Что такое PCBA? Понимание типов, процесса PCBA и отличий от PCB

PCBA (Printed Circuit Board Assembly) лежит в основе современных электронных устройств, все компактные, эффективные и надежные электронные продукты, которые мы используем сегодня, полагаются на нее. Но некоторые новички не знают многого о PCBA, поэтому мы решили написать статью, подобную этой, чтобы всесторонне представить PCBA, включая ее типы, процесс производства, методы тестирования PCBA и т. д. Давайте начнем с ее определения.

Что такое PCBA?

PCBA относится к готовой плате после того, как все электронные компоненты припаяны к печатной плате (PCB). И мы называем процесс сборки компонентов на печатной плате сборкой печатной платы, которая играет очень важную роль в производстве электронных устройств. Основное назначение PCBA — выступать в качестве платформы, которая поддерживает гармоничную работу необходимых электронных компонентов, чтобы достичь предполагаемых функций электронного устройства.

Типы печатных плат

В зависимости от технологии сборки печатные платы можно разделить на 3 типа: печатные платы с поверхностным монтажом, печатные платы со сквозным монтажом и печатные платы со смешанной технологией.

• СМТ печатная плата

SMT PCBA, как следует из названия, используют технология поверхностного монтажа где компоненты монтируются непосредственно на печатную плату и подключаются к дорожкам посредством пайки оплавлением. Компоненты SMT сравнительно малы и могут быть собраны с обеих сторон печатной платы для достижения компактных конструкций. Печатные платы с собранными на поверхности деталями используются в большинстве электронных продуктов из-за их повышенной производительности и возможности экономить место. А сборка BGA особенно важна для высокоплотных соединений в таких приложениях, как процессоры и микросхемы памяти.

• Печатные платы, собранные в сквозные отверстия

PCBA, собранные через отверстия, относятся к печатным платам, на которых электронные компоненты монтируются с использованием технологии сквозных отверстий. При этом методе сборки компоненты имеют выводы, которые пропускаются через отверстия, просверленные в печатной плате, и припаиваются с другой стороны. Этот метод сборки имеет такие преимущества, как улучшенные механические соединения и быстрое прототипирование. Однако они не подходят для небольших и плотных конструкций печатных плат, как сквозные компоненты относительно больше по размеру, чем Устройства для поверхностного монтажа (СМД).

• Сборка печатных плат с использованием смешанной технологии

В смешанной технологии сборки печатных плат используются компоненты для сквозного и поверхностного монтажа на одной плате. Этот тип печатных плат использует преимущества, связанные с методами сборки как сквозного, так и поверхностного монтажа. Обычно он применяется там, где конструкция подразумевает использование соединения через сквозное отверстие, которое механически надежно, и технологии поверхностного монтажа, которая обеспечивает плотность.

Различия между PCBA и PCB

PCB и PCBA — два термина, которые выглядят очень похожими, и новички в электронной промышленности часто путаются в них. Так в чем же разница между PCB и PCBA?

Печатная плата служит базовой платформой, включающей непроводящую подложку и проводящие пути, которые электрически соединяют различные компоненты, но без каких-либо прикрепленных электронных компонентов. По сути, это пустая плата, ожидающая добавления компонентов. С другой стороны, печатная плата представляет собой следующий шаг в производственном процессе, где электронные компоненты, такие как резисторы, конденсаторы и интегральные схемы (ИС) припаиваются к печатной плате, превращая ее в полностью собранную и функциональную плату, готовую к использованию в электронных устройствах.

Ниже мы привели таблицу, в которой перечислены основные различия между PCB и PCBA:

Процесс PCBA: пошаговое руководство

Процесс PCBA включает в себя несколько важных этапов сборки функциональной печатной платы:

1. Трафаретная нанесение паяльной пасты: процесс начинается с нанесения паяльной пасты на определенные участки печатной платы, где будут припаяны компоненты. Эта паста в основном состоит из оловянных шариков, но содержит немного серебра и меди вместе с флюсом, который помогает расплавить и закрепить на плате.
2. Установка и монтаж: электронные компоненты и SMD-компоненты устанавливаются на плату с помощью ручного пинцета, а иногда и машин, позволяющих разместить компоненты в правильном положении.
3. Пайка оплавлением: во время оплавление пайкиплата подвергается воздействию конвейерной ленты печи, температура которой может достигать 250°C, где паяльная паста расплавляется и при охлаждении затвердевает на компонентах платы.
4. Проверка и контроль качества: После оплавления проводится проверка на предмет наличия дефектов соединений или неверных соединений, а также проверка того, что все выводы надежно и плотно припаяны к плате.
5. Вставка компонентов сквозного монтажа: Некоторые печатные платы также нуждаются в использовании компонентов сквозного монтажа. Эти компоненты требуют отверстий в печатной плате для передачи сигналов с одного слоя на другой. Этот шаг может быть выполнен вручную и с помощью машины.
6. Ручная и волновая пайка: Ручная пайка используется для вставки отдельных компонентов PTH, что является трудоемким процессом. Другой метод — волновая пайка, при которой плата проходит над расплавленным припоем, и компоненты фиксируются. Тем не менее, волновая пайка не очень удобна для использования с двухсторонними печатными платами.
   Дополнительная литература: Пайка волной припоя и пайка оплавлением припоя: в чем разница?
7. Тестирование и окончательная проверка: Последний этап включает в себя тщательное функциональное тестирование, в ходе которого продукт тестируется в реальных условиях эксплуатации: при различных вариантах напряжения, сигналов, токов и т. д., чтобы выявить любые проблемы, которые могут возникнуть.

