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最全面的印刷电路板组装指南

  • 发表时间:2021-11-22 08:28:28
  • 来源:本站
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什么是印刷电路板组件?

也称为 PCBA,印刷电路板组装可能是一个非常难以理解的概念。但为什么,你可能会问。原因是PCBA与印刷电路制造不同,也称为PCB。印刷电路板组装和 PCB 制造是两个不同的学科,具有不同的要求和标准。 

正确的 PCB 服务提供商。值得庆幸的是,有各种PCB 组装

2.1 PCB设计依据

基板 – PCB 基板是固定 PCB 组件和迹线的固体材料。在 PCB 组装之前,您需要确保使用正确的基板材料。选择正确的基板是获得最佳 PCB 的第一步。简而言之,正确的基板材料主要影响 PCB 的性能。

铜 – 铜是用于制作走线的最常见元素之一。但为什么铜是整个印刷电路板行业的流行选择?铜带来的最重要的好处是它的高导电性。铜可以很好地传输信号,而不会沿途失去电力。

阻焊层——阻焊层是位于铜箔顶部的一层。这一层赋予印刷电路板绿色。阻焊层覆盖在铜层上以隔离铜迹线并保护 PCB 的铜迹线免受氧化。阻焊层还可以防止在紧密间隔的焊盘之间形成焊桥。 

绿色焊料是最常见的阻焊膜.jpg

2.2 PCB组装需要电子零件和耗材 

印刷电路板的构造不同于制造电路板。印刷电路板的生产涉及多个过程,例如设计和创建 PCB 原型。印刷电路板组件需要一些东西以下是 SMT 所需的电子零件和耗材)。这将使拾放机轻松地将元件拾放到 PCB 上(柔性PCB 非常适用于密度和温度是主要问题的工作条件。 

• Metalcore PCB:(FR4 板)——FR4 PCB 最近在许多电子设备中得到使用。FR 表示该材料具有阻燃性,而 4 表示用于生产这些类型的 PCB 的四种元素。

2.4PCB组装行业的三大安装技术 

•  表面贴装技术——这是一种将印刷电路板的电子元件直接安装在PCB 表面上的方法。以这种方式安装的电气元件是表面贴装器件(SMD)。 

表面贴装技术说明.jpg

•  通孔技术——这是一种用于电子元件的安装方案,涉及在零件上使用引线,这些零件插入在印刷电路板上钻出的孔中,并手动或自动焊接到委员会另一侧的焊盘上。 

•  混合技术——混合技术也是另一种可访问的安装技术,它包括使用不同的材料来优化电气性能和提高系统可靠性。 

2.5 DFM检验 

什么是DFM检验?

简而言之,也称为 DFM,制造设计涉及设计零件、产品或组件的过程,以便于制造以更低的成本制造最终产品。DFM 检查是检查印刷电路板功能的过程。DFM 检查涉及对材料清单、不推荐用于制造的部件以及需要立即更换的部件的审查。 

为什么我们需要进行DFM检查?

DFM 检查有很多好处。DFM 检查使设计人员能够了解产品的再现性和可重复性。它还指导制造过程中的公差以及产品的要求是否合理。DFI 期间涵盖的一些问题包括检查与公差有关的问题将如何影响测量系统并检测与不符合项有关的问题。  

重要性 

如前所述,制造设计是设计产品以使其易于制造的过程。DFM 是构建新产品之前最关键的制造工装工艺开发和工装设计步骤之一。 

在计划设计新产品时,DFM 是必不可少的。说到PCB的制造,DFM是必不可少的,因为它可以保证产品的生产。使用 DFM,产品不会很快回到绘图板。其次,DFM 是必不可少的,因为它会影响您产品的感觉、外观、功能和精度。最后,DFM 是必要的,因为它会显着影响您的时间线。 

如何进行PCB组装的详细步骤

印刷电路板组装本身并不是一个复杂的过程。但是,如果操作不当或匆忙完成,您最终可能会重复整个过程。没有什么比必须重复 SMT 更糟糕和更昂贵的了)。这将使贴片机轻松地将元件贴装到 PCB(PCBA如下突出显示:

第一步:印刷焊膏——当涉及到PCB 快速原型制作时3D PCB 打印不仅制作PCB,还进行印刷电路板组装(PCBA线,一种机械夹具将焊锡模板和 PCB 完美地固定到位。之后,涂抹器将一些焊膏直接涂抹到该区域意在理想的部分。 

PCB组装线中的锡膏印刷.jpg

第二步:取放

应用焊膏后,PCB 快速成型3D PCB 打印不仅制造 PCB,而且还进行印刷电路板组装(Ë现在有一个印刷电路板的自动挑选机器人和地点的部件。机器人还适当地定位在PCB和适用的表面安装到印刷电路板的表面上。 

