印刷电路板组装 (PCBA) 工艺

在这个电气时代,一切需求都依赖于电子产品。每种电子产品都有一个被称为印刷电路板的 PCB。本文将讨论 印刷电路板组装 (PCBA) 工艺。 

每台电子设备都能看到一个绿色的部件,里面装着许多小元件。这块绿色的板子就是 PCB 板。那么,请继续阅读,了解 PCB 组装 详细的过程。

PCB 设计基础

在 PCB 设计中,基本单元是由若干层组成的基底。这些层在印刷电路板的整体功能中发挥作用。不过,我们将进一步讨论这些层。

基板是主要的硬质电路板,上面有各种 PCB 元件 分散。这一层由 FR-4 材料构成,为印刷电路板提供整体牢固性。 

  1. 铜箔 它是作为铜箔覆盖在 PCB 顶部和底部的第二层。
  2. 焊接掩模: 印刷电路板顶部和底部的第三层提供了一个非导电区域,有助于分隔铜线,避免出现短路。
  3. 丝网印刷: 我们通常会在 PCB 上看到白色标签,如 C1、R1 或公司徽标。这些白色标签由丝网印刷制成。

因此,PCB 中包含了这些层。现在,我们将讨论印刷电路板的三种主要类型。

  • 刚性 PCB 是一种 基地覆盖了大部分 印刷电路板组装 (PCBA) 工艺。 不过,它的材料很少。这些材料包括 FR-4、玻璃纤维、酚醛树脂或环氧树脂。 
  • 柔性 PCB: 它们由类似 Kapton- 的材料制成。它也可以耐高温,厚度约为 0.005 英寸。 
  • 金属芯印刷电路板: 它们是刚性印刷电路板的替代品。它由铝等金属芯组成。不过,它在散热方面非常有效。

组装前

在启动 印刷电路板组装 (PCBA) 工艺因此,您必须采取一些措施。这些主要步骤有助于 印刷电路板组装制造商 扫描的整体功能。各种 PCB 组装 公司需要一份包含一些附加要求的设计文件。这样,制造商就可以检查设计文件,并解决任何可能影响产品功能的问题。 PCB 组件。

因此,这是电路板 DFM 检查的步骤。在 DFM 检查中,制造商会扫描整体设计,检查是否有遗漏的功能或错误。这些错误或多或少会损害 PCB 的功能,具体取决于问题的严重程度。 

此外 PCB 组装 在对这些问题或错误进行深度扫描后开始。实际流程从制造商清除每个问题开始,您可以在下面看到。 

PCBA 工艺步骤

在组装过程之前,电路板被称为原型电路板。电路板 印刷电路板组装 (PCBA) 工艺 是在原型电路板和其他元件(如电阻器和电容器)上涂抹焊膏。

步骤 1:锡膏模板制作

第一步,在印刷电路板上需要放置元件的所有区域涂上焊锡。焊膏涂在不锈钢钢网上。然后,用机械固定器将钢网和印刷电路板固定在一起。这项工作是在涂抹器的帮助下完成的。 

现在,涂抹器将焊膏均匀地涂抹在印刷电路板上,使所有目标区域都充满焊膏。不过,焊膏由 96.5% 锡、3% 银和 0.5% 铜组成。此外,其中不含铅。

步骤 2:挑选和放置

铺平焊接点后,下一步就是借助拾取贴片机将元件贴到印刷电路板上。为此,需要 印刷电路板组装制造商 将设计文件输入设备。通过扫描设计文件,机器就能在准确的位置拾取和放置部件。 

在没有引进这些机器时,都是由专业技术人员非常小心地完成。因此,技术人员面临着视力问题,而且在缓慢的过程中还会感到高度疲劳。 

因此,这使得错误的发生更具威胁性。然而,随着这些机器的出现、 PCB 组装 现在,它既准确又方便。此外,这些机器可以全天候工作。 

步骤 3:回流焊接

在 PCB 板上放置元件和焊膏后,下一步就是回流焊接。在这个过程中,印刷电路板和元件被放在传送带上,传送带将它们送入烤箱,并产生 250°C 的温度。 

因此,这个温度足以熔化焊膏。这种熔化将有助于印刷电路板调整所有元件并形成接点。之后,它将进入冷却器,在那里以可控的方式冷却这些焊点。 

因此,这种冷却会在元件和印刷电路板之间形成永久性接缝。但是,如果印刷电路板是双面的,那么在此过程之后,另一面也将进行类似的处理。但先处理的一面是元件较少的一面。 

步骤 4:检查和质量控制

回流焊接过程结束后,需要进行一些检查。由于移动,印刷电路板上的小元件可能会造成一些缺陷,这些缺陷必须经过检查才能去除。A 印刷电路板组装制造商 在这一阶段,可以进行三种类型的审查。 

  • 人工检查: 由于部件较小,人工检查不可行。技术人员很难在如此小的元件上工作。不过,如果电路板具有 THT 功能,则可以适用。
  • 光学检测: 这种方法适用于大量印刷电路板。机器中安装了各种高质量摄像头,可从各个方向观察接合处。不过,由于其工作精确而快速,因此这种检测方法所需的时间很短。
  • X 射线检查: 这项检查是为了查看内层缺陷。它要求技术人员分析内层是否存在任何故障或问题。如果扫描操作不当,可能会导致印刷电路板出现故障。 

步骤 5:通孔元件插入

在第 5 步 PCB 组装在这种情况下,需要插入通孔元件。这些元件也称为电镀通孔。这些元件将穿过印刷电路板上的孔。每个孔都通过铜线与其他点相连。 

当这些元件插入孔中时,孔和元件之间就会形成一个电气网络。 

步骤 6:最终检查和功能测试

完成上述所有步骤后,最后要做的就是检查功能测试。可用测试将提供电信号,以检查输出和特定连接器。 

为此,需要使用一些实验室仪器,如 DMM 函数发生器、示波器。这种测试对于检查是否还存在任何故障、问题或错误至关重要。 

通孔技术(THT)装配工艺

将含有引线的元件从印刷电路板的小孔中取出并插入,称为通孔技术装配工艺。为实现这一目标,需要在手动和自动程序上进行协作。 

  1. 组件位置: 这一步骤需要工程师手工操作。工程师根据设计文件,快速将元件放置到目标位置。但是,为了获得精确的结果,元件的放置必须符合这一流程的规定。
  2. 检查和整改: 在放置好所有元件后,电路板会被放置在一个匹配的运输框架中,以扫描元件放置的准确性。这样就很容易纠正问题。
  3. 波峰焊接: 最后,在波浪的帮助下焊接这些元件。电路板将从约 500°F 的高温波中缓慢移动。之后,所有的细节都会牢固地连接到电路板上。

表面贴装技术 (SMT) 装配工艺

在表面贴装技术装配流程中,与以前的流程相比,所有步骤都是自动完成的。

  • 锡膏印刷: 元件通过焊膏印刷安装在电路板上。模板用于准确放置焊膏。不过,优质产品的检验需要借助焊膏检验员。 
  • 安装组件: 锡膏印刷完成后,被送往贴片机,在那里安装元件。 
  • 回流焊接: 安装元件后,将电路板放入温度约为 500 华氏度的烤箱中。这将使细节牢固地附着在电路板上。 

结论

在完成 印刷电路板组装 (PCBA) 工艺、 将所有产品运送到目标地点。在所有这些步骤中,所有员工都努力工作,准确检查每个步骤,避免出现任何差错。这些工作都做得非常精确,以确保生产出让客户满意的产品。  

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