Podrobna razlaga poteka obdelave PCBA: celoten proces od načrtovanja do izdelave

Montaža tiskanega vezja(PCBA) je eden ključnih korakov v proizvodnji elektronskih izdelkov. Zajema več stopenj od oblikovanja vezja do namestitve komponent in končnega testiranja. V tem članku bomo podrobno predstavili celoten proces obdelave PCBA, da bi bolje razumeli ta kompleksen proizvodni proces.

Faza 1: Oblikovanje vezja

Prvi korak pri obdelavi PCBA je oblikovanje vezja. Na tej stopnji elektronski inženirji uporabljajo programsko opremo za načrtovanje PCB za ustvarjanje diagramov vezij in shem. Te risbe vključujejo različne komponente, povezave, postavitve in črte na tiskanem vezju. Oblikovalci morajo upoštevati velikost, obliko, število plasti, medslojne povezave in postavitev komponent vezja. Poleg tega morajo upoštevati tudi specifikacije in standarde za načrtovanje tiskanega vezja, da zagotovijo, da lahko končno tiskano vezje izpolnjuje zahteve glede zmogljivosti, zanesljivosti in proizvodnje.

Faza 2: Priprava surovin

Ko je zasnova vezja končana, je naslednji korak priprava surovin. To vključuje:

PCB substrat: običajno izdelan iz kompozitnih materialov, ojačanih s steklenimi vlakni, lahko so enostranske, dvostranske ali večplastne plošče. Material in število slojev podlage sta odvisna od projektnih zahtev.

Elektronske komponente: to vključuje različne čipe, upore, kondenzatorje, induktorje, diode itd. Te komponente so kupljene od dobaviteljev v skladu z BOM (Bill of Materials).

Spajka: Spajka brez svinca se običajno uporablja za izpolnjevanje okoljskih predpisov.

Material za prevleko PCB: Material za prevleko, ki se uporablja za prevleko ploščic PCB.

Drugi pomožni materiali: kot so spajkalna pasta, napeljave PCB, embalažni materiali itd.

Faza 3: Proizvodnja PCB

Proizvodnja PCB je ena od ključnih faz obdelave PCBA. Ta postopek vključuje:

Tiskanje: Tiskanje vzorca vezja na diagramu vezja na substrat PCB.

Jedkanje: uporaba postopka kemičnega jedkanja za odstranitev neželene bakrene plasti, pri čemer ostane zahtevani vzorec vezja.

Vrtanje: vrtanje lukenj v tiskanem vezju za namestitev komponent in priključkov skozi luknje.

Galvanizacija: nanašanje prevodnih materialov na luknje tiskanega vezja s postopkom galvanizacije, da se zagotovijo električne povezave.

Prevleka blazinice: nanašanje spajkanja na blazinice tiskanega vezja za kasnejšo montažo komponente.

Faza 4: Namestitev komponente

Montaža komponent je postopek montaže elektronskih komponent na PCB. Obstajata dve glavni tehnologiji namestitve komponent:

Tehnologija površinske montaže (SMT): Ta tehnologija vključuje montažo komponent neposredno na površino tiskanega vezja. Te komponente so običajno majhne in pritrjene na PCB s spajkalno pasto, ki se nato spajka v pečici.

Tehnologija tankih lukenj (THT): Ta tehnologija vključuje vstavljanje zatičev komponente v odprtine na tiskanem vezju in njihovo spajkanje na svoje mesto.

Montaža komponent se običajno izvaja z uporabo avtomatizirane opreme, kot so stroji za postavitev, stroji za valovito spajkanje in pečice za ponovno pretakanje vročega zraka. Te naprave zagotavljajo, da so komponente natančno nameščene in spajkane na PCB.

Faza 5: Testiranje in kontrola kakovosti

Naslednji korak pri obdelavi PCBA je testiranje in nadzor kakovosti. To vključuje:

Funkcionalno testiranje: Zagotovite, da funkcionalnost plošče ustreza specifikacijam, in preverite delovanje komponent z uporabo ustreznih napetosti in signalov.

Vizualni pregled: uporablja se za preverjanje položaja, polarnosti in kakovosti spajkanja komponent.

Rentgenski pregled: Uporablja se za preverjanje spajkalnih spojev in notranjih povezav komponent, zlasti paketov, kot je BGA (niz s kroglično mrežo).

Termična analiza: ovrednoti odvajanje toplote in toplotno upravljanje s spremljanjem porazdelitve temperature PCB.

Električno testiranje: Vključuje ICT (test de-embed) in FCT (končni test) za zagotovitev električne učinkovitosti plošče.

Zapisi o kakovosti: beležite in spremljajte postopek izdelave in testiranja vsakega vezja, da zagotovite nadzor kakovosti.

Faza 6: Pakiranje in dostava

Ko plošče prestanejo nadzor kakovosti in ustrezajo specifikacijam, se zapakirajo. To običajno vključuje namestitev PCB-jev v antistatične vrečke in izvajanje potrebnih zaščitnih ukrepov med prevozom, da zagotovimo, da plošče varno prispejo na cilj. PCB-je je nato mogoče dostaviti končni liniji za sestavljanje izdelka ali stranki.

Zaključek

Obdelava PCBA je kompleksen in prefinjen proizvodni proces, ki zahteva visoko stopnjo tehničnega znanja in občutljive operacije. Od zasnove tiskanega vezja do namestitve komponent do testiranja in nadzora kakovosti je vsak korak kritičen in vpliva na zmogljivost in zanesljivost končnega izdelka. Razumevanje celotnega procesa obdelave PCBA pomaga oblikovalskim inženirjem, proizvajalcem in strankam bolje razumeti in upravljati vse vidike proizvodnje elektronskih izdelkov.

Ne glede na to, ali gre za potrošniško elektroniko, medicinske pripomočke ali sisteme industrijske avtomatizacije, je obdelava PCBA jedro sodobne elektronske industrije. Z globokim razumevanjem procesa obdelave PCBA se lahko bolje odzovemo na razvijajočo se tehnologijo in potrebe trga ter izdelamo visokokakovostne, zanesljive in inovativne elektronske izdelke.

Upam, da bo ta članek pomagal bralcem bolje razumeti celoten proces obdelave PCBA in zagotovil dragocene informacije za elektronske inženirje, proizvajalce in druge strokovnjake, povezane s PCBA.