组装时用镊子取放.jpg

第三步:回流焊接

PCB 元件和焊膏就位的那一刻,它们必须正确粘附。出于这个原因,面团必须凝固才能通过回流将零件连接到板上。大多数PCBA在回流过程中需要特别考虑,更多的是双面印刷电路板组装。 

通过回流焊后的PCB.jpg

第四步:检验和质量控制

一旦这些元件焊接到位,电路板就需要进行测试以确定其功能。在回流过程中,移动可能会导致连接缺失或连接不良。Wn PCB 组装。 

不幸的是,手动组装往往是不准确的。自动光学检测更适合大批量生产。在这里,PCB 制造商使用自动化机器在短时间内处理大量 PCB。 

最后,有一个X射线检查。这种类型的检查方法并不常见,尽管它在复杂和分层的 PCB 中被大量使用。使用 X 射线,观察者可以透视层,随后可视化较低层以查看隐藏的问题。 

PCB X 射线检测.jpg

第五步:通孔组装

根据正在建造的电路板,它可以承载通常不会出现在表面贴装器件上的各种元件。它们可能包括电镀通孔细节或 PHT。除了焊膏,PHT 元件可能需要专门的焊接方法,例如手工焊接或波峰焊接。手工焊接并不是一个复杂的过程。在这里,在将元素传输到下一个站之前,个人将元素插入到指定的 PTH 中。手动焊接可能是一个非常漫长的过程,许多公司都试图避免使用它。 

波峰焊是另一种 PTH 插入方法。大多数人可能将其称为手动焊接的自动化版本,但它是完全不同的过程。 

第六步:最终检查和功能测试 - 在完成制造 PCB 所需的生产薄膜工作后。对于PCB 制造公司可以节省用于返工或回收的资金。通过测试,可以避免不必要的成本。 

裸板测试

裸板测试涉及测试裸/空印刷电路板上电子连接的连续性和隔离性。此测试是在连接 IC 等重要部件之前在空白板上进行的。 

组装级测试

组装级测试对于检查 PCB 的功能至关重要。这些类型的测试可以手动或使用自动测试设备完成。尽管结果非常好,但机械测试设备往往有点贵。 

在线测试

也称为 PCB 的自动化测试,您可以在 PCB 的制造过程完成后进行在线检查。通过在线测试,使用飞针或适配器电子测试设备对 PCB 进行彻底检查。 

无夹具 FICT 在线测试

无夹具在线测试 (FICT) 的另一个名称是飞针测试。这是一种无需定制夹具即可工作的测试,从而最大限度地降低检查的总体成本。FICT 使用一种简单的安装方式,当测试引脚移动并测试 PCB 上的相关点时,该装置可以固定电路板。 

功能电路测试

该测试是印刷电路板制造厂的最终守门人。功能电路测试提供了对成品 PCB 的不通过或通过选择。 

功能电路测试检查整个产品。这是一种旨在确定一切是否以正确方式运行的分析。 

边界扫描测试

我们考虑对 PCB 线路进行边界扫描测试检查和测试 PCB 的首选方法,尤其是在难以到达 PCB 的整个节点时。这个测试的好处是它可以快速评估整个电路板,而无需接触或到达电路板的所有节点。 

JTAG测试

也称为联合测试行动组测试,是 PCB 制造的另一个关键测试。除了在完成 PCB 制造后测试 PCB 之外,还需要验证设计。JTAG 测试具有成本效益,可提高成品 PCB 的整体质量。 

X射线荧光透射  

此测试是一项测试,其目的是查看 PCB 的内部结构,包括层和过孔。该测试对于验证 PCB 的真实性也是必不可少的。通过此类测试,制造商可以在 PCB 的早期制造过程中发现和定位缺陷。需要注意的是,此类测试需要由训练有素的专家进行。 

X射线层压系统 

这种类型的测试与通过生成焦平面工作的 X 射线荧光透射密切相关。焦平面是通过扫描过程创建的,其中 X 射线探测器同步旋转。此类测试可识别错误,例如缺少焊点、未对准和润湿不足等。 

