Produzione di PCB vs. assemblaggio di PCB: spiegate le principali differenze

Astratto

Nel processo di ricerca e sviluppo di apparecchiature elettroniche, produzione di PCB (Fabbricazione PCB) e assemblaggio PCB (assemblaggio PCB) sono due aspetti chiave. Questo articolo spiega sistematicamente le differenze e la collaborazione tra i due processi attraverso analisi comparative, analisi del flusso di processo e casi concreti, e fornisce un riferimento professionale alle aziende per ottimizzare la gestione della supply chain e controllare i costi.

1. Analisi del concetto fondamentale

produzione di PCB si concentra sulla lavorazione del substrato, che comprende la costruzione della forma fisica dalle materie prime alle schede nude; assemblaggio PCB si concentra sull'integrazione di componenti elettronici e realizza la funzionalizzazione attraverso la tecnologia di saldatura di precisione. Questi due processi sono indispensabili nella PCBA (Printed Circuit Board Assembly), ma ci sono differenze sostanziali nei requisiti tecnici e negli scenari applicativi.

Tabella 1: Confronto dei processi di base

2. Analisi approfondita della fase di produzione

2.1 Processo di stampaggio del substrato

produzione di PCB Inizia nella fase di progettazione ingegneristica. Dopo aver completato la progettazione del cablaggio utilizzando strumenti come Altium Designer, gli ingegneri convertono il file Gerber in un circuito fisico tramite un fotoplotter. I passaggi chiave includono:

• Pretrattamento del materiale: Il substrato FR-4 deve essere polimerizzato mediante pressatura a caldo sotto vuoto
• Trasferimento dell'immagine: La tecnologia di imaging diretto laser (LDI) viene utilizzata per sostituire la tradizionale serigrafia
• Incisione chimica: Utilizzare una soluzione di cloruro ferrico per rimuovere gli strati di rame ridondanti

2.2 Tecnologia di trattamento superficiale

Per migliorare la saldabilità, i produttori sceglieranno soluzioni di trattamento superficiale in base alle esigenze del cliente:

1. ENIG (oro da immersione): Adatto per scenari di trasmissione di segnali ad alta frequenza
2. HASL (bomboletta spray): Conveniente ma non adatto al confezionamento BGA
3. OSP (rivestimento organico): Soluzione ecologica, ciclo di stoccaggio ≤6 mesi

3. Innovazioni tecnologiche nel processo di assemblaggio

3.1 Tecnologia di patch automatizzata

Moderno Assemblaggio PCB ha raggiunto una precisione di posizionamento dei componenti pari a 99,9%, basandosi principalmente su:

• Piattaforma di movimento ad alta precisione sugli assi XY: Ripetibilità di posizionamento ±15μm
• Sistema di visione artificiale: Correzione in tempo reale dell'offset del componente (tolleranza massima 0,1 mm)
• Controllo della curva di temperatura: temperatura di picco della saldatura a riflusso 245±5℃

3.2 Sfide dell'interconnessione ad alta densità (HDI)

Con la diffusione dei dispositivi 5G, l'assemblaggio delle schede HDI si trova ad affrontare tre sfide principali:

1. Micro riempimento di fori ciechi: l'altezza del foro del tappo in resina deve essere controllata ≤50μm
2. Saldatura a passo ultra fine: Controllo della complanarità della sfera di saldatura BGA con passo da 0,4 mm
3. Affidabilità della saldatura senza piombo: La lega SnAgCu deve superare il test di invecchiamento accelerato 85℃/85%RH

4. Tendenze e soluzioni del settore

4.1 Trasformazione della fabbrica intelligente

I 10 principali produttori di PCB al mondo hanno implementato sistemi industriali di Internet of Things (IIoT) e, grazie alla raccolta di dati in tempo reale, hanno ottenuto:

• La resa produttiva è aumentata del 15-20%
• Tasso di difetti di assemblaggio ridotto a meno di 50 ppm
• L'efficienza del turnover logistico è aumentata di 30%

4.2 Vantaggi del servizio one-stop

Produttori che scelgono l'integrazione PCBA i servizi possono ottenere:

• Ottimizzazione dei costi: Ridurre i costi di stoccaggio intermedio di 20-30%
• Tracciabilità della qualità: Ottenere la tracciabilità completa del processo dal substrato al prodotto finito
• Ciclo di consegna: Ridurre il ciclo di produzione di oltre 30%

5. Domande frequenti

Domanda 1: Come determinare se un progetto richiede servizi PCBA completi? R: Quando il prodotto contiene ≥50 componenti SMD o richiede la certificazione RoHS, si consiglia di scegliere un servizio completo.

D2: Perché il costo di produzione dei circuiti stampati multistrato è aumentato significativamente? R: Principalmente a causa del processo di laminazione strato per strato, della lavorazione a fori ciechi e dei requisiti di allineamento ad alta precisione, che portano a un aumento del tasso di perdita di materiale.

D3: Perché l'assemblaggio dei componenti tramite foro passante viene ancora mantenuto? R: Alcuni dispositivi ad alta potenza (come i condensatori elettrolitici) devono ancora essere sottoposti al processo di saldatura a onda per garantirne la resistenza meccanica.

D4: Come valutare la competenza tecnica dei produttori di PCB? A: Prestare attenzione alla certificazione ISO 9001, IPC-A-610 sistema di addestramento standard e configurazione delle apparecchiature di ispezione AOI.

D5: In che modo la precisione di stampa della pasta saldante influisce sulla resa? R: Una deviazione di stampa superiore a 25 μm può causare più di 51 TP5T di difetti di saldatura.

D6: Quali fattori dovrebbero essere considerati prioritari nella scelta dei servizi di assemblaggio PCB? R: Si consiglia di valutare le capacità di elaborazione del packaging BGA, il livello di supporto DFM (progettazione per la producibilità) e la copertura delle apparecchiature JUKI/YAMAHA.

Conclusione

produzione di PCB E Assemblaggio PCB costituiscono le due ali dei prodotti elettronici. La prima getta le basi fisiche e la seconda dà vita alle funzioni. Le aziende devono scegliere in modo razionale modelli di servizio di produzione e assemblaggio in base alla complessità del prodotto, agli obiettivi di controllo dei costi e ai livelli di riserva tecnica. Con l'applicazione di nuove tecnologie come la progettazione assistita dall'intelligenza artificiale e i gemelli digitali, l'efficienza collaborativa dei due continuerà a migliorare in futuro.