Популярные методы тестирования печатных плат

• Внутрисхемное тестирование (ICT): это широко используемый метод тестирования, включающий использование набора гвоздевых приспособлений, который содержит несколько точек контакта для одновременного касания нескольких точек на плате. Этот метод включает определение наличия, ориентации и основных операций отдельных компонентов. Насколько ICT быстр и эффективен по сравнению с другими, настолько он связан с использованием индивидуальных приспособлений для каждой компоновки плат.
• Испытание летающего зонда (FPT): В ФПТ, зонды используются подвижным образом для тестирования различных точек на плате. По сравнению с ICT, он более гибок, поскольку не требует специальных приспособлений. Тем не менее, FPT относительно медленнее, чем ICT при массовом тестировании.
• Автоматизированная оптическая инспекция (AOI): это система оборудования, которая использует камеру высокого разрешения вместе с процессором изображений для поиска дефектов на печатной плате, таких как отсутствующие компоненты, неправильное размещение компонентов и проблемы с пайкой. Автоматизированный оптический контроль является эффективным и бесконтактным методом проверки, но иногда он может пропустить внутренние или скрытые дефекты.
• Автоматизированный рентгеновский контроль (AXI): В этом методе тестирования рентгеновские лучи используются для проверки внутренних аспектов компонентов и паяных соединений. Этот метод особенно ценен при оценке BGA (матриц шариковых выводов) и других скрытых соединений. Хотя AXI стоит дороже, чем AOI, диапазон контроля гораздо шире.
• Функциональное тестирование (FCT): проводится для оценки функциональности платы путем имитации реальной рабочей среды. FCT может быть очень трудоемким процессом, который должен выполняться с использованием специального испытательного оборудования. Тем не менее, оно необходимо, поскольку позволяет убедиться, что плата работает так, как и было задумано.

Как выбрать лучшего производителя печатных плат?

Выбор лучшего производителя печатных плат имеет решающее значение для обеспечения качества и надежности продукции. Ниже мы перечислим ключевые факторы, которые следует учитывать при поиске партнера по производству печатных плат:

• Гарантия качества

Качество всегда является первостепенной задачей. При выборе производителя печатных плат мы должны учитывать, соответствуют ли они стандарту, прошли ли они сертификацию, например, ISO9001, и имеют ли они строгую систему контроля качества.

• Техническое мастерство

Чтобы работать над вашим проектом, производитель печатных плат должен быть способен соответствовать спецификациям вашего проекта. Это включает в себя его навыки в обращении с различными технологиями печатных плат, такими как технологии сквозного и поверхностного монтажа; его способность обращаться с различными компонентами и материалами, а также его производственные возможности.

• Цены

Хотя качество имеет решающее значение, нельзя игнорировать фактор стоимости при производстве печатных плат. Для нас всегда идеально работать с производителем печатных плат, который предлагает доступные цены и качественную продукцию одновременно.

• График производства

Другим важным фактором является время, необходимое для производства печатной платы. В связи с этим важно выбрать производителя, который способен работать в рамках вашего графика и поставлять высококачественные платы.

Сотрудничайте с MOKO Technology для успеха вашего проекта PCBA

Как ведущий производитель печатных плат в Китае, MOKO Technology стремится поставлять высококачественные печатные платы по конкурентоспособным ценам, с обязательством прозрачности и без скрытых платежей. Мы владеем различными технологиями сборки печатных плат, и наше современное предприятие спроектировано для удовлетворения разнообразных потребностей наших клиентов. У нас есть строгий процесс контроля качества, чтобы гарантировать качество каждого продукта. Обратитесь к нам чтобы начать свой проект прямо сейчас!

Часто задаваемые вопросы о сборке печатных плат

Какие факторы влияют на стоимость печатной платы?

Основные факторы, влияющие на стоимость PCBA, включают размер платы, количество слоев, сложность, количество компонентов, объем производства, тип тестов, которые необходимо провести, и время, необходимое для завершения. Более высокая сложность и более короткое время выполнения обычно приводят к более высокой стоимости.

В чем разница между SMT-монтажом и монтажом в отверстия?

SMT — это процесс, при котором компоненты размещаются на поверхности печатной платы, тогда как сквозной монтаж подразумевает вставку компонентов через просверленные отверстия на печатной плате и пайку на другой стороне платы. SMT обеспечивает более высокую плотность компонентов, и эта технология более широко используется в современных печатных платах.

Можно ли использовать на одной и той же печатной плате как компоненты для сквозного монтажа, так и компоненты для поверхностного монтажа?

Да, компоненты для сквозного и поверхностного монтажа можно использовать на одной и той же печатной плате. Таким образом, печатная плата выигрывает от высокой механической прочности сквозного монтажа и высокой плотности технологии поверхностного монтажа.

Каковы распространенные дефекты печатных плат?

К числу распространенных дефектов относятся перемычки припоя, холодные или сухие паяные соединения, неправильное расположение компонентов, отсутствие компонентов, неправильная полярность и повреждение компонентов из-за нагрева во время пайки.

Каким образом компания MOKO Technology обеспечивает качество сборки печатных плат?

Контроль качества печатных плат MOKO Technology начинается с тщательного проектирования. Кроме того, у нас стандартизированный производственный процесс и внедрен ряд методов тестирования для обеспечения наивысшего качества каждой платы.

Можно ли отремонтировать печатные платы, если они вышли из строя?

В большинстве случаев, да, их можно отремонтировать. Однако некоторые сильно поврежденные печатные платы не подлежат ремонту. Как правило, ремонт печатных плат включает замену компонентов и исправление проблем с пайкой или поврежденных дорожек.