离子污染测试

接近 25% 的 PCB 故障是由于离子污染造成的。也称为溶剂萃取电阻率 (ROSE) 测试,离子污染测试可检测工艺焊接后残留的离子组织。 

阻焊层的耐化学性测试 

此类测试的主要目的是确定阻焊层的耐化学性。这种类型的分析并没有那么复杂。但是,如果操作不当,结果可能与预期不一样。 

阻焊层硬度测试

此类测试旨在检查 PCB 阻焊层的硬度。顾名思义,这种类型的分析会检查 PCB 的硬度,以确定它是否可以按预期运行。 

无论您选择哪种测试,您都应确保执行上述任何标准.jpg

PCB组装、THT组装、SMT组装、混合技术的区别

5.1 通孔技术(THT)组装工艺

通孔技术是将带有引线和尾部的元件插入需要在 PCB 上钻孔的过程。这些板被称为直通板组件。然后可以将这些引线焊接到电路板底部的焊盘或焊盘上,主要是通过波峰焊工艺。以下是THT组装过程:

步骤 1:元件放置

元件放置是一种电子制造过程,涉及在印刷电路板上安装电子元件,目的是在功能元件和 PCB 中的互连电路之间建立电气互连。

第 2 步:检查并更正

检查和纠正是 THT 的第二步。检查和纠正包括检查和纠正印刷电路板上的任何错误,检查的目的是在 PCB 准备上市之前发现错误并修复它们。 

第 3 步:波峰焊

波峰焊是一种大规模的焊接工艺,涉及将电子元件焊接到 PCB 上以创建电子组件。这个名字来源于使用熔化的焊料波将金属元件连接到印刷电路板。 

绿色印刷电路板上的电子芯片组件.jpg

5.2表面贴装技术(SMT)组装工艺

该技术是用于电子电路组装的一种方法。在这里,组件使用一件特殊设备直接安装在 PCB 顶部。大多数情况下,SMT组件往往很小,这就是为什么需要单独的机器的原因。以下是WellPCB,我们拥有专业人士和专家,他们拥有合适的技能组合,可以满足您对 PCB 的需求。我们提供PCB制造、PCB组装(SMT和单面 THT:在这里,SMT 技术用于在电路板的一侧安装 SMD 组件。

双面混合组装: – 当涉及双面多样化结构时,SMD 安装在 PCB 的两侧。

5.4 如何选择合适的PCB组装技术

选择 SMT 时需要考虑很多因素)。这将使贴片机很容易轻松地将元件贴装到 PCB 上(PCB组装件。它们包括厚度,层数,阻抗控制,铜的重量和丝印颜色,仅举一例)上轻松拾取和放置元件很少。

• 劳动力成本——当然,劳动力价格会对PCB 的整体成本产生影响。支付给劳动力的金额将决定 PCB 的价值。

• 周转时间——您希望PCB 交付给您的速度有多快也会影响它们的价格。原因是制造公司可能会优先考虑您的订单,这会导致成本增加。 

• 数量——您想要多少 PCB?如果您想要大量,那么您必须为巨大的成本做好准备。

• 技术——PCB 制造中使用的技术会影响您的PCB 成本。如果您更喜欢使用最新技术,那么您需要额外支付一点费用。

• 零件包装包装不良是灾难性的,尤其是在运输电路板时。对于正确的 PCB 部件,请自行联系货运代理。但是,大多数中国PCB供应商都会提供PCB制造经验错误的 BOM 可能会导致制造商生产有缺陷的产品。 

格柏文件

这是 PCB 设计人员用来获取设计数据的文件格式。它们包含有关组装商在 PCBA 期间使用的每个 PCB 层的信息。Gerber 文件将 PCB 的所有细节转换为 PCB 的物理组件。 

供应商名单

在提出材料清单和电子设备原理图时,PCB 设计人员将希望改进他们的批准供应商列表。改善供应基础以确保您与合适的供应商合作至关重要。 

务必了解PCB文档标准

为了确保您的 PCB 始终具有正确的质量,确保您对 PCB 文档标准有很好的理解至关重要。实现这一目标的一种方法是遵守有关电子设备组装的IPC规则。有了 IPC 标准,您就可以放心地开发出高性能的 PCB。 

您通常忘记的文件

 作为一名PCB 组装员,您将有大量数据可供使用。不幸的是,作为一个人,您可能会忘记一些文件。为确保避免此类情况,您必须创建一个包含基本数据的特定文件夹。为便于访问,请确保使用可用名称保存此类文件,并且可能保存在 PC 桌面上。

高质量文件的特点

 高质量文件有几个属性,例如物料清单、 <a class=" title=" layout"="" data-wpil-keyword-link="linked" style="box-sizing: border-box; color: rgb(225, 82, 61); text-decoration-line: underline; background-color: transparent; transition-duration: 0.3s; cursor: pointer;">布局格式和原理图。其他包括装配图、完整的网表和Gerber文件。 

PCB组装公司内部.jpg

印制电路板组装常见问题

PCB 使我们每天使用的电子设备都能按预期运行。因此,当 PCB 上的某些部件出现故障时,依赖 PCB 的电子设备很可能无法正常工作。以下是一些涉及 PCBA 时最常见的问题。 

