什麼是PCB組裝: 初學者綜合指南

十月 9, 2019

威爾精通電子元器件, PCB生產工藝及組裝技術, 並具有豐富的生產監督和質量控制經驗. 在保證質量的前提下, 將為客戶提供最有效的生產解決方案.

什麼是PCB組裝?

PCB組裝是指組裝所有電子元件（例如電阻器）的過程, 晶體管, 二極管, 等等. 到印刷電路板上, 組裝方式可以是手動的也可以是機械的. 人們經常將PCB組裝與PCB製造混淆, 它們涉及完全不同的過程. 至於PCB製造, 它涉及非常廣泛的過程，包括設計和原型製作, 而印刷電路板組裝是在 PCB 製造之後開始的，而且都是關於元件放置的.

3 PCB 組裝技術的類型

電子技術的進步為PCB組裝帶來了更多可能. 現在有三種常用的組裝技術, 一種是SMT ( 表面貼裝技術), 第二個是THT(通孔技術), 第三個是前兩者的組合.

表面貼裝技術

SMT組裝主要通過焊接表面貼裝器件組裝 (貼片) 在印刷電路板上. 由於 SMD 元件的標準封裝很小, 整個過程必須仔細控制，以確保焊點的高精度和適當的溫度. 幸運的是, SMT 是一種全自動組裝技術，可自動拾取單個組件並以極高的精度將它們放置在 PCB 上.

通孔技術

THT是一種更傳統的PCB組裝技術，安裝人員在其中插入電容器等電子元件, 線圈, 和大電阻和電感通過孔進入電路板. 與SMT相比, 通孔安裝允許組裝大型組件, 它提供了更強的機械結合力, 這也更適合測試和原型設計. 更多 THT PCB 組裝>>

混合PCB組裝技術

電子產品趨向於設計體積更小，功能更多, 從而對印刷電路板組裝提出了更高的要求. 人們需要在有限的空間內組裝高度複雜的電路, 僅使用SMD或PTH很難達到預期的效果, 我們需要結合SMT和THT技術. 使用混合PCB組裝技術時, 必須進行適當的調整以簡化焊接和組裝.

PCB組裝工藝

步 1: 錫膏印刷

在第一步, 焊膏將塗在板上. 焊膏是灰色的，由微小的金屬球組成 96.5% 相信, 3% 銀, 和 0.5% 銅, 確保以受控的量使用它並確保將其應用在確切的位置. 在 PCB 裝配線上, 印刷電路板和焊錫模板由機械夾具固定，並將準確數量的焊膏施加到所需區域. 機器將漿料塗抹在模板上，直到它均勻地覆蓋每個開口區域. 最後, 當我們移除模板時，我們可以看到焊膏保留在正確的位置.

步 2: 取放

在第二步, 我們需要使用可以自動將表面貼裝元件放置在印刷電路板上的貼片機. 現在, SMD元件廣泛用於各種PCB, 可高效組裝. 在過去, 手動應用拾取和放置, 並且組裝人員在此過程中需要非常注意，以確保所有組件都放置在正確的位置. 而自動取放由可以工作的機器人操作 24/7 無疲勞, 它在很大程度上提高了生產力並減少了錯誤. 機器用真空夾具拾取印刷電路板，然後將它們移動到拾取和放置站. 然後機器人將PCB放置在工作站上, 並且 SMD 元件將被放置在指定位置的焊膏頂部.

步 3: 回流焊

取放後, PCB組裝將轉移到回流焊接工藝. 電路板將通過傳送帶轉移到大型回流爐. 烤箱會在高溫下加熱公豬, 通常大約 250 然後，該傳送帶將通過一個大型回流焊爐, 熔化焊膏中的焊料. 當加熱過程完成時, 電路板將通過由一系列冷卻器加熱器組成的烤箱, 這將有助於冷卻和固化熔化的焊料. 在回流焊接期間, 我們應該注意一些特殊的板, 服用雙面印刷電路板例如. 雙面印刷電路板的每一面都需要分別進行模板和回流焊接, 一般, 元件較少的一側將首先回流焊接, 然後另一邊.

