تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة مقابل تجميع لوحات الدوائر المطبوعة: شرح الفروق الرئيسية

خلاصة

في عملية البحث والتطوير للمعدات الإلكترونية، تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة) و تجميع لوحة الدوائر المطبوعة (تجميع لوحات الدوائر المطبوعة) هما رابطان رئيسيان. تشرح هذه المقالة بشكل منهجي الاختلافات والعلاقة التعاونية بينهما من خلال تحليل مقارن، وتفكيك سير العملية، وحالات عملية، وتوفر مرجعًا احترافيًا للشركات لتحسين إدارة سلسلة التوريد وضبط التكاليف.

1. تحليل المفهوم الأساسي

تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة يركز على معالجة الركيزة، والتي تنطوي على بناء الشكل المادي من المواد الخام إلى الألواح العارية؛ تجميع لوحة الدوائر المطبوعة يركز على دمج المكونات الإلكترونية ويحقق وظائفها من خلال تقنية اللحام الدقيق. هاتان العمليتان أساسيتان في لوحة الدوائر المطبوعة (مجموعة لوحات الدوائر المطبوعة) سلسلة الإنتاج، ولكن هناك اختلافات جوهرية في المتطلبات الفنية وسيناريوهات التطبيق.

الجدول 1: مقارنة العمليات الأساسية

2. تحليل متعمق لمرحلة التصنيع

2.1 عملية صب الركيزة

تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة تبدأ عملية التصميم الهندسي في مرحلة التصميم. بعد أن يُكمل المهندسون تصميم الأسلاك باستخدام أدوات مثل Altium Designer، يُحوّلون ملف Gerber إلى دائرة كهربائية مادية باستخدام جهاز رسم ضوئي. تشمل الخطوات الرئيسية ما يلي:

• المعالجة المسبقة للمواد:تحتاج ركيزة FR-4 إلى المعالجة بالضغط الساخن المفرغ من الهواء
• نقل الصورة:يتم استخدام تقنية التصوير المباشر بالليزر (LDI) لتحل محل الطباعة التقليدية على الشاشة
• النقش الكيميائي:استخدم محلول كلوريد الحديديك لإزالة طبقات النحاس الزائدة

2.2 تكنولوجيا معالجة الأسطح

لتحسين قابلية اللحام، سيختار المصنعون حلول معالجة السطح بناءً على احتياجات العملاء:

1. ENIG (الذهب الغمر):مناسب لسيناريوهات نقل الإشارة عالية التردد
2. HASL (علبة رش):فعالة من حيث التكلفة ولكنها غير مناسبة لتغليف BGA
3. OSP (الطلاء العضوي):حل صديق للبيئة، دورة تخزين ≤6 أشهر

3. اختراقات تكنولوجيا عملية التجميع

3.1 تقنية التصحيح الآلي

حديث تجميع لوحة الدوائر المطبوعة تم تحقيق دقة وضع المكونات بنسبة 99.9%، بالاعتماد بشكل أساسي على:

• منصة حركة عالية الدقة على المحور XY: إمكانية تكرار التموضع ±15 ميكرومتر
• نظام الرؤية الآلية:تصحيح إزاحة المكونات في الوقت الفعلي (الحد الأقصى للتسامح 0.1 مم)
• التحكم في منحنى درجة الحرارة: ذروة درجة حرارة اللحام بالصهر 245±5 درجة مئوية

3.2 تحديات الربط عالي الكثافة (HDI)

مع انتشار أجهزة 5G، تواجه عملية تجميع لوحة HDI ثلاثة تحديات رئيسية:

1. ملء الثقوب العمياء الدقيقة:يجب التحكم في ارتفاع فتحة سدادة الراتنج بحيث لا يتجاوز 50 ميكرومترًا
2. لحام ذو درجة حرارة فائقة الدقة: كرة لحام BGA بمسافة 0.4 مم للتحكم في مستوى التسطح
3. موثوقية اللحام الخالي من الرصاص:يجب أن يجتاز سبيكة SnAgCu اختبار الشيخوخة المتسارعة عند درجة حرارة 85℃/85%RH

