中国の企業に電子ボードを設置 - ロボットは一生懸命働きます - 人々は幸せです!

中国におけるSMTカスタムPCBの設置

中国のエレクトロニクスは急速に進歩し、小型化が進んでいます

ユーザーは、さらに興味深い新製品が登場する前に、ガジェットに慣れて「慣らし」をする時間がほとんどありません。 しかし、スマートフォン、タブレット、その他の信頼性が高く便利なデバイスをめぐるメーカー間の競争は、最薄、最軽量、特大のプリント基板を使用しなければ失敗する運命にあります。

そのため、現在、ソフトウェアの「進化」のスピードは著しく高まっています。 私たちは、エレクトロニクスの世界中心地である天空帝国の例を見て、このプロセスを自分の目で観察することができます。中国におけるプリント基板の設置は、ここで最も人気のある産業の 1 つです。 地元の大企業は、一瞬たりとも作業を止めることのない最新の設備を備え、最新技術を導入する能力を備え、プリント基板の組み立てに関するあらゆる注文を迅速かつ絶対的な再現性で満たします。

プロセスの技術的特徴

最新の PCB の複雑なデザインは、線の正確さと要素の明確できちんとした配置に驚かされます。 高密度に実装されたチップ部品をこのようにエレガントにはんだ付けする秘密は、まず第一に、高度なプリント基板アセンブリ技術の使用にあります。

これは生産の中で最も複雑で労働集約的な段階であり、高度な資格を持つ人材と高品質で生産性の高い設備が必要です。 使用される膨大な数の電子部品、マイクロアセンブリ、超小型回路、およびさまざまな種類の基板上のそれらの接続の種類、関係する基板面の数によって、最適な部品のはんだ付け技術の選択が決まります。

プリント基板の取り付けの種類

表面;
出力;
マニュアル。

これらの各方法におけるメーカーの職人の仕事は、信頼性が高く耐久性のある接続と中断のない電気的接触を確保することです。 さらに、選択されたテクノロジーは、特定の注文ごとに時間的にも経済的にも経済的である必要があります。 ボードの軽量化とコンパクト化の可能性は言うまでもありません。これは言うまでもないことです。

SMTの取り付け

すべての高品質要件を完全に満たします 表面実装プリント基板。 これは、高速インストーラー、高性能自動プリンター、PCB アンローダーを使用し、すべての操作を正確かつ迅速に実行する、完全に自動化されたコスト効率の高いプロセスです。 このような装置は、さまざまな種類の基板を製造するために迅速かつ簡単に再構成できます。

表面実装 PCB の利点

特に大規模生産におけるこの方法の有効性と見通しについてお話しさせてください。 この技術により、基板の小型化と軽量化、小型SMT部品の高品質実装、高密度配線が可能になるとともに、生産プロセスの自動化と段階の注意深く監視することにより、製品の信頼性と精度を向上させることができます。 。

このようなボードは耐久性が高く、最も弱い信号でも送信する際に非常に敏感です。 そして重要なことは、コンポーネントを簡単に交換できるため、簡単に修理できることです。 大量の注文のリリース時間とそのような生産コストが最小限に抑えられます。 当然PPのコストも大幅に下がります。

オーブン リフローまたはウェーブはんだ付け技術は、フラット リードを備えたコンポーネントを PCB の表面に直接はんだ付けするために使用されます。

リフロー技術はいくつかの段階で構成されています。

コンタクトパッドにはんだペーストをポイントバイポイントまたはステンシルで塗布するか、基板の表面上の要素が配置されるポイントに接着します。 注文の量に応じて、操作は手動、自動、また​​は半自動で実行できます。 基板の基礎を築くこの初期段階では、結果として高品質の製品を得るために、ペーストの塗布の精度と均一性を維持することが非常に重要です。

SMDコンポーネントの取り付け。 リードアウト方式とは異なり、表面はんだ付けによる取り付けは労力が少なく、生産性が高くなります。 テストサンプルや基板の小ロットを製造する場合、通常は真空ピンセットを備えた手動または半自動マニピュレーターが使用されます。 中国企業の大量生産では、基板要素の非接触センタリング、さまざまなタイプのフィーダのサポート、さまざまなタイプの基板の高速システム切り替えが可能な高価な自動インストーラが使用されています。

