Tổng quan về Lắp ráp Bảng mạch In (PCB Assembly)
Lắp ráp Bảng mạch In (PCB Assembly) đã trở thành một kỹ thuật rất trưởng thành trong ngành công nghiệp điện tử hiện đại. Tuy nhiên, vẫn có những người mới bắt đầu hoặc những người muốn tham gia vào ngành này gặp khó khăn trong việc tìm hiểu sâu. Vì vậy, chúng tôi đã tổng hợp và phân loại một số bài viết đã được xuất bản trên blog này về lắp ráp bảng mạch in, với hy vọng có thể cung cấp cho độc giả cái nhìn toàn diện hơn. Các bài viết liên quan sẽ được bổ sung liên tục sau này, vì vậy những ai muốn tìm hiểu về lắp ráp bảng mạch in có thể thường xuyên ghé thăm tại đây:
Tìm hiểu về Lắp ráp Bảng mạch In:
Nhà máy sản xuất điện tử tạo ra một bảng mạch lắp ráp (PCBA) như thế nào?
PCB và PCBA là gì? Sự khác biệt giữa chúng là gì?
5 công đoạn sản xuất hàn lắp ráp cần được xem xét kỹ lưỡng trước khi thiết kế bố cục bảng mạch (PCB layout).
Tìm hiểu về Bảng mạch In (PCB) và Xử lý bề mặt (Finished):
Giải thích thuật ngữ PCB: lỗ thông, lỗ mù, lỗ chôn.
Tại sao bảng mạch in phải có lỗ? PTH/ NPTH/vias (lỗ dẫn điện) là gì?
Giới thiệu cấu trúc và chức năng của vật liệu bảng mạch PCB.
Tổng hợp ưu nhược điểm của một số loại xử lý bề mặt PCB phổ biến.
Mối quan hệ giữa độ dày đồng, chiều rộng đường mạch và dòng tải tối đa của PCB.
Xử lý bề mặt ENIG trên bảng mạch là gì? Ưu nhược điểm của nó?
Xử lý bề mặt OSP (Organic Solderability Preservative) trên bảng mạch là gì? Ưu nhược điểm của nó?
"Đế đồng" và "đế niken" trên bảng mạch (PCB) là gì?
Tiêu chuẩn độ tinh khiết và độ cứng của lớp mạ vàng trên bảng mạch ASTM-B488 và MIL-G-45204.
[Video] Giới thiệu quy trình sản xuất bảng mạch in (PCB Production Process).
Mục đích của việc mạ niken (Ni) trên linh kiện hoặc bảng mạch trong ngành công nghiệp điện tử là gì?
Solder Mask (S/M) là gì? Nó có tác dụng gì với PCB? Chỉ có màu xanh lá cây không?
Quy trình chuẩn bị SMT:
Ghép bảng thủ công PCB sau khi gia công trước SMT.
Lợi ích của việc sử dụng phương pháp ghép "Âm Dương" trên PCB.
Hạn chế khi sử dụng phương pháp ghép "Âm Dương".
Cách quyết định số lượng bảng PCB trên một panel.
Đừng bị lừa bởi cách tính toán tỷ lệ sử dụng bảng PCB sai.
Quy trình liên quan đến SMT (Công nghệ dán bề mặt):
SMT (Surface Mount Technology) là gì?
Giới thiệu tóm tắt các quy trình và lưu ý trong quy trình hàn dán bề mặt SMT.
Giới thiệu quy trình SMT (Surface Mount Technology) bằng video.
Cách in kem hàn lên bảng mạch (solder paste printing).
Cách chọn kem hàn (Solder paste selection).
Mục đích của việc thêm các kim loại vi lượng như đồng, bạc, kẽm, antimon, bismuth, indium vào kem hàn là gì?
Máy kiểm tra kem hàn SPI (Solder Paste Inspection) có thể làm gì?
Giải thích và lưu ý về đường cong nhiệt độ của lò hàn đối lưu SMT (Reflow Profile).
Đường cong nhiệt độ của lò hàn đối lưu nên sử dụng loại RSS (yên ngựa) hay RTS (dốc tăng)?
Video: Quy trình hàn hồi lưu BGA.
Chất lượng hàn của gói QFN.
