لوحة الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة: دليل تجميع SMT وTHT لمشتري المعدات الأصلية
تجمع لوحة الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة بين تقنية التثبيت السطحي (SMT) وتقنية التثبيت عبر الثقوب (THT) على نفس لوحة الدوائر المطبوعة. يُستخدم هذا النهج على نطاق واسع عندما يحتاج المنتج إلى إلكترونيات صغيرة الحجم وعالية الكثافة إلى جانب موصلات أكبر، ومرحلات، ومحولات، وكتل طرفية، ومكونات طاقة، أو أجزاء أخرى تستفيد من التثبيت عبر الثقوب.
بالنسبة لمشتري المعدات الأصلية، ومديري التوريد، ومهندسي الأجهزة، يُمثل تجميع لوحات الدوائر المطبوعة بتقنيات مختلطة تحديًا تصنيعيًا مختلفًا عن الإنتاج القياسي بتقنية التثبيت السطحي (SMT) فقط. لا يقتصر السؤال الأساسي على ما إذا كان بإمكان المورد وضع مكونات التثبيت السطحي ولحام الأجزاء ذات الثقوب. بل يحتاج المشترون إلى فهم ما إذا كان بإمكان المُصنِّع تنسيق عملية تجميع التثبيت السطحي، وإدخال الأجزاء ذات الثقوب، وتسلسل اللحام، وتوريد المكونات، والفحص، والاختبار، والتعديلات الهندسية كعملية إنتاج واحدة مُحكمة .
يمكن للفرق التي ترغب في فهم جزء SMT من سير عمل التصنيع أولاً مراجعة دليل خدمة تجميع لوحة الدوائر المطبوعة HCDPCBA SMT قبل تقييم المتطلبات الإضافية التي تم إدخالها من خلال التجميع المختلط.
ما هي لوحة الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة؟
يشير مصطلح PCBA ذو التقنية المختلطة إلى مجموعة لوحات الدوائر المطبوعة التي تتضمن مكونات مثبتة على السطح ومكونات مثبتة من خلال الثقوب.
يتم تركيب مكونات SMT مباشرة على وسادات PCB وهي مناسبة بشكل عام للوضع الآلي والتصميمات المدمجة وكثافة المكونات العالية.
تشمل أجزاء SMT النموذجية ما يلي:
- المقاومات والمكثفات
- المتحكمات الدقيقة
- ذاكرة
- أجهزة الاستشعار
- ترانزستورات MOSFET
- دوائر متكاملة لإدارة الطاقة
- حزم QFN وQFP وBGA وما شابهها
تستخدم المكونات ذات الثقوب المارة أسلاكًا أو دبابيس يتم إدخالها من خلال ثقوب لوحة الدوائر المطبوعة المطلية.
تشمل أجزاء THT النموذجية ما يلي:
- كتل طرفية
- الموصلات
- المرحلات
- محولات
- مكثفات إلكتروليتية كبيرة
- محاثات الطاقة
- مفاتيح كهربائية
- عناوين الدبابيس
غالباً ما يتم الجمع بين طريقتي التجميع هاتين لأنهما تحلان مشاكل هندسية مختلفة.
يدعم SMT التصميم الإلكتروني المدمج والإنتاج الآلي الفعال، في حين أن تركيب الثقوب يمكن أن يكون مفيدًا عندما يتطلب المنتج مكونات أكبر أو وصلات ميكانيكية أقوى أو واجهات تيار أعلى أو مكونات غير مناسبة لوضع SMT التقليدي.
لوحة الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة مقابل لوحة الدوائر المطبوعة عالية المزيج
يصف مصطلحا PCBA بتقنية مختلطة و PCBA بمزيج عالي مفهومين مختلفين للتصنيع.
تشير التقنية المختلطة إلى تقنيات التجميع المستخدمة على لوحة الدوائر المطبوعة الواحدة ، وعادةً ما تكون SMT بالإضافة إلى THT.
يشير مصطلح التصنيع عالي التنوع إلى بيئة إنتاج تتعامل مع العديد من تصميمات لوحات الدوائر المطبوعة المختلفة، والمراجعات، وقوائم المواد، أو كميات الإنتاج .
وبالتالي، يمكن أن يكون المشروع كالتالي:
- لوحة دوائر مطبوعة بتقنية مختلطة منخفضة الحجم
- لوحة الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة عالية الحجم
- لوحة دوائر مطبوعة عالية التنوع مخصصة لتقنية التجميع السطحي فقط
- تجميع مختلط منخفض الحجم وعالي التنوع
هذا التمييز مهم عند اختيار المورد.
تُخلق التكنولوجيا المختلطة تحديات تتعلق بتسلسل اللحام، وإمكانية الوصول إلى المكونات، والعمليات الحرارية، والفحص، والتجميع الثانوي.
