什么是PCBA以及如何定制PCB组装
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- 发布时间:2024-09-14
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【概要描述】 PCBA是印刷电路板组件,是在一块空白的PCB上通过焊接元器件而形成的电子主板或模块。A坚持使用绝缘材料片、铜箔和阻焊层。当它与所需的组件焊接并通过检查后,它就是PCBA。
什么是PCBA以及如何定制PCB组装
【概要描述】 PCBA是印刷电路板组件,是在一块空白的PCB上通过焊接元器件而形成的电子主板或模块。A坚持使用绝缘材料片、铜箔和阻焊层。当它与所需的组件焊接并通过检查后,它就是PCBA。
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PCBA是印刷电路板组件,是在一块空白的PCB上通过焊接元器件而形成的电子主板或模块。A坚持使用绝缘材料片、铜箔和阻焊层。当它与所需的组件焊接并通过检查后,它就是PCBA。
第 1 部分:什么是 PCBA?
PCBA 或印刷电路板组件是指表面贴装和/或通孔安装电子元件(如电容器、电阻器和 IC)的电路板。一些 PCBA 可以嵌入元件,例如LTCC 陶瓷 PCB。
PCBA 包括 PCB 和元件。PCB 使用从铜层蚀刻出的导电迹线和焊盘,这些铜层压在非导电片层之间。元件焊接在 PCB 上,以进行电气和机械连接。
为了确保 PCB 和组件之间的连接正常,需要将焊料焊接或插入空白电路板并进行检查以测试其性能。
在PCBA中,不同层的铜线通过填铜孔相互连接,电子元件焊接在PCB铜焊盘上或穿过镀铜通孔插入。此外,PCBA可以有两个元件安装面。
PCBA 是一种半电气产品,适用于各种产品,从小型 LED 灯到大型工业控制系统。当 PCBA 安装外壳和其他部件时,它们就是盒装产品或最终产品。例如,上图是 PCBA 及其最终产品——视频投影仪。
第 2 部分:如何获取定制 PCBA
步骤1.设计自定义 PCB 的一步是创建原理图。
将所需组件放置在画布上,并将其引脚与代表电气连接的线连接起来。组件通常取自设计软件中的组件库。
根据所用封装类型(例如双列直插式封装或表面贴装芯片),相同元件可能有多种变体。封装在原理图中可能看起来相同,但在设计电路板的布局图中却有很大不同。
除了元件及其电气连接外,还需要电源和接地信号。此外,必须在 PCB 上放置连接器,以便为电源和接地留出空间。电路板还需要连接到外部设备,例如电位器、LED 等。
步骤2.一切就绪后,将进行电气规则检查,以确保没有明显故障。
这些可能包括电线或连接断裂或任何缺失的接地或电源连接等。原理图完成后,将检查电路板布局视图。
步骤3.将组件移动到合理的适当位置。
步骤4.对于电路板生产,信号被分配到每一层,并且单层上的不同信号不能接触。
步骤5.信号布置完成后,需要运行设计规则检查以确保孔、线迹等的正确放置。这些规则也可以定制。
步骤6.如果设计获得批准,则可以上传设计文件。
PCB 制造的沟通语言是 Gerber 文件。每块板都有多个文件,每层一个。另一个称为“钻孔文件”的文件用于定义需要钻孔的位置。
步骤7.进入在线报价系统,点击“浏览文件”上传Gerber。
上传 Gerber 后,它会运行错误检查程序。它会生成 PCB 的图像文件。您需要输入所需的 PCB 数量。
步骤8.检查 PCB 规格,选择交货时间,然后单击“立即购买”。按照屏幕上的下一个说明进行操作。
第 3 部分:PCBA 制造 - SMT 和 PTH
现在几乎所有的PCBA都需要采用表面贴装技术,这种技术是自动化的,而半自动化的通孔技术(PTH)已经很少使用。
表面贴装技术
表面贴装技术 ( SMT)代表将元件焊接到 PCB 表面的整个技术。在 SMT 中,元件或 SMD 没有引线或只有短引线。
SMT组装过程自动化、高效,包括PCB焊盘上锡膏印刷、锡膏检查、贴装SMD、回流焊接、自动光学检查(AOI)等。
SMT无需为SMD预留相应的孔位,适合高密度电路,最小的SMD封装尺寸为01005.最细间距。通常,电子元件的引脚通过人工插入PCB板上预先设定好的孔内,将PCBA放置在只露出需要波峰焊区域的治具内并预热,然后放入波峰焊炉内,对THT元件引脚与通孔进行焊接。
如果 PCBA 对不同的 THT 元件需要不同的焊接规范,则需要选择性焊接而不是波峰焊。
对于大规模PCBA制造,SMT比THT更高效、更经济。
第 4 部分:PCBA 检查
在整个 PCB 组装过程中,需要进行各种检查以确保 PCBA 的稳固连接和功能。
在PCB组装过程中,PCBA检查按时间顺序如下:
焊膏检测 (SPI):PCB 丝网印刷焊膏后,会通过 SPI 机器。红外摄像机扫描焊膏,计算机将规格与预先输入的标准规格进行比较,以确保焊膏的尺寸、厚度和位置适合焊接。只有经过此检查后,PCB 才能进入放置表面贴装器件 (SMD) 步骤。
BGA 的 X 射线检查:如果 SMD 包含球栅阵列 (BGA),则 PCBA 应在回流焊接之前通过 X 射线检查。此检查可确保 BGA 的焊球完好无损且适合焊接。
目视检查:回流焊接前,应尽一切努力确保万无一失。因此,SMT 生产线上有一个质量控制 (QC) 小组来检查 PCBA 的表面。
自动光学检测(AOI):回流焊后,PCBA应逐一通过AOI机器,以确保没有焊接错误,包括焊桥,元件偏移,焊接空洞,墓碑等。
再进行一次目视检查:AOI 之后,QC 小组需要检查 PCBA,以确保没有因过多回流而导致的组件和电路板老化。
首件检测(FAI):在PCBA打样阶段,我们制造5件,随机挑选1件PCBA进行FAI。专业技术人员使用连接FAI机器的探针笔逐一接触PCBA元件。记录PCBA元件的值并与预先输入的值进行比较。FAI完成后,会自动生成报告。我们会将其发送给客户进行审核。只有在客户批准后,我们才能开始大规模PCB组装。
另外两次目视检查:波峰焊之前和之后,我们的 QC 技术人员会目视检查 PCBA,以确保没有任何问题。
万用表检查:在 PCB 设计阶段,您需要使用万用表设计用于测试 PCBA 上关键元件的焊盘。在 PCB 组装后,我们将使用万用表的两个探针接触测试焊盘,以确保 PCBA 上的关键元件可用。这是必要的 PCBA 检查。
功能测试:PCB组装完成后,还有对PCBA进行功能测试,这是可选的检查。将PCBA放在一个通电并与电脑连接的治具上。电脑会在屏幕上显示PCBA的通过结果。
热老化:热老化是检查PCBA在长时间连续工作后是否能正常工作的一项PCBA检查,根据应用要求,老化时间从12小时到168小时不等。
模拟测试:安装外壳后,PCBA 是整机或最终产品。为了确保整机能够按预期工作,我们可以在交付前模拟应用领域以查看产品的工作结果。
此外,对于柔性PCB,PCBA检测还包括拉力测试、弯曲测试、手汗测试、环保测试、金相检测、桥接测试、耐压测试、阻抗测试等。
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