Detaljerad förklaring av PCBA-bearbetningsflödet: hela processen från design till tillverkning

Tryckt kretskort(PCBA) är ett av nyckelstegen i tillverkningen av elektroniska produkter. Den täcker flera steg från design av kretskort till komponentinstallation och slutlig testning. I den här artikeln kommer vi att presentera hela processen med PCBA-bearbetning i detalj för att bättre förstå denna komplexa tillverkningsprocess.

Fas 1: Kretskortdesign

Det första steget i PCBA-bearbetning är kretskortsdesign. I detta skede använder elektroniska ingenjörer PCB-designmjukvara för att skapa kretsscheman och scheman. Dessa ritningar inkluderar olika komponenter, anslutningar, layouter och linjer på kretskortet. Designers måste överväga storlek, form, antal lager, mellanskiktsanslutningar och komponentplacering på kretskortet. Dessutom måste de också följa kretskortets designspecifikationer och standarder för att säkerställa att den slutliga PCB:n kan uppfylla prestanda, tillförlitlighet och tillverkningskrav.

Fas 2: Råvaruberedning

När kretskortsdesignen är klar är nästa steg beredningen av råmaterial. Detta inkluderar:

PCB-substrat: vanligtvis tillverkat av glasfiberförstärkta kompositmaterial, det kan vara enkelsidiga, dubbelsidiga eller flerskiktiga skivor. Materialet och antalet lager av underlaget beror på designkraven.

Elektroniska komponenter: Detta inkluderar olika chips, motstånd, kondensatorer, induktorer, dioder etc. Dessa komponenter köps från leverantörer enligt BOM (Bill of Materials).

Löd: Blyfritt lod används vanligtvis för att uppfylla miljöbestämmelser.

PCB-pläteringsmaterial: Pläteringsmaterial som används för att belägga PCB-kuddarna.

Andra hjälpmaterial: såsom lödpasta, PCB-fixturer, förpackningsmaterial etc.

Steg 3: PCB-tillverkning

PCB-tillverkning är ett av kärnstadierna i PCBA-bearbetning. Denna process inkluderar:

Utskrift: Utskrift av kretsmönstret på kretsschemat på PCB-substratet.

Etsning: Använd en kemisk etsningsprocess för att ta bort det oönskade kopparskiktet, vilket lämnar det erforderliga kretsmönstret.

Borrning: Borra hål i kretskortet för att installera genomgående hålkomponenter och kontakter.

Elektroplätering: Applicering av ledande material i hålen på PCB genom galvaniseringsprocessen för att säkerställa elektriska anslutningar.

Dynbeläggning: Applicera lod på kretskortets kuddar för efterföljande komponentmontering.

Steg 4: Komponentinstallation

Komponentmontering är processen att montera elektroniska komponenter på kretskortet. Det finns två huvudkomponentmonteringstekniker:

Ytmonteringsteknik (SMT): Denna teknik involverar montering av komponenter direkt på kretskortets yta. Dessa komponenter är vanligtvis små och fixerade till kretskortet med lödpasta, som sedan löds i en ugn.

Tunnhålsteknik (THT): Denna teknik innebär att stiften på komponenten sätts in i viaorna på kretskortet och sedan löds på plats.

Komponentmontering utförs vanligtvis med hjälp av automatiserad utrustning såsom placeringsmaskiner, våglödningsmaskiner och varmluftsugnar. Dessa enheter säkerställer att komponenterna är korrekt placerade och lödda till kretskortet.

Steg 5: Testning och kvalitetskontroll

Nästa steg i PCBA-bearbetning är testning och kvalitetskontroll. Detta inkluderar:

Funktionstestning: Se till att kortets funktionalitet uppfyller specifikationerna och kontrollera komponenternas prestanda genom att applicera lämpliga spänningar och signaler.

Visuell inspektion: Används för att kontrollera komponenternas position, polaritet och lödkvalitet.

Röntgeninspektion: Används för att kontrollera lödfogar och interna anslutningar av komponenter, speciellt paket som BGA (ball grid array).

Termisk analys: Utvärderar värmeavledning och termisk hantering genom att övervaka temperaturfördelningen av PCB.

Elektrisk testning: Inkluderar ICT (de-embed-test) och FCT (sluttest) för att säkerställa kortets elektriska prestanda.

Kvalitetsrekord: Registrera och spåra tillverknings- och testprocessen för varje kretskort för att säkerställa kvalitetskontroll.

Fas 6: Förpackning och leverans

När skivorna har klarat kvalitetskontrollen och uppfyller specifikationerna förpackas de. Detta innebär vanligtvis att PCB:erna placeras i antistatiska påsar och att nödvändiga skyddsåtgärder vidtas under transporten för att säkerställa att skivorna kommer säkert fram till destinationen. PCB:erna kan sedan levereras till slutproduktens monteringslinje eller kund.

Slutsats

PCBA-bearbetning är en komplex och sofistikerad tillverkningsprocess som kräver en hög grad av teknisk kunskap och känsliga operationer. Från design av kretskort till komponentinstallation, till testning och kvalitetskontroll, varje steg är avgörande och påverkar prestanda och tillförlitlighet hos slutprodukten. Att förstå hela processen för PCBA-bearbetning hjälper designingenjörer, tillverkare och kunder att bättre förstå och hantera alla aspekter av elektronisk produkttillverkning.

Oavsett om det är hemelektronik, medicintekniska produkter eller industriella automationssystem är PCBA-bearbetning kärnan i den moderna elektronikindustrin. Genom att djupt förstå processen för PCBA-bearbetning kan vi bättre svara på den utvecklande tekniken och marknadens behov och producera högkvalitativa, pålitliga och innovativa elektroniska produkter.

Jag hoppas att den här artikeln kan hjälpa läsare att bättre förstå hela processen för PCBA-bearbetning och ge värdefull information för elektroniska ingenjörer, tillverkare och andra yrkesverksamma relaterade till PCBA.