يخلق التصنيع عالي التنوع تحديات إضافية تتعلق بتغييرات الإعداد، والتحكم في قائمة المواد، وإدارة المواد، والتحكم في المراجعة، وجدولة الإنتاج المرنة.
بالنسبة للمشاريع التي تتضمن دفعات أصغر، أو أنواع متعددة من اللوحات، أو تغييرات هندسية متكررة، يمكن للمشترين أيضًا مراجعةدليل تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة منخفضة الحجم وعالية التنوع من HCDPCBA.
أين تُستخدم تقنية تجميع لوحات الدوائر المطبوعة المختلطة؟
يُعد التجميع المختلط مفيدًا عندما تحتاج لوحة الدوائر المطبوعة إلى كل من الدوائر الإلكترونية الكثيفة والمكونات الميكانيكية أو مكونات الواجهة أو مكونات الطاقة الأكبر حجمًا.
تشمل فئات التقديم الشائعة ما يلي:
إلكترونيات التحكم الصناعي
قد تجمع لوحات التحكم الصناعية بين المعالجات، ودوائر الاتصال المتكاملة، وأجهزة الاستشعار، والمكونات السلبية الصغيرة مع كتل طرفية، ومرحلات، وموصلات، ومكونات الطاقة.
يتولى جزء SMT وظائف التحكم ومعالجة الإشارات، بينما توفر مكونات THT وصلات خارجية أو تدعم أحمالًا كهربائية أكبر.
إلكترونيات الطاقة
قد تجمع لوحات إمداد الطاقة، ووحدات التحكم في العاكس، وأنظمة الشحن، وإلكترونيات إدارة الطاقة بين دوائر التحكم المدمجة بتقنية SMT والمحولات والمحاثات والمرحلات والموصلات والمكثفات الكبيرة.
غالباً ما تتطلب هذه التجميعات دراسة متأنية للكتلة الحرارية، وسهولة الوصول إلى اللحام، والاستقرار الميكانيكي، وتباعد المكونات.
إنترنت الأشياء والمعدات المدمجة
قد تحتوي بوابات إنترنت الأشياء ووحدات التحكم المدمجة على وحدات لاسلكية ومعالجات وذاكرة وأجهزة استشعار ودوائر متكاملة لإدارة الطاقة إلى جانب موصلات إيثرنت أو كتل طرفية أو رؤوس توصيل أو موصلات إدخال التيار المستمر.
الإلكترونيات الذكية والاستهلاكية
قد تستخدم أجهزة التحكم المنزلية الذكية والأجهزة المنزلية وأجهزة العرض وأنظمة الأمان وغيرها من الأجهزة المتصلة تقنية PCBA المختلطة عندما يتعين على الإلكترونيات الرقمية المدمجة التفاعل مع مكونات الطاقة أو المكونات الميكانيكية الأكبر حجمًا.
لا ينبغي أن تحدد فئة التطبيق وحدها عملية التصنيع. يجب على المشترين تقديم تصميم اللوحة الفعلي، وقائمة المواد، ومتطلبات التجميع، وتوقعات الاختبار حتى يتمكن المصنّع من تقييم المشروع بشكل صحيح.
لماذا تعتبر لوحات الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة أكثر تعقيدًا من لوحات الدوائر المطبوعة بتقنية التجميع السطحي فقط؟
غالباً ما يمكن أن تمر عملية تجميع SMT القياسية بعملية مستمرة نسبياً:
طباعة معجون اللحام ← وضع SMT ← إعادة اللحام ← الفحص ← الاختبار
تتضمن عملية تجميع لوحات الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة عادةً عدة مراحل إضافية.
قد يصبح سير العمل النموذجي كما يلي:
طباعة SMT ← وضع المكونات ← إعادة التدفق ← فحص SMT ← إدخال THT ← لحام ثانوي ← فحص THT ← برمجة/اختبار
كل خطوة تصنيع إضافية تُدخل متغيرات تحتاج إلى التحكم.
يجب التخطيط لتسلسل التجميع
يحتاج المصنّع إلى تحديد ما يلي:
- ما هي المكونات التي يجب تثبيتها أولاً؟
- ما هي الأجزاء التي يمكنها تحمل عملية إعادة اللحام؟
- متى يجب إدخال مكونات THT؟
- هل سيتم استخدام اللحام الانتقائي؟
- هل اللحام الموجي عملي؟
- ما هي المكونات التي تتطلب لحامًا يدويًا؟
- هل ستتعرض الأجزاء المجمعة مسبقاً لدورة حرارية أخرى؟
لا يوجد تسلسل تصنيع عالمي لكل لوحة دوائر مطبوعة بتقنية مختلطة.
تعتمد العملية الصحيحة على تصميم لوحة الدوائر المطبوعة، وحزم المكونات، وارتفاع المكونات، وإمكانية الوصول إلى اللحام، والحساسية الحرارية، وحجم التصنيع، ومعايير القبول النهائية.