步 4: 檢查

組裝好的電路板需要進行功能測試，回流過程可能導致連接不良甚至沒有連接. 回流焊接過程中的移動也可能導致短路. 因此, 檢查是組裝過程中涉及的關鍵步驟. 有多種檢查錯誤的方法, 而常用的是人工檢查, X 射線檢測, 和自動光學檢測. 回流焊後可進行定期檢查, 因此可以識別任何潛在的問題，直到電路卡組裝進入下一個流程. 這種檢查可以幫助製造商節省大量資金，因為他們越早發現問題, 越早解決而不浪費時間, 人力資源, 和材料.

步 5: 然後，該傳送帶將通過一個大型回流焊爐

除了 SMD 組件, 某些電路板可能需要與其他類型的組件（例如通孔或 PTH 組件）組裝在一起. 那麼如何組裝這些組件? 出色地, 電路板上有電鍍孔, 它為 PCB 組件提供通道，以將信號從電路板的一側傳輸到另一側. 因此, 在這種情況下焊膏是可行的, 所以我們需要使用其他焊接方法來插入PTH元件，例如手工焊接和波峰焊.

步 6: 功能測試

在最後一步, 將進行最終檢查以測試 PCBA 的功能, 我們稱這個過程為 “該板可以包括通常 SMD 之外的各種組件”. 該測試將模擬PCB的正常運行, 並監測電源和模擬信號通過PCB時PCB的電氣特性，判斷PCBA是否合格.

建議去表演 PCB組裝更好的

講解完印刷電路組裝的詳細流程後, 現在我們想提供一些可以提高PCBA質量的建議.

元件尺寸

在 PCB 設計期間為板上的每個組件選擇正確的封裝尺寸非常重要, 一般來說, 我們建議選擇更大的包裹. 選擇較小的封裝可能會導致電路卡組裝階段出現潛在問題, 這將花費大量時間來修改電路. 而對於一些複雜的修改，例如拆卸和焊接組件, 再次組裝整個電路板要容易得多.

組件佔用空間

組件佔位面積是 PCB 組裝的另一個關鍵考慮因素. 每個封裝都必鬚根據每個集成組件數據表中指定的焊盤圖案精確創建. 許多問題可能源於不正確的足跡, 例如在焊接過程中導致集成元件受熱不均勻, 導致它僅粘在 PCB 的一側而不是兩側. 此外, 無源 SMD 元件，例如電阻器, 電容器, 和電感器也將受到影響，主要是由於與組件相關的焊盤圖案尺寸不正確, 以及連接到組件的兩個焊盤的不同大小的軌道, 或軌道寬度太寬.

組件之間的間距

元器件之間空間不足造成的過熱是PCB故障的主要原因之一, 而這個問題在一些高度複雜的電路中更為明顯. 將一個組件放置得太靠近另一個可能會導致各種問題, 其中最嚴重的可能導致 PCB 的重新設計和重新製造, 這是一個耗時的過程，會增加不必要的成本. 當我們應用自動化組裝和測試機器時, 重要的是要確保每個部件都與機械部件保持很遠的距離, 板的邊緣, 和所有其他組件. 組件之間的間距太小或旋轉不正確的組件可能會導致波峰焊過程中出現問題. 例如, 如果沿著波行進的路徑，一個較高的分量在一個高度較低的分量之前, 焊縫會變弱.

更新 BOM

適用於 PCB 設計和組裝過程, 確保材料清單是至關重要的(出色地) 總是更新. BOM的任何錯誤或不准確都會帶來大麻煩, 這可能會推遲整個組裝階段，因為製造商需要花費大量時間來找出和解決問題. 確保BOM的準確性和有效性, 每次更新 PCB 設計時, 您應該徹底仔細地查看 BOM. 例如, 如果有新組件添加到現有項目, 那麼有必要確保相應地更新 BOM.

基準點的使用

基準點是圓形的銅形狀, 他們將扮演拾放組裝機的地標角色. 通過使用基準, 自動化設備可以識別電路板方向並組裝細間距表面貼裝元件. 基準點可分為全局基準點和局部基準點兩類. 全局基準用於放置在印刷電路板的邊緣，以便可以通過拾放機器檢測板在 X-Y 平面中的方向. 至於地方基準, 它們被放置在靠近方形 SMD 組件的角落, 它允許拾放機器準確定位組件的佔位面積，有助於減少 PCB 組裝過程中的定位誤差. 總之一句話, 基準對於PCB組裝非常重要, 尤其是當板上涉及的許多組件彼此相距不遠時.