Penjelasan rinci tentang aliran pemrosesan PCBA: keseluruhan proses mulai dari desain hingga manufaktur

Perakitan papan sirkuit tercetak(PCBA) adalah salah satu langkah penting dalam pembuatan produk elektronik. Ini mencakup beberapa tahap mulai dari desain papan sirkuit hingga pemasangan komponen dan pengujian akhir. Pada artikel ini, kami akan memperkenalkan seluruh proses pemrosesan PCBA secara detail untuk lebih memahami proses manufaktur yang kompleks ini.

Fase 1: Desain papan sirkuit

Langkah pertama dalam pemrosesan PCBA adalah desain papan sirkuit. Pada tahap ini, insinyur elektronik menggunakan perangkat lunak desain PCB untuk membuat diagram sirkuit dan skema. Gambar-gambar ini mencakup berbagai komponen, koneksi, tata letak, dan garis pada papan sirkuit. Desainer perlu mempertimbangkan ukuran, bentuk, jumlah lapisan, sambungan antar lapisan, dan penempatan komponen papan sirkuit. Selain itu, mereka juga harus mengikuti spesifikasi dan standar desain papan sirkuit untuk memastikan bahwa PCB akhir dapat memenuhi persyaratan kinerja, keandalan, dan manufaktur.

Tahap 2: Persiapan bahan baku

Setelah desain papan sirkuit selesai, langkah selanjutnya adalah persiapan bahan baku. Ini termasuk:

Substrat PCB: biasanya terbuat dari bahan komposit yang diperkuat serat kaca, dapat berupa papan satu sisi, dua sisi, atau multi-lapis. Bahan dan jumlah lapisan substrat bergantung pada persyaratan desain.

Komponen elektronik: Ini mencakup berbagai chip, resistor, kapasitor, induktor, dioda, dll. Komponen ini dibeli dari pemasok sesuai dengan BOM (Bill of Materials).

Solder: Solder bebas timah biasanya digunakan untuk memenuhi peraturan lingkungan.

Bahan pelapis PCB: Bahan pelapis yang digunakan untuk melapisi bantalan PCB.

Bahan pembantu lainnya: seperti pasta solder, perlengkapan PCB, bahan pengemas, dll.

Tahap 3: Pembuatan PCB

Pembuatan PCB adalah salah satu tahapan inti pemrosesan PCBA. Proses ini meliputi:

Pencetakan: Mencetak pola sirkuit pada diagram sirkuit ke substrat PCB.

Etsa: Menggunakan proses etsa kimia untuk menghilangkan lapisan tembaga yang tidak diinginkan, meninggalkan pola sirkuit yang diperlukan.

Pengeboran: Mengebor lubang pada PCB untuk memasang komponen dan konektor melalui lubang.

Elektroplating: Menerapkan bahan konduktif pada lubang-lubang PCB melalui proses pelapisan listrik untuk memastikan sambungan listrik.

Lapisan bantalan: Menerapkan solder ke bantalan PCB untuk pemasangan komponen selanjutnya.

Tahap 4: Instalasi Komponen

Pemasangan komponen adalah proses pemasangan komponen elektronik ke PCB. Ada dua teknologi pemasangan komponen utama:

Teknologi pemasangan permukaan (SMT): Teknologi ini melibatkan pemasangan komponen langsung pada permukaan PCB. Komponen ini biasanya berukuran kecil dan dipasang pada PCB dengan pasta solder, yang kemudian disolder dalam oven.

Teknologi lubang tipis (THT): Teknologi ini melibatkan memasukkan pin komponen ke dalam vias pada PCB dan kemudian menyoldernya pada tempatnya.

Pemasangan komponen biasanya dilakukan dengan menggunakan peralatan otomatis seperti mesin penempatan, mesin solder gelombang, dan oven reflow udara panas. Perangkat ini memastikan bahwa komponen diposisikan dan disolder secara akurat ke PCB.

Tahap 5: Pengujian dan kontrol kualitas

Langkah selanjutnya dalam pemrosesan PCBA adalah pengujian dan pengendalian kualitas. Ini termasuk:

Pengujian fungsional: Pastikan fungsionalitas papan memenuhi spesifikasi dan periksa kinerja komponen dengan menerapkan voltase dan sinyal yang sesuai.

Inspeksi visual: Digunakan untuk memeriksa posisi, polaritas, dan kualitas penyolderan komponen.

Inspeksi sinar-X: Digunakan untuk memeriksa sambungan solder dan sambungan internal komponen, terutama paket seperti BGA (ball grid array).

Analisis termal: Mengevaluasi pembuangan panas dan manajemen termal dengan memantau distribusi suhu PCB.

Pengujian kelistrikan: Termasuk ICT (de-embed test) dan FCT (final test) untuk memastikan kinerja kelistrikan papan.

Catatan kualitas: Catat dan lacak proses pembuatan dan pengujian setiap papan sirkuit untuk memastikan kontrol kualitas.

Fase 6: Pengemasan dan Pengiriman

Setelah papan melewati kontrol kualitas dan memenuhi spesifikasi, papan tersebut dikemas. Hal ini biasanya melibatkan penempatan PCB dalam kantong antistatis dan mengambil tindakan perlindungan yang diperlukan selama pengangkutan untuk memastikan papan tiba dengan selamat di tujuan. PCB kemudian dapat dikirim ke jalur perakitan produk akhir atau pelanggan.

Kesimpulan

Pemrosesan PCBA adalah proses manufaktur yang kompleks dan canggih yang memerlukan pengetahuan teknis tingkat tinggi dan pengoperasian yang rumit. Mulai dari desain papan sirkuit hingga pemasangan komponen, hingga pengujian dan kontrol kualitas, setiap langkah sangat penting dan memengaruhi kinerja dan keandalan produk akhir. Memahami keseluruhan proses pemrosesan PCBA membantu insinyur desain, produsen, dan pelanggan lebih memahami dan mengelola semua aspek manufaktur produk elektronik.

Baik itu elektronik konsumen, peralatan medis, atau sistem otomasi industri, pemrosesan PCBA adalah inti dari industri elektronik modern. Dengan memahami secara mendalam proses pemrosesan PCBA, kami dapat merespons perkembangan teknologi dan kebutuhan pasar dengan lebih baik serta menghasilkan produk elektronik berkualitas tinggi, andal, dan inovatif.

Saya harap artikel ini dapat membantu pembaca lebih memahami keseluruhan proses pemrosesan PCBA dan memberikan informasi berharga bagi para insinyur elektronik, produsen, dan profesional lain yang terkait dengan PCBA.