يُعدّ تصميم المنتج للتصنيع والتجميع (DFMA) ذا أهمية خاصة للتجميع المختلط
ينبغي أن يبدأ تصميم التصنيع والتجميع قبل الإنتاج وليس بعد ظهور العيوب.
بالنسبة للوحات الدوائر المطبوعة ذات التقنية المختلطة، يجب أن تفحص مراجعة DFMA كيفية تفاعل أجزاء SMT وأجزاء الثقوب في اللوحة.
تباعد المكونات
قد تعيق المكونات الكبيرة ما يلي:
- أدوات اللحام
- فوهات لحام انتقائية
- كاميرات الفحص
- مجسات الاختبار
- تجهيزات
- إعادة العمل على الوصول
تشمل مكونات المشكلة عادةً ما يلي:
- محولات
- المرحلات
- مكثفات كبيرة
- موصلات طويلة
- كتل طرفية
قد يؤدي إجراء تعديل بسيط على التصميم قبل الإنتاج إلى تجنب عملية يدوية صعبة لاحقاً.
تصميم الفتحة النافذة
تشمل العوامل المهمة ما يلي:
- حجم الثقب
- قطر الرصاص
- هندسة الوسادة
- حلقة دائرية
- توزيع النحاس
- التوصيلات الحرارية
- مقاعد مكونة
- إمكانية الوصول إلى اللحام
لا يقتصر الهدف على جعل المكون مناسبًا للوحة من الناحية الفيزيائية فحسب، بل يجب أيضًا تصنيع الوصلة بشكل متسق.
توجيه المكونات
ينبغي توثيق القطبية والاتجاه بشكل واضح للمكونات مثل:
- المكثفات الإلكتروليتية
- مصابيح LED
- الثنائيات
- الموصلات
- المرحلات
- مفاتيح كهربائية
لا ينبغي أن تضطر فرق الإنتاج إلى تفسير معلومات التجميع الغامضة.
إمكانية الوصول للاختبار
ينبغي أن تظل نقاط الاختبار وواجهات البرمجة متاحة بعد تثبيت جميع مكونات SMT وTHT.
قد تشمل الواجهات المهمة ما يلي:
- قضبان الطاقة
- رؤوس البرمجة
- منافذ الاتصال
- إشارات تشخيصية
- المدخلات والمخرجات
تُعرّف شركة HCDPCBA دعم تصميم وتصنيع المواد (DFMA) كجزء من نطاقها الأوسع في مجال تصنيع الإلكترونيات، إلى جانب تجميع SMT، وتصميم نماذج أولية للوحات الدوائر المطبوعة (PCB)، وتوريد المكونات، والتجميع، والاختبار. يمكن للمشترين الاطلاع على نطاق التصنيع المنشور للشركة على صفحة "نبذة عنا" على موقع HCDPCBA الإلكتروني : hcdpcba.com
عملية تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة نموذجية
على الرغم من أن كل مشروع يحتاج إلى خطة إنتاج خاصة به، إلا أن سير العمل التالي يوفر إطار عمل عملي.
| منصة | الغرض الرئيسي | ما يجب على المشترين التأكد منه |
|---|---|---|
| مراجعة هندسية | تحديد مخاطر قابلية التصنيع | الملفات، والتعديلات، والمتطلبات الخاصة |
| مراجعة قائمة المواد | تأكيد المكونات ونطاق التوريد | شبكات التطعيم الرئيسية والبدائل المعتمدة |
| تجميع SMT | تركيب مكونات التثبيت السطحي | متطلبات الحزمة والتوظيف |
| إعادة التدفق | تشكيل وصلات لحام SMT | ملاءمة العملية |
| فحص SMT | تحديد عيوب التجميع | أساليب الفحص المطلوبة |
| إدخال THT | تركيب المكونات التي تمر عبر الثقوب | التوجيه والملاءمة الميكانيكية |
| اللحام الثانوي | مفاصل THT كاملة | عملية انتقائية أو موجية أو يدوية |
| الفحص النهائي | مراجعة التجميع المكتمل | متطلبات القبول |
| برمجة | قم بتحميل البرنامج الثابت إذا لزم الأمر. | الإصدار والإجراء |
| الاختبار الوظيفي | تحقق من الدوال المعرفة | طريقة الاختبار وحدود النجاح/الرسوب |
| يطلق | الموافقة على تكوين الإنتاج | مراجعة وتوثيق مُنظَّمين |
النقطة المهمة هي أن هذه العمليات يجب أن تعمل كنظام تصنيع واحد بدلاً من أن تعمل كخدمات منفصلة.