異なる数の加熱ゾーンを備えた特別なキャビネットまたはコンベアタイプのオーブンでのペーストの溶解。 複雑で重要な回路基板は対流式オーブンで溶解され、例外なくすべての接続に対して同一のはんだ付け条件が作成されます。 より単純な基板は赤外線オーブンと混合オーブンで処理できます。

はんだ付けの品質を評価し、正しい組み立てを行い、製品の機能をチェックする自動 X 線、光学、回路内テストが生産のすべての段階で実行されます。

超音波バスでボードを洗浄したり、脱イオン水でリンスしたりして、ペースト残留物を除去します。

不活性環境でウェーブはんだ付けを行う場合、予備フラックスを塗布して加熱した後、基板をコンベアベルト上に置き、はんだのウェーブ上を通過させます。 そしてすぐに残ったはんだをエアナイフで取り除きます。

基板の手作業による組み立て

PCB のプロトタイプまたは試用バッチの単一注文の場合、中国のメーカーは手動組み立てを使用します。 これは、プロセスの効率および技術的特徴の観点からより好都合である。 しかし、それは決して製品の品質が低いことや実行速度が遅いことを意味するものではありません。

この技術は概して自動組み立てと同じですが、手動マニピュレーターを使用します。 はんだ付けは、すべての作業を常にチェックおよび監視しながら、最新の専用機器で実行されます。

出力取付

最近まで、これが PCB 取り付けの主なタイプでした。 より生産的で効率的な方法が登場しましたが、古典的な技術は依然として応用可能です。 名前自体がこの方法の特徴をすでに物語っています。コンポーネントは基板の穴に取り付けられ、内部の金属化表面またはコンタクトパッドにはんだ付けによって取り付けられます。

取り付けられている要素の数、そのサイズ、ボード上の位置、およびボード レイアウトの複雑さに応じて、さまざまなタイプの出力 (ピン DIP) 取り付けを使用できます。

ウェーブはんだ付け（片面実装に使用。プロセスの自動化による高い実行速度、優れた再現性、高品質の接続、酸化がないことが特徴）。

選択的はんだ付け（混合タイプの基板に要素を選択的に取り付ける経済的な自動化方法。ウェーブはんだ付けと同様、窒素環境で実行されます）。

はんだ付けステーションでの手動はんだ付け（さまざまな程度の複雑さの取り付けに適用可能で、プロトタイプまたは基板の小ロットの製造に合理的）。

価格と品質で勝つにはどうすればよいでしょうか？

プリント基板の製造において、製造会社の競争力を維持する最も重要な要素の 1 つは常に、品質を損なうことなく製品のコストを削減できることです。 この場合の最も効果的なソリューションは受託製造です。これにより、顧客の財務リソースを最適化し、製造プロセス時間を短縮することもできます。 この点で中国のハイテク製造企業が最も有利な立場にあるのは、単に労働力が安いからだけではない。

中国では、必要な部品を長い間探す必要はありません。PCB 用のさまざまな電子部品がここで開発、生産されています。 そして、そのコストと品質は外国の顧客に衝撃を与えません。 専門的に合理化された生産アルゴリズムは、プリント基板の受託組立を行う中国企業の主な特徴の 1 つであり、これを利用することを好む外国企業が増えています。

EWBC は、中国のメーカーとの提携を通じて、ハイテク PCB や SMD コンポーネントの設置など、さまざまな複雑さと精度のボードの製造と設置に関する数十のプロジェクトを外国の顧客が完了できるよう支援してきました。

私たちは、注文の量や特性に関係なく、実証済みの相互利益協力スキームに従って各クライアントに個別の仕事を提供します。

「魂のために」エレクトロニクスを作り、「プロ」や「スペシャリスト」の栄誉を主張していないにもかかわらず、時々、自分だけでなく他の人にとっても興味深いものをなんとか作成することができます。 そしてここで必然的に、小規模なシリーズの制作についての疑問が生じます。 私たちはすでにプリント基板の注文について何度も書いてきましたし、多くの人がそれを試しましたが、原則として、ここでは、何をどのようにしてすべてが多かれ少なかれ明らかです。 最初のバッチは密封され、縫い付けられ、幸せな所有者に渡されました。すべて順調です。 突然、さらに数十枚のボードを作成する必要があることが判明し、ピンセットとヘアドライヤーを持って夜に座っている時間があまりなく、目に申し訳ないと感じます。 次のステップに進むときが来ました。PCBA (PCB アセンブリ) サービスを試してみてください。