Nguyên tắc xử lý các lỗ thông trong pad (Vias-in-pad).
Cho phép các linh kiện xuyên lỗ/plug-in truyền thống cũng đi qua quy trình hàn hồi lưu (paste-in-hole).
Một lựa chọn khác để tăng lượng thiếc hàn - Solder preforms (miếng thiếc định hình sẵn).
Tổng hợp một số vấn đề thực tế khi sử dụng miếng thiếc định hình sẵn (solder preforms) trong SMT.
Bốn phương pháp giúp bạn tăng lượng kem hàn hoặc thiếc hàn cục bộ trong quy trình SMT.
Giải thích mức độ nhạy cảm với độ ẩm (Moisture Sensitivity Levels - MSL).
IPC-JEDEC-J-STD-033 Điều kiện sấy khô linh kiện nhạy cảm với độ ẩm.
Hiểu lầm về sấy PCB: Sấy PCB trước khi đưa vào dây chuyền có thể tăng khả năng hàn không?
Làm thế nào để sấy PCB? Điều kiện và phương pháp sấy khô, tại sao PCB hết hạn phải được sấy khô trước khi lắp SMT hoặc đi qua lò hàn đối lưu?
Khay lò hàn đối lưu bằng đá tổng hợp (Reflow carrier).
Step-up & step-down stencil - làm dày/mỏng cục bộ stencil.
Bậc của stencil nên được mở ở mặt gạt hay mặt PCB?
Cách giải quyết vấn đề hàn giả HIP (Head-In-Pillow) của bi thiếc BGA.
Thảo luận ưu nhược điểm của việc thêm khí nitơ (N2) vào lò hàn đối lưu SMT.
Tổng hợp ảnh hưởng và hiệu quả của việc thêm khí nitơ (N2) vào lò hàn đối lưu SMT đối với các lỗi hàn khác nhau.
Tại sao các kỹ sư SMT không thích thiết kế PCB có BGA hai mặt?
Giới thiệu quy trình hàn đối lưu hai mặt PCBA (SMT) và các lưu ý về vị trí linh kiện.
Một hình ảnh giải thích cách tính lượng thiếc hàn in trong quy trình hàn đối lưu xuyên lỗ (PIH) của SMT.
Cách đánh giá rủi ro và xác suất linh kiện mặt một không rơi trong quá trình hàn đối lưu SMT lần thứ hai.
Liên quan đến đo nhiệt độ và chế tạo bảng đo nhiệt độ:
Tìm hiểu nguyên lý cơ bản và lưu ý khi chọn cặp nhiệt điện (thermocouple), dây đo nhiệt độ, dây cảm biến nhiệt độ.
Có thể dùng bảng trống để làm bảng đo nhiệt độ hồi lưu (profile board) không?
Cách chọn cặp nhiệt điện SMT để đo nhiệt độ. Sự khác biệt giữa các loại dây TC (thermocouple) khác nhau.
Sử dụng tốt điểm đo nhiệt độ để kiểm soát LTD nhằm giải quyết hiệu ứng gối đôi HIP/HoP và hàn giả NWO của BGA.
Làm thế nào để đặt đúng dây đo nhiệt độ (TC) của bi thiếc BGA trên bảng đo nhiệt độ SMT?
Làm thế nào để chọn và xác định các điểm đo nhiệt độ trên bảng đo nhiệt độ hồi lưu SMT? Điểm nhiệt độ cao nhất, thấp nhất.
Cách chọn vật liệu dán phù hợp để cố định đầu dò nhiệt độ trên bảng đo nhiệt độ hồi lưu SMT.
Khi chế tạo bảng đo nhiệt độ lò hồi lưu có cần giữ lại một cặp dây TC không khí không?
Liên quan đến quy trình Hàn sóng (Wave Soldering):
"Hàn sóng (wave soldering)" là gì? Giới thiệu kỹ thuật quy trình hàn sóng.
Điều kiện sử dụng hàn sóng chọn lọc (selective wave soldering).
Quy định thiết kế vị trí linh kiện khi hàn sóng (Wave soldering).
Linh kiện SMD có thể đi qua quy trình hàn sóng (wave soldering) không?
Trong trường hợp nào PCB có thể không cần dùng khay (carrier) khi qua hàn sóng?