بالنسبة للمشترين الذين يفكرون في مورد واحد لتوريد لوحات الدوائر المطبوعة، وشراء المكونات، والتجميع، والفحص، والاختبار، يشرح دليل HCDPCBA لتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة الجاهزة كيفية دمج هذه المسؤوليات في سير عمل إنتاجي أوسع. hcdpcba.com
كيف ينبغي لحام مكونات THT؟
لا توجد طريقة لحام واحدة هي الأفضل لكل عملية تجميع لوحة الدوائر المطبوعة ذات التقنية المختلطة.
ينبغي اختيار العملية وفقًا لتصميم لوحة الدوائر المطبوعة، وتوزيع مكونات THT، وكمية الإنتاج، والمكونات المجاورة، ومتطلبات الجودة.
اللحام الانتقائي
يمكن أن يكون اللحام الانتقائي مفيدًا عندما تتركز وصلات الثقوب في مناطق محددة من لوحة ذات كثافة عالية من تقنية التجميع السطحي (SMT).
يسمح ذلك بعملية اللحام باستهداف المواقع المحددة مع الحد من التعرض في أماكن أخرى من التجميع.
قد يكون مناسبًا لمكونات مثل:
- الموصلات
- كتل طرفية
- المرحلات
- عناوين الدبابيس
يجب أن يوفر تصميم لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) وصولاً مناسباً للعملية.
اللحام الموجي
يمكن أن تكون عملية اللحام الموجي فعالة عندما تحتوي اللوحة على عدد مناسب وترتيب ملائم لوصلات الثقوب النافذة.
ومع ذلك، يحتاج المهندسون إلى مراعاة ما يلي:
- المكونات الموجودة على جانب اللحام
- تصميم اللوحة
- الظروف الحرارية
- متطلبات التثبيت أو المنصات
- إزالة المكونات
اللحام اليدوي
قد يظل اللحام اليدوي مناسبًا لما يلي:
- كميات النماذج الأولية
- دفعات إنتاج صغيرة
- مكونات خاصة
- مواقع يصعب الوصول إليها
- مكونات تتطلب معالجة فردية
لا ينبغي اعتبار اللحام اليدوي مشكلة في الجودة بشكل تلقائي.
الأسئلة المهمة المتعلقة بالمشتريات هي:
لماذا يُعدّ اللحام اليدوي ضرورياً؟ ما هي الوصلات التي تُعالج يدوياً؟ ما هي معايير الجودة وخطوات الفحص التي تُطبّق على هذه الوصلات؟
تُعد إدارة قائمة المواد أمرًا بالغ الأهمية في لوحات الدوائر المطبوعة ذات التقنية المختلطة
غالباً ما تحتوي التجميعات المختلطة على مزيج أوسع من المكونات مقارنة باللوحات المدمجة التي تعتمد على تقنية التجميع السطحي فقط.
يمكن أن تتضمن قائمة المواد ما يلي:
- الدوائر المتكاملة
- المكونات السلبية
- أجهزة الاستشعار
- الموصلات
- محولات
- المرحلات
- كتل طرفية
- المحاثات
- مكثفات كبيرة
- المكونات الميكانيكية أو الكهروميكانيكية
تُنشئ هذه الفئات مخاطر توريد مختلفة.
على سبيل المثال، قد يبدو استبدال موصل بآخر مقبولاً من الناحية الكهربائية، ولكنه قد يخلق مشاكل مع:
- ارتفاع
- تباعد المسامير
- طول الدبوس
- هندسة الإسكان
- آلية القفل
- التقييم الحالي
- المحاذاة الميكانيكية
- توافق العلبة
ولهذا السبب، ينبغي التحكم في بدائل المكونات المعتمدة بدلاً من إدخالها تلقائياً بناءً على التوافر أو سعر الوحدة فقط.
لضمان تكرار الإنتاج، يجب على المشترين التحكم على الأقل في:
- مراجعات لوحة الدوائر المطبوعة
- مراجعة قائمة المواد
- أرقام قطع غيار الشركة المصنعة
- البدائل المعتمدة
- مراجعة رسم التجميع
- إصدار البرنامج الثابت
- تعليمات البرمجة
- متطلبات الاختبار
- متطلبات وضع الملصقات
- متطلبات التعبئة والتغليف
يمكن لاتفاقية التوريد المتكاملة تبسيط المسؤولية، ولكن ينبغي على المشتري تحديد سلطة الموافقة على الاستبدالات والتغييرات الهندسية. يوفر دليل HCDPCBA لتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة المتكاملة معلومات إضافية حول توريد لوحات الدوائر المطبوعة، وإدارة قوائم المواد، وتجميع SMT/THT، والاختبار ضمن نموذج تصنيع موحد. hcdpcba.com
كيف ينبغي فحص لوحات الدوائر المطبوعة ذات التقنية المختلطة؟
ينبغي أن تتطابق مراقبة الجودة مع أنماط الفشل الفعلية للتجميع.
