开·云appPCB的PCB组装工艺
PCB 制造完成后,电路板被送到我们工厂园区内的另一栋大楼。这座建筑距离我们的 PCB 生产车间只有三分钟的步行路程,但它拥有完全不同的设备,那里的工人执行完全不同的任务。在这座建筑中,PCB 和组件组装在一起。自动化机器与工人一起工作,以最快的速度完成装配过程。
PCB 组装的第一步是将焊膏涂在电路板上。首先,工人将准备好的自动上板机连接到这台机器的前端。然后,我们的工人将预制的模板放入机器中,然后机器会自动在每块板上涂上一层焊膏。
在刮刀快速通过两次后,一层焊膏已涂在电路板上。接下来,电路板沿着传送带移动到下一个过程 - 全自动焊膏检测 (SPI) 机器。在该机器中,激光和 3D 扫描技术用于确定每个焊盘上的焊膏是否满足工艺要求。
扫描不到一分钟后,设备将显示“通过”或“失败”。
在 SPI 检查之后,电路板继续沿着传送带进入全自动拾取和放置机器。目前,我们拥有七条西门子高速和高精度 SMT 生产线。
这些设备是保证我们快速交货的关键,无疑是这个车间的王者!(无论如何,甚至是金钱的成本)
工作人员根据工单验证组件后,将组件放置到供料器上。一旦供料器装载了 SMT 工艺所需的组件,拾取和放置作就开始了。
一旦焊膏和表面贴装元件正确定位,它们就需要保持在原位。为了实现这一点,焊膏必须凝固,将元件粘合到电路板上。这个过程在 PCB 组装中被称为 “回流焊”。
在拾取和放置步骤之后,PCB 被移动到传送带上,传送带将其运送到一个大型回流焊炉中——类似于商用披萨烤箱:)该烤箱配备了一系列加热器,这些加热器逐渐将电路板的温度升高到约 250°C,该温度足以熔化焊膏中的焊料。
当焊料熔化时,PCB 继续通过烤箱并通过较冷的加热器,使熔融的焊料以受控方式冷却和凝固。这形成了一个永久性的焊点,将 SMD 牢固地连接到 PCB。
一些 PCBA 在回流焊过程中需要特殊处理,特别是对于双面 PCB 组装。在这些情况下,每一面都单独进行模板和重流。首先,对元件较少且较小的一面进行模板化、放置和重流,然后是另一面。
在回流焊过程中焊接表面贴装元件后,PCB 组装尚未完成。组装好的电路板必须经过功能测试。回流焊过程中的移动会导致连接不良,甚至完全没有连接。此外,短路是一个常见问题,因为未对准的元件有时会导致本应保持独立的电路部分之间出现意外连接。
手动检查:尽管自动化和智能制造的趋势不断增长,但手动检查仍然是 PCB 组装过程的关键部分。对于小批量,设计人员进行目视检查是确保回流焊后 PCB 质量的有效方法。然而,随着板数量的增加,这种方法变得不那么实用和不准确。长时间检查小组件会导致光学疲劳,从而降低检查的准确性。
自动光学检测 (AOI):自动光学检测是更适合检测大批量 PCB 的方法。AOI 机器使用放置在不同角度的高功率摄像头来“查看”电路板上的焊接连接。不同类型的焊点以不同的方式反射光线,使 AOI 能够识别质量较低的焊料。这个过程非常快,使其能够在相对较短的时间内处理大量 PCB。
X 射线检测:另一种检测方法涉及使用 X 射线,这种检测不太常见,但对于复杂或多层 PCB 特别有用。X 射线检测允许详细查看内层,从而可以检测可能隐藏在表面下的问题。
完成 SMT 流程后,我们需要处理的下一步是 THT。
电镀通孔是 PCB 上的一个孔,其整个深度都涂有金属。这些孔允许 PCB 组件将信号从电路板的一侧传输到另一侧。与 SMT 不同,焊膏在这里无效,因为它只会流过孔而没有正确粘附。
手动焊接:在手动通孔插入中,工人将元件放入各个工位的指定 PTH 中。每个板按顺序在工位中移动,直到插入所有元件。这个过程可能很耗时,这就是为什么许多公司避免使用 PTH 组件进行设计的原因,尽管它们在 PCB 设计中仍然很常见。
波峰焊:波峰焊是一种更自动化的替代方案,涉及放置 PTH 组件,然后将电路板送入传送带上的专用烤箱。一波熔融的焊料覆盖了电路板的底部,同时焊接了所有引脚。但是,这种方法对于双面 PCB 来说是不切实际的,因为它可能会损坏精密元件。
焊接后,功能测试可确保 PCB 正常运行。该测试通过在电路板上运行电源和信号,同时监控电气特性来模拟真实世界条件。
如果电压、电流或信号输出偏离超出可接受的限值,则 PCB 会失效,并根据公司标准被回收或报废。
通过检验的板材将被送到最终车间 — 包装和运输部门。工人根据要求仔细包装板。
相信看完这篇文章,你一定对PCBA和ALLPCB有了更深入的了解!
关于我们PCBA工厂的故事还有很多,以后我们会继续与您分享!
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