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PCBA廠(chǎng)家詳解電路板加工四大步驟

發(fā)布時(shí)間 :2021-04-14 17:00 閱讀 : 來(lái)源 :技術(shù)文章責(zé)任編輯 :深圳宏力捷PCBA加工部
深圳宏力捷是自有PCB板廠(chǎng)、SMT貼片加工廠(chǎng)的專(zhuān)業(yè)PCBA加工廠(chǎng)家,可提供PCB設(shè)計(jì)、PCB制板、元器件代購(gòu)、SMT貼片、DIP插件、PCBA測(cè)試、成品組裝等一站式PCBA加工服務(wù)。接下來(lái)為大家介紹電路板加工四大步驟。
 
電路板加工廠(chǎng)家

 

一、焊料粘貼階段

1.1 焊膏
焊膏(或焊膏)是焊接的關(guān)鍵材料。作為維基百科,它是印刷電路板制造過(guò)程中使用的一種材料,用于將表面貼裝元件連接到板上的焊盤(pán)上”. 膏體最初是粘性的,加熱后貼在PCB板上的元件上(需要嚴(yán)格按照溫度曲線(xiàn)),它會(huì)融化,然后凝固,形成電氣連接。

焊膏
 
1.2 PCB模板
印刷電路板模板是一塊鋼板(也稱(chēng)鋼網(wǎng)),上面有很多孔。這些孔被激光切割,使焊膏流動(dòng)。

PCB模板
 
1.3 錫膏印刷機(jī)
在粘貼過(guò)程中,我們需要確保模板孔對(duì)準(zhǔn)相應(yīng)的焊盤(pán),然后刷上尖叫聲,以確保所有的焊盤(pán)都能貼上尖叫聲。當(dāng)然,你可以手工粘貼尖叫聲,但那不適用于數(shù)百塊板,這就是為什么需要一臺(tái)錫膏印刷機(jī)。

錫膏印刷機(jī)
 
在圖中,我們使用全自動(dòng)錫膏印刷機(jī),以確保錫膏在正確的位置上擦亮準(zhǔn)確。
 

二、自動(dòng)元件放置

印刷電路板上的焊料尖叫聲后,下一步是把電子元件放在裸板上。
 
2.1 貼片機(jī)
貼片機(jī)是電路板裝配生產(chǎn)中的關(guān)鍵設(shè)備,它決定著產(chǎn)品的質(zhì)量和速度,也決定了產(chǎn)品的最大生產(chǎn)能力?;旧?,它是用來(lái)“拾取組件,并將其放置到正確的位置”。
 
工程師將首先在機(jī)器的特殊位置安裝所需的所有組件,如電阻/電容器/集成電路/連接器等,然后對(duì)貼片機(jī)進(jìn)行編程,告訴它“嘿,把這個(gè)電阻/電容器放在這里”。

貼片機(jī)
 
對(duì)于一個(gè)貼片機(jī)的關(guān)鍵規(guī)格是它能有多精確。在圖中,我們使用的貼片機(jī)是SM481-PIUS,它可以處理電阻/電容器0201封裝和0.3mm的BGA IC。
 
2.2 真空壓縮機(jī)
貼片機(jī)與真空壓縮機(jī)一起工作,它通過(guò)一個(gè)微小的噴嘴來(lái)拉動(dòng)部件的后部,因此通常,您會(huì)看到機(jī)器中有幾十個(gè)噴嘴。
 
對(duì)于PCBA原型/小批量組裝來(lái)說(shuō),時(shí)間成本最高的工序是元器件的安裝/編程和調(diào)試,這就是為什么一個(gè)項(xiàng)目有啟動(dòng)費(fèi),而單位焊接費(fèi)從10個(gè)減少到50個(gè)的原因。
 
2.3 加膠機(jī)
有時(shí),PCB的兩邊都有元件,當(dāng)一邊焊接時(shí),另一邊的元件可能會(huì)脫落,特別是元件較重或較大時(shí)。加膠機(jī)將膠水涂在PCB板上,使元器件牢固地坐在PCB板上。這對(duì)波峰焊很重要,在波峰焊中,焊波的力可能會(huì)使較大的元件移位,或者對(duì)于雙面波峰焊或回流焊,以防止元件脫落。