تتطلب لوحة التكنولوجيا المختلطة عادةً أكثر من طريقة فحص واحدة لأن مكونات SMT وTHT تخلق مخاطر مختلفة.
فحص SMT
بحسب المشروع، قد يشمل الفحص ما يلي:
- الفحص البصري
- مؤشر التداخل الطيفي
- منطقة الاهتمام
- الأشعة السينية لتحديد مكونات الوصلات المخفية المناسبة
يمكن أن تساعد تقنية الفحص البصري الآلي (AOI) في تحديد المكونات المرئية وظروف اللحام.
يمكن للأشعة السينية أن تدعم فحص وصلات اللحام المختارة التي لا يمكن رؤيتها مباشرة، مثل وصلات BGA.
ومع ذلك، لا ينبغي اعتبار كل من فحص AOI والأشعة السينية بديلاً عن الاختبارات الوظيفية.
فحص الثقوب
قد يحتاج جزء THT إلى فحص للتأكد من:
- اتجاه غير صحيح
- مقاعد مكونات رديئة
- الربط
- لحام غير كافٍ
- لحام زائد
- مشاكل الرصاص
- مشاكل المحاذاة
- وصلات لحام غير متناسقة
ينبغي الاتفاق على معايير القبول الفعلية قبل بدء الإنتاج.
الاختبار الوظيفي
يُتيح الفحص البصري للمشترين معرفة ما إذا كان التجميع قد تم تصنيعه بشكل صحيح.
هذا لا يثبت أن اللوحة تؤدي وظيفتها الإلكترونية المقصودة.
وبالتالي، قد يتحقق الاختبار الوظيفي مما يلي:
- سلوك بدء التشغيل
- الفولتية المطلوبة
- واجهات الاتصال
- المدخلات والمخرجات
- المرحلات
- أجهزة الاستشعار
- برمجة
- بدء تشغيل البرامج الثابتة
- وظائف خاصة بالمنتج
ينبغي أن تحدد خطة الاختبار ما يتم اختباره وما يشكل النجاح.
إن مجرد كتابة عبارة "الاختبار الوظيفي متضمن" في طلب عرض الأسعار يترك مجالاً واسعاً للتفسير.
لوحة الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة مقابل لوحة الدوائر المطبوعة بتقنية SMT فقط
| عامل | لوحة دوائر مطبوعة بتقنية SMT فقط | لوحة الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة |
|---|---|---|
| تقنية التجميع | تقنية SMT بشكل رئيسي | SMT + THT |
| عملية اللحام الرئيسية | إعادة التدفق | إعادة التدفق بالإضافة إلى اللحام الثانوي |
| إدخال THT | عادةً لا شيء | مطلوب |
| مراحل العملية | عدد أقل | أكثر |
| المناولة اليدوية | عادة أقل | غالباً أعلى |
| المكونات الميكانيكية | أقل شيوعاً | موجود بشكل متكرر |
| لحام انتقائي/موجي | غير ضروري عادة | قد يكون مطلوبًا |
| تعقيد DFMA | عالي | غالباً أعلى |
| تخطيط عمليات التفتيش | يركز على تقنية SMT | SMT + THT |
| هيكل التكاليف | التنسيب، الحزم، الاختبار | عوامل SMT + عمالة/عملية THT |
لهذا السبب يجب على المشترين تجنب مقارنة عروض أسعار التجميع المختلط مع مشاريع SMT فقط باستخدام سعر الوحدة على مستوى اللوحة فقط.
ما الذي يحدد تكلفة لوحة الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة؟
لا يوجد سعر عالمي ذو معنى للوحة الدوائر المطبوعة ذات التقنية المختلطة المصممة حسب الطلب.
تعتمد التكلفة على التصميم الدقيق ونطاق التصنيع.
تعقيد SMT
قد تشمل العوامل ما يلي:
- عدد أماكن العمل
- أنواع الحزم
- مكونات ذات درجة دقيقة
- محتوى BGA أو QFN
- تجميع مزدوج الجوانب
- تقسيم الألواح
تعقيد THT
قد تعتمد التكلفة أيضًا على:
- عدد المكونات التي تمر عبر الثقوب
- وقت الإدخال اليدوي
- تحضير المكونات
- هندسة الموصل
- متطلبات اللحام الانتقائي
- متطلبات اللحام الموجي
- متطلبات اللحام اليدوي
تكلفة المكونات
يمكن أن تمثل قائمة المواد جزءًا كبيرًا من التكلفة الإجمالية للوحة الدوائر المطبوعة.
يعتمد التسعير أيضاً على:
- توافر المكونات
- الحد الأدنى لكميات الطلب
- فترات التسليم
- العلامات التجارية المعتمدة
- البدائل المعتمدة
الأدوات والتجهيزات
قد يتطلب المشروع ما يلي:
- تجهيزات اللحام
- تجهيزات الاختبار
- تجهيزات البرمجة
- قوالب التجميع
- منصات نقالة مصممة حسب الطلب
ينبغي فصل هذه التكاليف عن تكاليف الإنتاج المتكررة عند مقارنة الموردين.