Quy trình "keo đỏ" SMT là gì? Khi nào nên sử dụng keo đỏ? Có những hạn chế nào?
Ưu nhược điểm của máy hàn sóng chọn lọc (Selective Wave Soldering Machine).
Sử dụng "miếng hàn dẫn thiếc (solder thief pad)" để giải quyết vấn đề đoản mạch của linh kiện chân hàng khi hàn sóng.
Tại sao bảng mạch phải được rửa sau khi hàn? Sự khác biệt giữa quy trình rửa và quy trình không rửa? Các loại chất trợ hàn.
DIP có thể đại diện cho việc cắm linh kiện lắp ráp bảng mạch không? Thay bằng THT, THD có thích hợp hơn không?
Liên quan đến thao tác hàn thủ công (hand soldering):
Giải thích nguyên lý hàn và kỹ thuật hàn bằng mỏ hàn điện thủ công.
Nguyên lý của việc thiếc hàn có bám dính tốt hay không trên PCB và linh kiện điện tử (làm ướt, không làm ướt, co thiếc, mất khả năng làm ướt).
Liên quan đến thao tác cắt bảng mạch (de-panel):
Tách bảng mạch - Máy cắt Router (máy tách bảng).
Thiết kế bảng mạch có cần dành khoảng trống và rãnh cho router (máy cắt đường/máy tạo hình, máy tách bảng) không?
Tách bảng mạch - Lưu ý khi sử dụng máy cắt V-Cut.
Video: Thao tác máy cắt bảng mạch V-Cut.
Tách bảng mạch - Thiết kế lỗ tem thư.
Tách bảng mạch - Tách bảng thủ công (Manually V-cut breaking).
Tổng hợp các phương pháp tách bảng mạch.
Kiểm tra sau lắp ráp bảng mạch:
Thảo luận về các phương pháp kiểm tra sau lắp ráp bảng mạch: AOI/MDA/ICT/FVT/FCT/ATE.
Tại sao bảng mạch PCB phải có điểm kiểm tra?
Mục đích của việc kiểm tra sản phẩm điện tử là gì? Giống như mua bảo hiểm!
AOI là gì? AOI có thể kiểm tra những lỗi nào của lắp ráp bảng mạch?
Khi nào nên sử dụng "AOI trước lò" và "AOI sau lò"?
Kiểm tra quang học SMT đã đến lúc phải tiến hóa toàn diện thành 3D AOI để nâng cao tỷ lệ phát hiện.
Giới thiệu tóm tắt kiểm tra chức năng (FVT/FCT) sau lắp ráp bảng mạch.
Công nghệ đầu dò hạt thiếc (bead probe) - tăng khả năng kiểm tra của ICT.
ICT (In-Circuit-Test) là gì? Ưu nhược điểm của nó.
Việc loại bỏ ICT (In-Circuit-Test) có thực sự tiết kiệm hơn không?
Chất lượng và Đảm bảo chất lượng lắp ráp bảng mạch:
Tổng hợp các bài viết về vấn đề linh kiện điện tử rơi rớt, nứt hàn BGA.
Nguyên nhân có thể dẫn đến BGA vừa hàn giả vừa đoản mạch.
Một số phương pháp kiểm tra lỗi bi thiếc BGA.
Nguyên nhân hình thành BGA hàn giả NWO (Non-Wet-Open) và các giải pháp có thể.
Làm thế nào để xác định lỗi rơi BGA là do quy trình sản xuất của nhà máy SMT hay do vấn đề thiết kế?
Sử dụng thử nghiệm nhuộm thấm đỏ (Red Dye Penetration Test) để kiểm tra mối hàn BGA.
Thảo luận vấn đề đầu nối rơi rớt sau một thời gian sử dụng.
Biện pháp cải thiện vấn đề rơi rớt của đầu nối bảng-tới-bảng (B2B connector).
Đo điện trở cách điện bề mặt (SIR) của bảng mạch.
Điện trở cách điện bề mặt (SIR) và khả năng thấm thiếc của bảng mạch.
Phân tích nguyên nhân thực sự và cách ngăn chặn PCB bị phồng rộp.
Nguyên nhân gây cong vênh bảng mạch và các phương pháp ngăn chặn.