加膠機(jī)
 

三、回流焊

3.1 回流焊爐
通常,對(duì)于表面貼裝元件,使用回流焊。將元件放在裸板上后,用這臺(tái)名為“回流焊爐”的機(jī)器加熱。

回流焊爐
 
將放置元件的PCB板從一端放入機(jī)器,在雙軌傳送帶上,新放置元件的電路板通過(guò)回流焊爐的熱區(qū)和冷區(qū)(大部分SMT工廠(chǎng)是10個(gè)區(qū)),精確控制焊料的熔化和冷卻,以填充焊點(diǎn),焊膏熔化后變硬,形成電連接。當(dāng)PCBA板到達(dá)另一端時(shí),連接變得牢固。
 
電路板從機(jī)器里出來(lái)時(shí)很熱,所以需要手套來(lái)拿。
 
3.2 回流焊溫度曲線(xiàn)
 
與回流焊相關(guān)的溫度曲線(xiàn)是確保零件正確連接的最重要參數(shù)。與再流焊溫度曲線(xiàn)相關(guān)的主要溫度變化可分為四個(gè)階段/區(qū)域(如下所示,以及隨后的圖片)。
 
預(yù)熱
恒定加熱
高溫焊接
冷卻

回流焊溫度曲線(xiàn)
 
3.2.1 預(yù)熱
預(yù)熱區(qū)是為了揮發(fā)焊膏中較低的熔化溶劑。預(yù)熱區(qū)需要揮發(fā)溶劑,但必須控制升溫斜率。
 
3.2.2 恒定加熱
恒溫區(qū)的設(shè)置主要控制在錫膏供應(yīng)商的參數(shù)和PCB的熱容量?jī)?nèi)。在這一階段,印刷電路板達(dá)到一個(gè)均勻的溫度,焊膏中的焊劑開(kāi)始積極反應(yīng),從而增加了潤(rùn)濕性。
 
3.2.3 高溫焊接
在這一區(qū)域,發(fā)生完全熔化和潤(rùn)濕反應(yīng)。該過(guò)程的這一部分也需要小心控制,以使溫度上升和下降的斜率不會(huì)使部件受到熱沖擊。該區(qū)的理想溫度和時(shí)間一般為220~260度,30s~60s。
 
3.2.4 冷卻
在冷卻過(guò)程中,溫度下降,焊料尖叫聲再次凝固。它對(duì)焊縫的最終結(jié)果起著關(guān)鍵作用。過(guò)慢的冷卻會(huì)使部件升高、焊點(diǎn)變暗或焊點(diǎn)不均勻,而快速冷卻會(huì)對(duì)部件造成熱沖擊。
 
溫度曲線(xiàn)的設(shè)置對(duì)于經(jīng)驗(yàn)豐富的SMT工程師來(lái)說(shuō)是最重要的,有許多因素需要考慮,這取決于PCBA和組件,包括:
 
* 組件所能承受的最高溫度。例如,如果板上有ws2812,Makerfabs建議不超過(guò)220度,正如我們的建議:為什么WS2812 SK6812 SMT焊后出現(xiàn)故障 .
* 使用的焊膏。不同的面霜可能需要不同的溫度曲線(xiàn)。
* 組件最大尺寸/最大Pin腳數(shù)。例如,如果他們是一個(gè)大功率感應(yīng)器,溫度需要更高,以確保錫膏完全融化。
* PCB溫度規(guī)格
* ......
非常粗糙的溫度是:

冷卻
 

四、檢驗(yàn)和測(cè)試

4.1 AOI(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))
在那里,你不能保證所有的組件都是焊接好的,因?yàn)樵S多原因,例如組件丟失/提升/冷連接…AOI被用來(lái)檢測(cè)這些常見(jiàn)的問(wèn)題。

 AOI(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))
 