نطاق الاختبار
قد يختلف وقت ومتطلبات التجهيزات اللازمة للفحص الكهربائي الأساسي عن الاختبار الوظيفي الكامل اختلافًا كبيرًا.
لإجراء مقارنة دقيقة بين الموردين، يجب أن تستخدم جميع عروض الأسعار نفس تعريف الاختبار.
تتطلب مراحل النموذج الأولي والتجريب والإنتاج أولويات مختلفة.
ينبغي عادةً أن تتقدم مشاريع التكنولوجيا المختلطة عبر مراحل مضبوطة بدلاً من اعتبار النموذج الأولي الناجح الأول دليلاً على جاهزية الإنتاج.
مرحلة النموذج الأولي
الهدف الرئيسي هو التأكيد على ما يلي:
- قابلية التصنيع الأساسية
- ملاءمة المكونات
- الوظائف الأولية
- برمجة
- الوصلات الميكانيكية
- افتراضات التصميم
إنتاج تجريبي
ينبغي أن تركز المرحلة التجريبية بشكل أكبر على قابلية تكرار التصنيع.
يقيم:
- تسلسل التجميع
- إدخال THT
- اللحام الثانوي
- تقتيش
- الوصول إلى التجهيزات
- نقاط إعادة العمل
- وقت الاختبار
- تعليمات العمل
- مراقبة المواد
إنتاج متكرر
قبل بدء التصنيع المتكرر، يجب التحكم في تكوين الإنتاج المعتمد.
قد يشمل ذلك ما يلي:
- تم إصدار نسخة مراجعة لوحة الدوائر المطبوعة
- قائمة المواد المعتمدة
- البدائل المعتمدة
- إصدار البرنامج الثابت
- أسلوب البرمجة
- تعليمات التجميع
- حدود الاختبار
- معايير الفحص
- تعليمات التعبئة والتغليف
قد يستفيد المشترون الذين يتعاملون مع تصاميم متعددة، أو دفعات إنتاج صغيرة، أو مراجعات متكررة، من مناقشة HCDPCBA حولتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCBA) بكميات صغيرة وتشكيلة متنوعة ، حيث تصبح مرونة الإنتاج والتحكم في التغييرات ذات أهمية بالغة.hcdpcba.com
كيفية تقييم شركة مصنعة للوحات الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة
ينبغي أن يتجاوز تقييم الموردين مجرد السؤال عن:
هل تدعمون تقنية التجميع السطحي (SMT) وتقنية التجميع المباشر (DIP)؟
بدلاً من ذلك، اسأل عن كيفية تخطيط المورد لتصنيع لوحتك المحددة.
هل يمكن للمورد مراجعة التصميم قبل الإنتاج؟
ينبغي أن يكون المصنّع قادراً على تحديد أهم مسائل قابلية التصنيع قبل بدء الإنتاج.
ما هي عملية اللحام التي سيتم استخدامها لمكونات THT؟
اسأل عما إذا كانت الخطة تتضمن ما يلي:
- اللحام الانتقائي
- اللحام الموجي
- اللحام اليدوي
- عمليات متعددة
ينبغي أن تكون الإجابة مرتبطة بتصميم لوحة الدوائر المطبوعة الخاصة بك بدلاً من تقديمها كقدرة عامة للمصنع.
كيف تتم إدارة عمليات استبدال المكونات؟
بسأل:
- من يقترح بديلاً؟
- من يوافق عليه؟
- ما هي المعلومات التي تتم مقارنتها؟
- كيف يتم تسجيل التغيير المعتمد؟
كيف يتم فحص كل جزء من أجزاء التجميع؟
لا تقم بتقييم الجودة بناءً على وجود معدات الفحص البصري الآلي أو الأشعة السينية فقط.
اسأل عن الطريقة التي تنطبق على كل نوع من مخاطر التجميع.
ما الذي يشمله الاختبار الوظيفي؟
يتأكد:
- نقاط الاختبار
- واجهات
- البرامج الثابتة
- تجهيزات
- الحدود الكهربائية
- معايير النجاح/الرسوب
- السجلات المطلوبة
كيف يتم التحكم في التعديلات الهندسية؟
اسأل كيف يميز المورد بين:
- مراجعات لوحة الدوائر المطبوعة
- مراجعات قائمة المواد
- تحديثات البرامج الثابتة
- تعليمات التجميع
- إجراءات الاختبار
يصبح هذا الأمر بالغ الأهمية بشكل خاص في الطلبات المتكررة.