4. اتجاهات الصناعة والحلول

4.1 التحول إلى المصانع الذكية

لقد قامت أكبر 10 شركات مصنعة للوحات الدوائر المطبوعة في العالم بنشر أنظمة إنترنت الأشياء الصناعية (IIoT)، ومن خلال جمع البيانات في الوقت الفعلي، تمكنوا من تحقيق ما يلي:

• ارتفع العائد الصناعي بمقدار 15-20%
• تم تخفيض معدل عيوب التجميع إلى أقل من 50 جزءًا في المليون
• ارتفعت كفاءة دوران الخدمات اللوجستية بمقدار 30%

4.2 مزايا الخدمة الشاملة

الشركات المصنعة التي تختار التكامل لوحة الدوائر المطبوعة يمكن الحصول على الخدمات:

• تحسين التكلفة:خفض تكاليف التخزين الوسيطة بمقدار 20-30%
• إمكانية تتبع الجودة:تحقيق إمكانية تتبع العملية الكاملة من الركيزة إلى المنتج النهائي
• دورة التسليم:تقصير دورة الإنتاج بما يزيد عن 30%

5. الأسئلة الشائعة

س1: كيف تحدد ما إذا كان مشروعك يتطلب خدمات PCBA كاملة؟ ج: إذا كان المنتج يحتوي على ≥ 50 مكونًا SMD أو يتطلب شهادة RoHS، فمن المستحسن اختيار خدمة شاملة.

س2: لماذا ارتفعت تكلفة تصنيع الألواح متعددة الطبقات بشكل ملحوظ؟ ج: يعود ذلك أساسًا إلى عملية التصفيح طبقة تلو الأخرى، ومعالجة الثقوب العمياء، ومتطلبات المحاذاة عالية الدقة، مما أدى إلى زيادة معدل فقدان المواد.

س3: لماذا لا يزال تجميع المكونات بالثقب مستمرًا؟ ج: لا تزال بعض الأجهزة عالية الطاقة (مثل المكثفات الإلكتروليتية) تحتاج إلى عملية لحام موجي لضمان المتانة الميكانيكية.

س4: كيف تُقيّم القوة التقنية لمُصنّعي لوحات الدوائر المطبوعة؟ ج: انتبه إلى حصولهم على شهادة ISO 9001. IPC-A-610 نظام التدريب القياسي وتكوين معدات التفتيش AOI.

س5: كيف تؤثر دقة طباعة معجون اللحام على الإنتاجية؟ ج: قد يؤدي انحراف الطباعة الذي يتجاوز 25 ميكرومترًا إلى عيوب لحام تتجاوز 5%.

س6: ما هي العوامل التي يجب مراعاتها عند اختيار خدمات تجميع لوحات الدوائر المطبوعة؟ ج: يُنصح بفحص قدرات الشركة في معالجة تغليف BGA، ومستوى دعمها لمعايير DFM (التصميم من أجل قابلية التصنيع)، وتغطية معدات JUKI/YAMAHA.

خاتمة

تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة و تجميع لوحة الدوائر المطبوعة يُشكّل كلٌّ من التصميم والتصنيع والتجميع جناحي المنتجات الإلكترونية. يُرسي الأول الأساس المادي، بينما يُضفي الثاني الحيوية على الوظائف. تحتاج الشركات إلى اختيار نماذج خدمات التصنيع والتجميع بعناية بناءً على تعقيد المنتج، وأهداف ضبط التكاليف، ومستويات الاحتياطي الفني. ومع تطبيق تقنيات جديدة، مثل التصميم بمساعدة الذكاء الاصطناعي والتوائم الرقمية، سيستمر تحسن كفاءة التعاون بينهما في المستقبل.