关于PCB制造和PCB组装,您需要了解什么?
什么是PCB ?
PCB是“印刷电路板”(Printed Circuit Board)的缩写,它是一种机械基板,上面包含反映设计原理图的走线和元件焊盘。 印刷电路板(PCB)是大多数电子设备的基础组件。从汽车钥匙中使用的简单单板,到计算机中采用的高精度、高速电路板,印刷电路板都是其他所有电子元件组装的基础。
PCB行业广泛服务于航空航天、医疗、工业、LED照明、消费电子等市场。
PCB有哪些优点?
与传统电路板相比,PCB具有诸多优势,因此已成为电子制造商的首选解决方案。
- 小巧轻便的设计,既节省空间又节省时间。
- 无论棋盘如何移动,都保持固定不动。
2.通过连接来消除接触不良和短路
- 由于在批量生产中能够更快、更高效地制造,因此它们成为一种极具成本效益的选择。
- 其可靠性和易于维护的特点,使其更适合集成到复杂系统中
印刷电路板的不同类型
尽管所有印制电路板(PCB)的基本目的相同,但它们的设计和配置多种多样,以满足各种应用的需求。我们的UETPCB提供以下类型:
单层印制电路板
双层印制电路板
多层印制电路板
刚性PCB
柔性印刷电路板
刚柔结合PCB
高频PCB
金属芯印刷电路板(MCPCB)
如何设计PCB?
PCB设计不仅仅是将几个元器件拼凑在一起,并绘制连接它们的走线。在进行PCB布局时,必须准确把握设计规范,并将其转化为功能性原理图。PCB的设计形式多种多样,因此彻底理解设计流程至关重要。 设计PCB时需要考虑的一些关键要素包括:
*该PCB将用于何种应用
*PCB的工作环境*
*安装所需的空间和配置
*PCB的柔韧性*
*安装与组装*
根据这些因素选择合适的PCB设计,将对可制造性、生产速度、产品良率、运营成本和交货周期产生重大影响。
PCB布局与设计步骤:
绘制原理图
创建一个空白的PCB布局
原理图捕获:与您的PCB建立关联
设计您的PCB层叠结构
定义设计规则和可制造性(DFM)要求
放置组件
钻孔
路线轨迹
添加标签和标识符
生成设计文件
印刷电路板制造
PCB制造是指根据设计包中提供的规格,将电路板设计转化为实体结构的过程。主要通过以下步骤或技术实现:
- 在铜箔基板上成像所需布局
- 基板制备:基材通常以大块形式供应。我们需要将其裁切成设计尺寸,并清洁基板表面,以确保获得高质量的电路图案。
- 通过蚀刻或去除内层多余的铜,以显露走线和焊盘
- 铺层和层压机
- 为安装孔、通孔引脚和过孔钻孔
- 针孔和过孔的电镀
- 在后续的焊接工序中,为保护电路,需要对表面涂覆一层保护涂层,即所谓的阻焊层
- 表面处理,采用HASL(热风整平)或ENIG(无电镀镍浸金)工艺,以帮助确保焊盘的焊接质量并防止氧化
- 表面上的丝网印刷参考标记和极性指示标记、徽标或其他标记
- 根据需要,可在表面的铜质区域添加表面处理
- 进行一系列测试,然后将电路板打包。
PCB组装与生产工艺
在印刷电路板的电子组装/生产或制造过程中,包含多个独立阶段。然而,这些阶段必须协同工作,才能形成一个完整的整体流程。 组装和生产的每个阶段都必须与后续阶段相兼容,并且必须从产出端向输入端提供反馈,以确保维持最高质量标准。通过这种方式,可以迅速发现任何问题,并据此对工艺进行相应调整。
1 – 焊膏的涂布
这是PCB组装的第一步。借助焊膏网,将焊膏涂布到电路板上。焊膏网上布满细小的孔。将其放置在电路板的正确位置后,推动焊膏辊在焊膏网上来回移动。这样,焊膏就会从孔中挤出,并涂布到电路板上。
2.元器件的布局
这一步骤在涂敷焊膏之后进行。表面贴装技术(SMT)要求精确放置元器件,元器件是在贴片机的辅助下放置到电路板上的。
3.回流炉
元器件贴装完成后,电路板被放置在回流焊炉的传送带上。在回流焊过程中,焊膏工艺中涂布的焊料会熔化,从而将元器件永久性地焊接到电路板上。
4.检查
回流焊工艺完成后,需对PCB进行检测以验证其功能性。这一阶段有助于发现因回流焊过程中电路板连续移动而导致的连接不良、元器件错位以及短路等问题。 PCB制造商采用多种检测步骤,例如目视检查、自动光学检测和X射线检测,以检验电路板的功能性,识别质量较差的焊点,并发现任何潜在的隐藏问题。
5.通孔元件插装
某些类型的PCB需要将通孔元件与常规的SMD元件结合使用。本阶段专门用于此类元件的插入。为此,会制作电镀通孔,借助该通孔,PCB元件可将信号从电路板的一侧传输到另一侧。 PCB 通孔元件的安装通常采用手工焊接或波峰焊接来完成。
6.波峰焊接
在此步骤中,印刷电路板被放置在由机械传送带驱动的系统上,并依次通过不同的工位。PCB经过熔融焊料波,从而将PCB的焊盘/孔、电子元件引脚与焊料连接起来。
7.最终检查与功能测试/IC编程
在PCBA工艺的焊接步骤完成后,将进行最终检查以测试PCB的功能性。此项检查被称为“功能测试”。 该测试将对PCB进行全面检测,模拟PCB在正常工作条件下的运行状态。测试过程中,电源和模拟信号会流经PCB,同时测试人员会监测PCB的电气特性。
8.清洁与包装
由于焊接过程会在印制电路板(PCB)上留下一定量的助焊剂残留物,因此在将最终成品板发给客户之前,必须对组装件进行彻底清洁。为此,需用去离子水对印制电路板进行清洗。清洗完成后,使用压缩空气将电路板彻底吹干。至此,印制电路板组装件已准备就绪,可供客户进行检查和验收。
机箱组装
机箱组装是一种机电组装工艺,包括机箱制造、电缆或线束的安装,以及元器件和子组件的安装。
机箱组装流程
子级产品装配
机械零部件的设计与工程(注塑、压铸等)
机箱制造,
零部件和子总成的安装
电缆或线束的布线,
系统级组装
软件加载与产品配置
功能测试
全面的产品测试与老化试验
集软件与硬件解决方案于一体的定制化测试系统。
包装与标签
仓储、订单履行和可追溯性
定制工装和夹具
按订单生产和按订单配置(BTO 和 CTO)
直接发货至销售点
完整的交钥匙解决方案