ما الذي يتضمنه عرض الأسعار؟
تأكد مما إذا كان عرض السعر يشمل ما يلي:
- تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة
- عناصر
- تجميع SMT
- إدخال THT
- اللحام الثانوي
- برمجة
- تقتيش
- الاختبار الوظيفي
- تجهيزات
- التجميع النهائي
- التغليف
قد يقدم موردان أسعارًا مختلفة تمامًا لمجرد أنهما يقدمان نطاقات مختلفة.
يشمل نطاق التصنيع المعلن لشركة HCDPCBA تجميع SMT، وتصنيع لوحات الدوائر المطبوعة (PCBA)، والنماذج الأولية، وتوريد المكونات، والتصميم للتصنيع والتجميع (DFMA)، والاختبار، ودعم OEM/ODM. ينبغي على المشترين تحويل هذه القدرات العامة إلى نطاق مكتوب خاص بكل مشروع قبل مقارنة عروض الأسعار. راجع قدرات التصنيع لدى HCDPCBA على الموقع الإلكتروني hcdpcba.com
ما الذي يجب تضمينه في طلب عرض أسعار للوحة الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة؟
يساعد طلب عرض الأسعار الكامل الشركة المصنعة على فهم مسؤولية الإنتاج الفعلية ويجعل مقارنة عروض الأسعار المقدمة من الموردين أسهل.
ملفات تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة
يمد:
- ملفات جيربر
- بيانات الحفر
- رسم تصنيعي
- متطلبات التراكم حيثما ينطبق ذلك
- أبعاد اللوحة
- متطلبات تقسيم اللوحات
معلومات قائمة المواد
يشمل:
- الشركة المصنعة
- رقم قطعة المصنّع
- كمية
- مُعَيِّن المرجع
- البدائل المعتمدة
- قطع غيار يوفرها العميل عند الاقتضاء
ملفات التجميع
يمد:
- بيانات الالتقاط والوضع/CPL
- رسومات التجميع
- معلومات القطبية
- متطلبات THT
- متطلبات لحام خاصة
- المعلومات الميكانيكية عند الضرورة
معلومات البرمجة والاختبار
أدرج ما ينطبق:
- البرامج الثابتة
- مراجعة البرامج الثابتة
- تعليمات البرمجة
- إجراء الاختبار
- حدود الاختبار
- الواجهات المطلوبة
- معلومات عن تجهيزات الاختبار
المتطلبات التجارية
يمد:
- كمية النموذج الأولي
- الطيارون
- الكمية المتوقعة للطلبات المتكررة
- متطلبات التعبئة والتغليف
- توقعات التسليم المستهدفة
بدلاً من إرسال ما يلي فقط:
"يرجى ذكر سعر 500 لوحة دوائر مطبوعة."
سيكون الطلب الأكثر فائدة هو:
نحتاج إلى لوحة دوائر مطبوعة بتقنية مختلطة تتضمن أجهزة SMT وموصلات ذات ثقوب، ومرحلات، ومجموعات طرفية. يرجى مراجعة ملفات Gerber، وقائمة المواد، وقائمة المكونات، ورسم التجميع، والكميات، ومتطلبات الاختبار، وتأكيد عملية SMT/THT الموصى بها، وخطة الفحص، ونطاق الاختبار، والاستثناءات من عرض الأسعار.
وهذا يمنح المورد معلومات كافية لتقييم عملية التصنيع بدلاً من مجرد تقدير سعر اللوحة.
بمجرد تجهيز حزمة الإنتاج، يمكن للمشترين استخدام صفحة "اتصل بنا" الخاصة بـ HCDPCBA لتقديم متطلبات المشروع للمراجعة.
الأسئلة الشائعة حول لوحات الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة
ما هي لوحة الدوائر المطبوعة ذات التقنية المختلطة؟
تُعدّ لوحة الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة عبارة عن مجموعة لوحات دوائر مطبوعة تحتوي على مكونات مثبتة على السطح ومكونات مثبتة عبر الثقوب. ولذلك، فهي تتطلب تنسيقًا بين عملية التجميع بتقنية التثبيت السطحي وعملية واحدة أو أكثر من عمليات إدخال ولحام المكونات المثبتة عبر الثقوب.
لماذا يتم الجمع بين مكونات SMT ومكونات الثقوب؟
تُعد تقنية التجميع السطحي مفيدة للدوائر الإلكترونية المدمجة وعالية الكثافة، بينما قد يُفضل استخدام التجميع عبر الثقوب للموصلات الأكبر حجمًا، والمرحلات، والمحولات، وكتل التوصيل، أو المكونات التي تتطلب متطلبات ميكانيكية عالية.
هل تُعدّ لوحات الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة أغلى ثمناً من لوحات الدوائر المطبوعة بتقنية التجميع السطحي فقط؟
قد يتطلب الأمر خطوات معالجة إضافية، وعمالة، وتجهيزات، ولحام، وفحص. وتعتمد التكلفة الفعلية على تصميم اللوحة، وقائمة المواد، وكمية التجميع، وطريقة اللحام، ونطاق الاختبار.