AOI機(jī)器使用光學(xué)方法來(lái)檢測(cè)缺陷,它使用高清晰度攝像機(jī)捕捉電路板的表面并建立其圖像以進(jìn)行分析。然后將捕獲的圖像與正確參考板的圖像進(jìn)行比較,以識(shí)別各種缺陷,包括不正確的組件、丟失的組件、冷連接等。
 
4.2 編程工具
對(duì)于功能測(cè)試,尤其是控制器板,需要一些編程工具或者燒錄/燒寫(xiě)工具,如Jlink/離線(xiàn)下載器等工具。

編程工具
 
作為生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),掌握以下芯片的編程經(jīng)驗(yàn),并熟練使用編程工具和相關(guān)軟件是有必要的。
 
* PIC芯片
* ATMEL系列
* ARM系列
* Arduino引導(dǎo)程序和草圖
* FPGA
* MicroPython和Circuit Python相關(guān)
* STM系列
* ESP/ESP32系列
 
4.3 測(cè)試夾具
功能測(cè)試是關(guān)鍵的一步,以確保最終的PCBA板按預(yù)期工作。雖然像焊錫橋或墓碑這樣的物理缺陷使PCBA“應(yīng)該工作”,而功能測(cè)試則使電路板“準(zhǔn)備就緒”。

測(cè)試夾具
 
作為一家PCB組裝廠(chǎng),很難甚至不可能知道客戶(hù)的電路板應(yīng)該如何工作。通常需要PCBA設(shè)計(jì)師將詳細(xì)的測(cè)試步驟以及如何判斷電路板是否正常工作。
 
對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō),測(cè)試板的工廠(chǎng)測(cè)試通常是很有幫助的。
 
一個(gè)測(cè)試夾具是由許多針組成的,用來(lái)接觸PCBA上的焊盤(pán),因此測(cè)試人員可以對(duì)焊盤(pán)進(jìn)行編程和測(cè)試,如果它們按預(yù)期工作的話(huà)。當(dāng)然,固件/軟件加載之前,使PCBA板工作。
 
4.4 目檢
是的,這是包裝前的最后一步。完成所有機(jī)器步驟后,需要進(jìn)行最基本/最簡(jiǎn)單的目視檢查,以檢查是否有任何疤痕/客戶(hù)特殊需要,以及機(jī)器無(wú)法檢查出的任何其他問(wèn)題。

目檢
 

為什么選擇深圳宏力捷做電路板加工?

1. 實(shí)力保障
? SMT車(chē)間:擁有進(jìn)口貼片機(jī),光學(xué)檢查設(shè)備多臺(tái),可日產(chǎn)400萬(wàn)點(diǎn)。每道工序都配備有QC人員,能夠盯緊產(chǎn)品質(zhì)量。
? DIP產(chǎn)線(xiàn):擁有波峰焊兩臺(tái),其中工作三年以上的老員工就有十多人,工人熟練程度高,可焊接各類(lèi)插件材料。
 
2. 品質(zhì)保障,性?xún)r(jià)比高
? 高端設(shè)備可貼精密異形件,BGA,QFN,0201類(lèi)材料。也可樣板貼片,散料手放。
? 樣板與大小批量均可生產(chǎn),打樣800元起,批量0.008元/點(diǎn)起,無(wú)開(kāi)機(jī)費(fèi)。
 
3. 電子產(chǎn)品貼片、焊接經(jīng)驗(yàn)豐富,交貨穩(wěn)定
? 累積服務(wù)上千家電子企業(yè),涉及多類(lèi)汽車(chē)設(shè)備與工控主板的SMT貼片加工服務(wù),產(chǎn)品常出口歐美地區(qū),品質(zhì)能夠得到新老客戶(hù)的肯定。
? 交貨準(zhǔn)時(shí),材料齊全后正常3-5天出貨,小批量也可加急當(dāng)天出貨。
 
4. 維修能力強(qiáng),售后服務(wù)完善
? 維修工程師經(jīng)驗(yàn)豐富,可維修各類(lèi)貼片焊接所造成的不良產(chǎn)品,能夠保證每片電路板的連通率。
? 24小時(shí)客服人員隨時(shí)響應(yīng),最快速度解決您的訂單問(wèn)題。
 


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