この記事では、SIM レーシング愛好家を対象とした、前述のアダプターについて説明します。 この記事はマーケティング調査ではなく、私の個人的な経験を説明しています。

まず、ベアプリント基板の製造を注文するには何が必要かを思い出させてください。 すでに有線ボードをお持ちの場合は、ガーバー ファイルとドリル ファイルをエクスポートする必要があります。 PCB の各層には個別のガーバー ファイルが必要です。 ガーバー ファイル名は PCB 層に対応している必要があります。 PCB レイアウトに DipTrace を使用しており、ガーバー ファイルをエクスポートすると、次の名前のファイルが作成されます。

BoardOutline.gbr
Bottom.gbr
BottomMask.gbr
ボトムペースト.gbr
BottomSilk.gbr
.drl を通じて
トップ.gbr
トップマスク.gbr
トップペースト.gbr
トップシルク.gbr

十分に明らかだと思われるでしょうか？ ただし、そのようなファイル名を使用すると、アーカイブは SeeedStudio によってのみ受け入れられます。 他のすべてのファイルについては、名前を変更する必要があります。

最上層: pcbname.GTL
内層 1: pcbname.GL1 (4 層基板の場合)
内部層 2: pcbname.GL2 (4 層基板の場合)
最下層: pcbname.GBL
はんだ止めマスク上部: pcbname.GTS
はんだ止めマスク下部: pcbname.GBS
トップペースト: pcbname.GTP
下部ペースト: pcbname.GBP
シルクトップ: pcbname.GTO
シルク底部: pcbname.GBO
NCドリル：pcbname.TXT
アウトライン層: pcbname.GKO または pcbname.DO

また、プリント基板を注文する場合、通常はんだペーストを含む層はエクスポートされませんが、PCBA を注文する場合にはそれらが役立つことにも注意してください。 ドリルファイルをエクスポートすることも忘れないでください。

また、BOM (部品表) とピックアンドプレイス ファイルも必要になります。これらは DipTrace (または使用するソフトウェア) からエクスポートすることもできます。 さらに、同じ位置をグループ化し、実装する予定のない位置を除外することにより、ピック アンド プレース ファイルから BOM を作成できます。 たとえば、JTAG コネクタを取り付ける場所は用意しましたが、コネクタ自体はデバッグ用のボードにはんだ付けされているだけでした。

BOM ファイルの形式は人によって異なりますが、ほとんどの場合、次のフィールドが含まれています。

1.数量
2. メーカー
3. メーカーの品番

最終的にアセンブリを注文した Makerfabs サービス用に、次の BOM ファイルを作成しました。

参照先 数量 説明 メーカー MPN Digikey Mouser RS Newark Farnell
25/27 1 90131-0123 WM8121-ND 538901310123 6703443 60H4442 2381222
C1-C2 2 22pF、0603 C0603C220J1GACTU 399-7874-2-ND 80C0603C220J1G 8015350 75R1532 1813429
C3-C4 2 100nF、0603 C0603C104K5RACTU 399-5089-2-ND 80C0603C104K5R 8015347 72J5992 1692286
C5 1 4.7uF、0603 CL10A475KL8NRNC 1276-6794-6-ND 81GRM188R60J475ME9D 6911155 62W5999 2211163
...