هل اللحام الانتقائي ضروري دائماً؟
لا. قد يستخدم جزء THT اللحام الانتقائي أو اللحام الموجي أو اللحام اليدوي أو مزيجًا منها اعتمادًا على تصميم اللوحة ومتطلبات الإنتاج.
هل يمكن لتقنية لوحات الدوائر المطبوعة المختلطة أن تدعم الإنتاج بكميات صغيرة؟
نعم. يمكن استخدام التقنيات المختلطة في النماذج الأولية، والإنتاج بكميات صغيرة، والإنتاج التجريبي، والبرامج ذات الحجم الأكبر. غالبًا ما تركز المشاريع ذات الحجم المنخفض بشكل أكبر على المرونة الهندسية والتحكم في التعديلات.
ما هي الملفات المطلوبة للحصول على عرض سعر؟
يتضمن طلب عرض الأسعار المفيد عادةً ملفات Gerber، وقائمة المواد، وبيانات التجميع، ورسومات التجميع، والكميات، ومتطلبات الاختبار. كما يجب توفير ملفات البرمجة عند الحاجة إلى تحميل البرامج الثابتة.
هل تقوم هيئة التدقيق الداخلي (AOI) بالتحقق من اللوحة بأكملها؟
لا، فحص AOI هو أسلوب فحص لحالة التجميع المرئية. ولا ينبغي اعتباره دليلاً على التحقق من جميع المتطلبات الكهربائية والوظيفية.
هل يحل التصوير بالأشعة السينية محل الاختبارات الوظيفية؟
لا، يمكن للأشعة السينية أن تساعد في فحص وصلات اللحام المخفية المختارة، لكنها لا تتحقق من وظائف اللوحة بالكامل.
متى يجب تطبيق منهجية التصميم والتصنيع والتجميع (DFMA)؟
من الأفضل القيام بذلك قبل أول عملية تصنيع. يمكن لتقنية التصميم والتصنيع والتجميع المبكرة (DFMA) تحديد مشاكل التباعد والمكونات واللحام والتثبيت والتجميع والاختبار قبل أن تتحول إلى مشاكل إنتاجية.
كيف ينبغي للمشترين مقارنة موردي لوحات الدوائر المطبوعة ذات التقنية المختلطة؟
قارن النطاق الكامل، بما في ذلك الدعم الهندسي، وتوريد لوحات الدوائر المطبوعة، والتحكم في قائمة المواد، وتجميع SMT، ومعالجة THT، والفحص، والاختبار الوظيفي، والتحكم في التغيير، ودعم النموذج الأولي حتى الإنتاج - وليس فقط سعر الوحدة المذكور.
خاتمة
يعتمد نجاح مشروع لوحة الدوائر المطبوعة بتقنية مختلطة على أكثر من مجرد دمج مكونات التثبيت السطحي (SMT) ومكونات التثبيت عبر الثقوب (THT) على نفس اللوحة. يكمن التحدي الحقيقي في التصنيع في تنسيق مصادر المكونات، وتسلسل التجميع، وإعادة التدفق، وإدخال مكونات التثبيت عبر الثقوب، واللحام الثانوي، والفحص، والبرمجة، والاختبار، والتحكم في المراجعات كعملية إنتاج واحدة قابلة للتكرار.
بالنسبة لمشتري المعدات الأصلية وفرق الهندسة، ينبغي أن يركز اختيار المورد على مسؤولية التصنيع والتحكم في العمليات بدلاً من قوائم المعدات أو أقل سعر للوحدة . قبل الموافقة على أي مورد، يجب تحديد مراجعة لوحة الدوائر المطبوعة، وقائمة المواد، وبدائل المكونات المعتمدة، ومتطلبات التثبيت السطحي والتثبيت عبر الثقوب، وطريقة اللحام، والبرامج الثابتة، ومعايير الفحص، وحدود الاختبار الوظيفي، وكميات الإنتاج، وتوقعات التغليف.
يُتيح طلب عرض أسعار مُفصّل للمُصنِّع معلومات كافية لتحديد المخاطر قبل بدء الإنتاج، ويُسهّل مُقارنة عروض الأسعار من مُختلف المُورِّدين. يُمكن للمُشترين الذين يُخطِّطون لمشروعٍ ما مُراجعة عملية تصنيع لوحات الدوائر المطبوعة الجاهزة (PCBA) وقدرات التصنيع لدى HCDPCBA، ثمّ إرسال ملفات Gerber وبيانات قائمة المواد والكميات ومتطلبات التجميع وتوقعات الاختبار عبر صفحة "اتصل بنا" على موقع HCDPCBA الإلكتروني لإجراء مُراجعة تصنيع مُخصَّصة للمشروع.