Nguyên nhân hàn kém trên bảng thiếc không chì (HASL) (thu thập dữ liệu).
Linh kiện bảng mạch bị rơi, làm thế nào để bắt đầu phân tích, phán đoán và làm rõ vấn đề.
Hiện tượng đoản mạch vi mô lớp trong của bảng mạch (CAF, Conductive Anodic Filament).
Các nguyên nhân có thể và biện pháp đối phó với CAF (đoản mạch vi mô bảng mạch).
Yêu cầu của bảng mạch ô tô đối với CAF trong tương lai.
Tại sao việc chạy thử sản phẩm (B/I) cũng không thể ngăn chặn vấn đề hàn giả DDR?
Hóa ra độ dày của lớp sơn xanh PCB và lớp in lụa sẽ ảnh hưởng đến lượng kem hàn gây đoản mạch BGA?
Nguyên lý của việc thiếc hàn có bám dính tốt hay không trên PCB và linh kiện điện tử (làm ướt, không làm ướt, co thiếc, mất khả năng làm ướt).
Tại sao SMT cần khay lò hàn đối lưu (reflow carrier) và khay toàn quy trình (Full process carrier)?
Hai vấn đề tiềm ẩn của pad hàn PCB xử lý bề mặt ENIG (niken đen và lớp giàu phốt pho) và các biện pháp phòng ngừa.
Các quy trình lắp ráp bảng mạch khác liên quan:
Sơn phủ bảo vệ chống ẩm, cách điện, chống ăn mòn - Sơn phủ/phủ bề mặt bảng mạch (Conformal coating).
Lớp phủ nano (Nano-coating) có chống nước không? Hay chỉ chống ẩm?
Lớp phủ điện tử an toàn, đơn giản, hiệu quả chống ăn mòn và chống ẩm.
Mục đích và quy trình vận hành của Underfill (chất trám đáy).
Làm thế nào để quyết định liệu keo trám đáy BGA (underfill) có cần thiết không?
Giới thiệu quy trình nhỏ keo hai thành phần AB (Epoxy).
Cách giảm thiểu vấn đề bọt khí khi nhỏ keo Epoxy hai thành phần AB.
Lưu ý khi vận hành keo AB hai thành phần (Epoxy-Potting), nguyên nhân keo không khô, không đóng rắn hoàn toàn.
Giới thiệu đơn giản quy trình COB (Chip On Board).
COB (Chip On Board) là gì? Giới thiệu lịch sử tiến hóa của COB.
Yêu cầu của COB đối với thiết kế PCB.
Giới thiệu hàn dây của COB và độ bền kéo của nó.
Quy trình nhỏ keo và dán đế wafer của COB.
Mối quan hệ thứ tự quy trình của COB và SMT.
Ảnh hưởng của nhựa epoxy đến COB.
Liên quan đến quy trình lắp ráp bảng mạch HotBar (hàn ép nhiệt):
Giới thiệu HotBar (hàn nóng chảy áp suất nhiệt) - Nguyên lý và kiểm soát quy trình HotBar.
Lựa chọn đầu ép nhiệt HotBar Thermodes.
Đánh giá lỗ mở stencil của kem hàn HotBar và chất lượng HotBar.
Đường cong nhiệt độ của HotBar (temperature profile).
Cách đo lường và cài đặt nhiệt độ HotBar.
Đề xuất vị trí tương đối của FPCB và pad hàn PCB khi ép nhiệt HotBar.
Lưu ý khi thiết kế bảng mạch mềm FPCB của HotBar - PTHs.
Thiết kế bảng mạch mềm FPCB của HotBar - Tránh tập trung ứng suất, đứt mạch.
Hạn chế linh kiện gần HotBar FPCB.
Nguyên tắc xử lý và giải quyết vấn đề đoản mạch khi hàn HotBar.
Đánh giá tính khả thi của việc sử dụng kem hàn nhiệt độ thấp để hàn HotBar.
Cách cài đặt đúng đường cong nhiệt độ của máy HotBar.
Cải thiện đoản mạch bảng mềm hàn một mặt HotBar.
Máy ép nhiệt HotBar mới cũng có thể được sử dụng trong quy trình liên kết ACF.
0 Nhận xét