捷配PCB的PCB組裝工藝
PCB 制造完成后,電路板被送到我們工廠園區(qū)內(nèi)的另一棟大樓。這座建筑距離我們的 PCB 生產(chǎn)車間只有三分鐘的步行路程,但它擁有完全不同的設(shè)備,那里的工人執(zhí)行完全不同的任務(wù)。在這座建筑中,PCB 和組件組裝在一起。自動化機(jī)器與工人一起工作,以最快的速度完成裝配過程。
PCB 組裝的第一步是將焊膏涂在電路板上。首先,工人將準(zhǔn)備好的自動上板機(jī)連接到這臺機(jī)器的前端。然后,我們的工人將預(yù)制的模板放入機(jī)器中,然后機(jī)器會自動在每塊板上涂上一層焊膏。
在刮刀快速通過兩次后,一層焊膏已涂在電路板上。接下來,電路板沿著傳送帶移動到下一個過程 - 全自動焊膏檢測 (SPI) 機(jī)器。在該機(jī)器中,激光和 3D 掃描技術(shù)用于確定每個焊盤上的焊膏是否滿足工藝要求。
掃描不到一分鐘后,設(shè)備將顯示“通過”或“失敗”。
在 SPI 檢查之后,電路板繼續(xù)沿著傳送帶進(jìn)入全自動拾取和放置機(jī)器。目前,我們擁有七條西門子高速和高精度 SMT 生產(chǎn)線。
這些設(shè)備是保證我們快速交貨的關(guān)鍵,無疑是這個車間的王者?。o論如何,甚至是金錢的成本)
工作人員根據(jù)工單驗(yàn)證組件后,將組件放置到供料器上。一旦供料器裝載了 SMT 工藝所需的組件,拾取和放置作就開始了。
一旦焊膏和表面貼裝元件正確定位,它們就需要保持在原位。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),焊膏必須凝固,將元件粘合到電路板上。這個過程在 PCB 組裝中被稱為 “回流焊”。
在拾取和放置步驟之后,PCB 被移動到傳送帶上,傳送帶將其運(yùn)送到一個大型回流焊爐中——類似于商用披薩烤箱:)該烤箱配備了一系列加熱器,這些加熱器逐漸將電路板的溫度升高到約 250°C,該溫度足以熔化焊膏中的焊料。
當(dāng)焊料熔化時,PCB 繼續(xù)通過烤箱并通過較冷的加熱器,使熔融的焊料以受控方式冷卻和凝固。這形成了一個永久性的焊點(diǎn),將 SMD 牢固地連接到 PCB。
一些 PCBA 在回流焊過程中需要特殊處理,特別是對于雙面 PCB 組裝。在這些情況下,每一面都單獨(dú)進(jìn)行模板和重流。首先,對元件較少且較小的一面進(jìn)行模板化、放置和重流,然后是另一面。
在回流焊過程中焊接表面貼裝元件后,PCB 組裝尚未完成。組裝好的電路板必須經(jīng)過功能測試?;亓骱高^程中的移動會導(dǎo)致連接不良,甚至完全沒有連接。此外,短路是一個常見問題,因?yàn)槲磳?zhǔn)的元件有時會導(dǎo)致本應(yīng)保持獨(dú)立的電路部分之間出現(xiàn)意外連接。
手動檢查:盡管自動化和智能制造的趨勢不斷增長,但手動檢查仍然是 PCB 組裝過程的關(guān)鍵部分。對于小批量,設(shè)計人員進(jìn)行目視檢查是確?;亓骱负?PCB 質(zhì)量的有效方法。然而,隨著板數(shù)量的增加,這種方法變得不那么實(shí)用和不準(zhǔn)確。長時間檢查小組件會導(dǎo)致光學(xué)疲勞,從而降低檢查的準(zhǔn)確性。
自動光學(xué)檢測 (AOI):自動光學(xué)檢測是更適合檢測大批量 PCB 的方法。AOI 機(jī)器使用放置在不同角度的高功率攝像頭來“查看”電路板上的焊接連接。不同類型的焊點(diǎn)以不同的方式反射光線,使 AOI 能夠識別質(zhì)量較低的焊料。這個過程非???,使其能夠在相對較短的時間內(nèi)處理大量 PCB。
X 射線檢測:另一種檢測方法涉及使用 X 射線,這種檢測不太常見,但對于復(fù)雜或多層 PCB 特別有用。X 射線檢測允許詳細(xì)查看內(nèi)層,從而可以檢測可能隱藏在表面下的問題。
完成 SMT 流程后,我們需要處理的下一步是 THT。
電鍍通孔是 PCB 上的一個孔,其整個深度都涂有金屬。這些孔允許 PCB 組件將信號從電路板的一側(cè)傳輸?shù)搅硪粋?cè)。與 SMT 不同,焊膏在這里無效,因?yàn)樗粫鬟^孔而沒有正確粘附。
手動焊接:在手動通孔插入中,工人將元件放入各個工位的指定 PTH 中。每個板按順序在工位中移動,直到插入所有元件。這個過程可能很耗時,這就是為什么許多公司避免使用 PTH 組件進(jìn)行設(shè)計的原因,盡管它們在 PCB 設(shè)計中仍然很常見。
波峰焊:波峰焊是一種更自動化的替代方案,涉及放置 PTH 組件,然后將電路板送入傳送帶上的專用烤箱。一波熔融的焊料覆蓋了電路板的底部,同時焊接了所有引腳。但是,這種方法對于雙面 PCB 來說是不切實(shí)際的,因?yàn)樗赡軙p壞精密元件。
焊接后,功能測試可確保 PCB 正常運(yùn)行。該測試通過在電路板上運(yùn)行電源和信號,同時監(jiān)控電氣特性來模擬真實(shí)世界條件。
如果電壓、電流或信號輸出偏離超出可接受的限值,則 PCB 會失效,并根據(jù)公司標(biāo)準(zhǔn)被回收或報廢。
通過檢驗(yàn)的板材將被送到最終車間 — 包裝和運(yùn)輸部門。工人根據(jù)要求仔細(xì)包裝板。
相信看完這篇文章,你一定對PCBA和ALLPCB有了更深入的了解!
關(guān)于我們PCBA工廠的故事還有很多,以后我們會繼續(xù)與您分享!
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