要件は異なる場合がありますので、事前に確認することをお勧めします。

デザイン ルール/PCB 機能を確認することも忘れないでください。 原則として、ほとんどのサービスでは、頻繁に使用するソフトウェアの既成のファイルをダウンロードできますが、DipTrace の場合はすべてを手動で確認する必要があります。 一方、DipTrace のデフォルトのルールを使用すれば、ほとんどの PCB 製造会社がマージンを処理できます。

印刷部数が少ない場合 (10 ～ 20 個)、コンポーネントを手動でボードに配置する可能性が非常に高くなります。 各コンポーネントの位置も示されているピックアンドプレイス ファイルがある場合でも、ボード上のすべてのコンポーネントのラベルが BOM ファイルと一致していることを確認する必要があります。

これを完了したら、次のことを行う必要があります。 まず、サービスに連絡し、ガーベラ、ドリル ファイル、BOM、ピック アンド プレースを送信して、プロジェクトのコスト見積もりを送ってもらいます。 通常、回答は 1 ～ 2 日以内に届きます。 項目ごとの費用を詳しく見てみましょう。 請求書には次の項目が含まれます。

プリント基板の製造
- 基板にペーストを塗布するためのステンシルの作成
- 地元類似品からのコンポーネントの選択 (*)
- インストールとテスト (**)(***)
- 配達

(*) - オリジナルのコンポーネントを現地のコンポーネントと交換することでボードのコストを削減できますが、これも無料ではなく、20 ドルかかりました。 選択料金は1回限りで、再度同じデザインをご注文の場合は無料となります。
(**) テスト手順については事前に相談することができ、小規模企業であれば、もちろん無料ではありませんが、どんな気まぐれでも実現できます。
(***) 少量のバッチを注文する場合、たとえば Makerfabs からの少量の印刷部数、つまり 20 個未満のバッチの場合、少額の手数料が追加される場合があります。

ステンシルの作成も通常は 1 回限りの手順で、繰り返しの注文に料金を支払う必要はなく、中国人はステンシルを保管することを約束しています。

発送方法には特にご注意ください。 小規模事務所は、ロシア連邦との取引経験がないことが多く、善意から、名前にはほとんど意味のない、ある種の宅配サービスの使用を提案する場合があります。 さらに、ロシア連邦のこの宅配サービスは、たとえば一部の EMS を介して利用できます。 そして、あなたが彼と一緒に苦しむのは完全にあなた自身の責任です...

繰り返しになりますが、税関で問題が発生しないように、納税者番号 (TIN) を記載することを忘れずに、中国人に住所フォームに記載するよう依頼してください。 中国人はまた、箱に全額を表示するか、それとも過小評価するかを尋ねる可能性があります。 私は、そのような金額についてはまだ税金が徴収されていないことを完全に示すよう求めました。

コストに同意し、注文の支払いが完了すると、製造段階には通常 1 ～ 2 週間かかります。 ステージの最後に、納品中に退屈しないように、結果の写真の送信を依頼できます :) また、ボードが合意されたテストにどのように合格したかについてのレポートも依頼できます。 すべてが順調なら、待っていてください、彼はすぐに到着します。

一般に、注文処理サイクルは次のようになります。

自分で組み立てる場合と注文を受けて組み立てる場合のコストを比較する場合、問題は主に時間をどれくらい見積もるかによって決まります。 個人的には、KDPV の料金を 1 時間以上かけて徴収します。 10 回の支払い - 条件付きで 2 営業日。 私の作業時間のコストと契約組立のコストを比較すると、私にとっては 2 番目のコストの方が安いです。 さらに、10枚のボードについて話しているのではなく、たとえば50〜100枚のボードについて話している場合。 はい、特別な訓練を受けた設置業者がおり、これをより迅速かつ高品質で行います。 でも、これは私のことではありません...

コントラクトアセンブリを絶対に使用すべきではないのはどのような場合ですか? たとえば、設計が完全に機能するかどうか完全に確信が持てない場合です。 これはお客様自身の問題であるため、組立業者はこれに対して責任を負わず、注文のパフォーマンスに関係なく、注文は全額回収されます。 まあ、1月末に注文するのもダメですよ。 1 月 20 日以降のご注文は 3 月中旬にのみ表示されます。 中国全土が新年を祝っているので...

知的財産の漏洩に関して、このサービスはあなたの知的財産の不可侵性を宣言します。 この免疫がどのように保証されるかはあまり明確ではありませんが、オープンソースまたは趣味のプロジェクトの場合、これはそれほど重要ではありません。 結局のところ、ホビー電子機器の場合、回路は通常非常に単純ですが、ファームウェアがテスト用に提供されていない場合があります。 しかし、それはあなたが決めることです。