfulpcb ใช้สำหรับดำเนินการวิเคราะห์ความสามารถในการประกอบ โดยระบุปัญหาที่อาจเกิดขึ้น เช่น ระยะห่างของส่วนประกอบที่ไม่เพียงพอ ส่วนประกอบที่อยู่ใกล้ขอบเกินไป และพินและส่วนประกอบที่ไม่ตรงกัน แนวทางเชิงรุกนี้สามารถหลีกเลี่ยงการสูญเสียที่ไม่จำเป็นได้
ประเด็นสำคัญ เช่น การพิมพ์ด้วยน้ำยาประสานและการควบคุมอุณหภูมิของเตารีโฟลว์มีความสำคัญในการรับรองคุณภาพของกระบวนการบัดกรี คุณภาพของตาข่ายเหล็กเลเซอร์ รวมถึงความจำเป็นในการขยาย ลดขนาด หรือปรับเปลี่ยนรูบางรูให้เป็นรูรูปตัว U ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของ PCB การควบคุมอุณหภูมิและความเร็วที่เหมาะสมระหว่างการบัดกรีรีโฟลว์มีความจำเป็นสำหรับการทำให้น้ำยาประสานเปียกและความน่าเชื่อถือในการเชื่อม นอกจากนี้ การตรวจสอบ AOI (การตรวจสอบด้วยแสงอัตโนมัติ) ยังมีความสำคัญในการลดข้อบกพร่องที่เกิดจากปัจจัยของมนุษย์ให้เหลือน้อยที่สุด
5. การประมวลผลปลั๊กอิน
ในกระบวนการปลั๊กอิน การออกแบบแม่พิมพ์การบัดกรีแบบคลื่นมีบทบาทสำคัญ วิศวกรต้องออกแบบแม่พิมพ์เพื่อเพิ่มโอกาสในการผลิตผลิตภัณฑ์ที่ดีหลังจากกระบวนการหลอม ซึ่งเป็นส่วนที่วิศวกร PE มักต้องฝึกฝนและพัฒนาทักษะผ่านประสบการณ์
6. การเบิร์นโปรแกรม
รายงาน DFM ในระยะแรกแนะนำให้ตั้งจุดทดสอบบน PCB เพื่อทดสอบการนำไฟฟ้าของวงจรหลังจากบัดกรีส่วนประกอบทั้งหมดแล้ว หากเป็นไปได้ สามารถทำการเบิร์นโปรแกรมบน IC ควบคุมหลักได้โดยใช้เบิร์นเนอร์ เช่น ST-LINK หรือ J-LINK วิธีนี้ช่วยให้วิศวกรสามารถสังเกตการเปลี่ยนแปลงการทำงานโดยตรงจากการสัมผัสต่างๆ เพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของการทำงานของ PCBA ทั้งหมด
7. การทดสอบบอร์ด PCBA
สำหรับคำสั่งซื้อที่ต้องการการทดสอบ PCBA อาจดำเนินการทดสอบต่อไปนี้:
- การทดสอบไอซีที (In Circuit Test)
- FCT (การทดสอบฟังก์ชั่น)
- การทดสอบเบิร์นอิน (การทดสอบความเสื่อมสภาพ)
- การทดสอบอุณหภูมิและความชื้น
- การทดสอบการตก
การทดสอบเหล่านี้ควรปฏิบัติตามแผนการทดสอบของลูกค้า และสามารถสรุปข้อมูลรายงานเพื่อวิเคราะห์ได้
ด้วยการบูรณาการบริการ DFM ที่ยอดเยี่ยมของ PCB เข้าในขั้นตอนสำคัญเหล่านี้ วิศวกรฮาร์ดแวร์สามารถมั่นใจได้ว่าการออกแบบของพวกเขาได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการผลิตและการประกอบ จึงปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต ลดต้นทุน และลดความเสี่ยงของข้อผิดพลาดตลอดกระบวนการผลิต