一、传统PCB组装与现代PCB组装应注意的问题

最近,情况发生了变化,尤其是在印刷电路板组装方面。借助技术,组装商现在采用多种技术和工具来确保 PCB 组装快速而精确。要找到最好的电路板,您可能必须与遵守最新 PCB 设计问题的制造商合作,例如 SMT 技术、波峰焊接、通孔焊接和 DFM,仅举几例。 

2、PCB组装过程中的LED问题

这个问题是工程师在PCB组装过程中面临的另一个问题。LED 点通过短路、LED 灯熄灭以及与公开课程有关的情况来表现。您会闻到烧焦的气味或 LED 灯在没有警告的情况下熄灭。 

3. 铜边太小/太大

当印刷电路板的铜边太小或太大时,可能会影响其整体功能。外层的最小推荐尺寸必须为 0.010 英寸。另一方面,内层的首选格式应为 0.020 英寸。 

4.焊点缺陷

作为 PCB 制造商,焊点异常是您想要始终避免的事情。焊接常见错误可能是由于接头过热、接头过冷、焊接成球或过度使用焊料而导致的。此外,润湿不足、焊料跳跃和焊料飞溅可能会导致焊接接头缺陷。 

有缺陷的焊点示例.jpg

5.小零件的PCB组装

小型PCB零件的组装是许多设计人员努力解决的问题。主要挑战出现了,尤其是当制造商缺乏特殊的 SMT 设备时。手动放置此类小部件可能会产生无法按预期运行的电路板。 

6.配药方式问题

PCB 点胶是将粘合剂转移到印刷电路板阻焊层上的过程。点胶确保所有组件都保持在正确的位置,直到 PCB 进行波峰焊接。选择错误的点胶方法是另一个 PCBA 问题。机器人分配是您可以使用的最佳分配方式之一。 

7. 规则和不规则补丁的组装

PCB 由规则和不均匀的部分组成。有些部分必须组装在一起,而另一些则必须独立存在。不幸的是,在组装 PCB 时,许多生产商无法组装不规则的零件。更常见的是,这些需要专门的机器和专业知识,而许多公司缺乏这样的能力。 

8、PCB组装过程中的材料粘连问题

粘合是将不同类型的材料相互匹配的过程。PCB组装过程中需要高质量的粘合剂。原因是这些材料质量上乘,并承诺提供适当的 PCB 功能。 

9、PCB组装工艺解决散热问题

谈到 PCBA,热管理是必不可少的。设计不能有效散热的印刷电路板将导致设备无法正常运行。不能散热的板子最终注定要失败。

有缺陷的焊点示例.jpg

10. 制造设计 (DFM) 

也称为 DFM,简而言之,制造设计是 PCB 设计人员用来设计易于使用的产品的工程实践。DFM 根据产品的功能、公差和材料检查产品的设计。在购买 PCB 之前,您需要确保生产商将 DFM 考虑在内。 

PCB组装服务

装有电子零件的印刷电路板是印刷电路板组件。在免费使用时,印刷电路板组件 (PCBA) 通常代表由组件组成的“印刷电路组件”。 

• PCB 组装特性

PCB组装涉及将电子元件与PCB布线连接的整个过程。在这里,需要使用专门的设备和工具来实现这一目标。 

• 零件采购

PCB 由多个组件组成,例如二极管、阳极、阻焊层和电线,仅举几例。PCBA需要零件采购。零件采购包括确定需求、谈判合同、审查和选择最佳供应商。 

• 服务

这涉及选择最好的 PCBA 服务。周围有很多PCBA服务提供商。然而,并非所有人都擅长他们的工作。服务选择涉及在该领域挑选最好的。 

• 装配能力概述

为确保您的电子元件正常运行,您可能必须采购或使用由具有出色组装能力的公司制造的 PCB 您选择的公司是否能够进行保形涂层和灌封?PTH技术方面的知识呢?确保您与一家配备自动焊膏应用、自动光学检测和 SMT 回流焊或波峰焊的公司合作。

• 装配设备

装配设备的类型很重要。标准或不合格的组装设备可能会让您生产出不适合市场的 PCB。作为制造商,您需要确保使用最先进的设备来生产高质量的 PCB。 

• 质量保证

作为印刷电路板组装商,您需要确保您的产品保持所需的质量水平。您可以通过特别关注制造过程的每个阶段来实现这一目标。

总装后工程师在船上检查.jpg

概括

如果您了解上述所有方面,您的印刷电路板将在您的电子元件中正常工作。您的印刷品与我们联系。我们这里有专业的PCB生产工厂,有兴趣的可以参观。我希望这篇文章对你有帮助。