PCBA工藝流程

pcba線路板是一種重要的電子部件，是電子元件的支撐體，是電子元器件線路連接的提供者。PCBA是如何生產(chǎn)出來(lái)的呢？也就是說(shuō)PCBA工藝流程是怎么樣的呢？

靖邦PCBA加工小編來(lái)告訴大家：

 PCBA工藝流程

 第1步：焊膏印刷

刮板沿模板表面推動(dòng)焊膏前進(jìn)，當(dāng)焊膏到達(dá)模板的一個(gè)開孔區(qū)時(shí)，刮板施加的向下的壓力迫使焊膏穿過(guò)模板開孔區(qū)落到電路板上。

 第2步:涂敷粘結(jié)劑

 可選工序。采用雙面組裝的電路板為防止波峰焊時(shí)底部表面安裝元件或雙面回流焊時(shí)底部大集成電路元件熔融而掉落，需用粘結(jié)劑將元件粘住。另外，有時(shí)為防止電路板傳送時(shí)較重元器件的位置移動(dòng)也需用粘結(jié)劑將其粘住。

 第3步：元件貼裝

該工序是用自動(dòng)化的貼裝機(jī)將表面貼裝元器件從進(jìn)料器上拾取并準(zhǔn)確地貼裝到印刷電路板上。

 第4步：焊前與焊后檢查

 組件在通過(guò)再流焊前需要認(rèn)真檢查元件是否貼裝良好和位置有無(wú)偏移等現(xiàn)象。在焊接完成之后，組件進(jìn)人下個(gè)工藝步驟之前，需要檢驗(yàn)焊點(diǎn)以及其它質(zhì)量缺陷。

 第5步：再流焊

 將元件安放在焊料上之后，用熱對(duì)流技術(shù)的流焊工藝融化焊盤上的焊料，形成元件引線和焊盤之間的機(jī)械和電氣互連。

 第6步：元件插裝

 對(duì)于通孔插裝元器件和某些機(jī)器無(wú)法貼裝的表面安裝元件，例如某些插裝式電解電容器、連接器、按鈕 開關(guān)和金屬端 電極元件(MELF)等，進(jìn)行手工插裝或是用自動(dòng)插裝設(shè)備進(jìn)行元件插裝。

 第7步：波峰焊

 波峰焊主要用來(lái)焊接通孔插裝類元件。當(dāng)電路板通過(guò)波峰上方時(shí)，焊料浸潤(rùn)電路板底面漏出的引線，同時(shí)焊料被吸人電鍍插孔中，形成元件與焊盤的緊密互連。

 第8步：清洗

 可選工序。當(dāng)焊膏里含有松香、脂類等有機(jī)成分時(shí)，它們經(jīng)焊接后同大氣中的水相結(jié)合而形成的殘留物具有較強(qiáng)的化學(xué)腐蝕性，留在電路板上會(huì)妨礙電路連接的可靠性，因此必須徹底清洗掉這些化學(xué)物質(zhì)。

 第9步：維修

 這是一個(gè)線外工序，目的是在于經(jīng)濟(jì)地修補(bǔ)有缺陷的焊點(diǎn)或更換有疵病的元件。維修基本上可分為補(bǔ)焊 (Touch up)、重工(Rework)和修理 (Debug) 3種。

 第10步：電氣測(cè)試

 電氣測(cè)試主要包括在線測(cè)試和功能測(cè)試，在線測(cè)試檢查每個(gè)單獨(dú)的元件和測(cè)試電路的連接是否良好;功能測(cè)試則通過(guò)模擬電路的工作環(huán)境，來(lái)判斷整個(gè)電路是否能實(shí)現(xiàn)預(yù)定的功能。

 第11步：品質(zhì)管理

 品質(zhì)管理包括生產(chǎn)線內(nèi)的質(zhì)量控制和送往顧客前的產(chǎn)品質(zhì)量保證。主要是檢查缺陷產(chǎn)品、反饋產(chǎn)品的工藝控制狀況和保證產(chǎn)品的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到顧客的要求。

 第12步：包裝及抽樣檢查

 最后是將組件包裝，并進(jìn)行包裝后抽樣檢驗(yàn)，再次確保即將送到顧客手中產(chǎn)品的高質(zhì)量。

 PCBA工藝流程步驟就是這些，線路板從生產(chǎn)到出售，中間的工藝流程是非常嚴(yán)格的，這樣才能保證PCBA的產(chǎn)品質(zhì)量。

PCBA加工，可制造性設(shè)計(jì)與制造的關(guān)系是什么？

這次的文章靖邦技術(shù)繼續(xù)為您講解PCBA及SMT相關(guān)知識(shí)，下文是關(guān)于可制造性設(shè)計(jì)與制造的關(guān)系可以歸納為以下兩點(diǎn)。這次的文章靖邦技術(shù)繼續(xù)為您講解PCBA及SMT相關(guān)知識(shí)，下文是關(guān)于可制造性設(shè)計(jì)與制造的關(guān)系可以歸納為以下兩點(diǎn)。

(1)PCBA的可制造性設(shè)計(jì)決定PCBA的焊接直通率水平，它對(duì)焊接良率的影響是性的，較難通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)工藝的優(yōu)化進(jìn)行補(bǔ)償。

(2)可制造性設(shè)計(jì)決定生產(chǎn)效率與生產(chǎn)成本。如果PCBA的工藝設(shè)計(jì)不合理，

可能就需要額外的試制時(shí)間和工裝，如果還不能解決，就必須通過(guò)返修來(lái)完成。這些都降低了生產(chǎn)效率.提高了成本。

下面以一個(gè)0.4mmQFP的例子予以說(shuō)明。

0.4mmQFP是廣泛使用的一類封裝，但它也是焊接不良排行前十的封裝。主要的焊接不良表現(xiàn)為橋連和開焊，見(jiàn)圖2-4。

0.4mmQFP之所以容易發(fā)生橋連，是由于引線之間的間隔比較小，一般只有0.15~ 0.20mm，它對(duì)焊膏量的變動(dòng)比較敏感。如果焊膏印刷稍微偏厚就可能引發(fā)橋連，因此，通常采取的改進(jìn)舉措是減少焊膏印刷的鋼網(wǎng)厚度，但這樣做的結(jié)果可能帶來(lái)更多的開焊。如果能夠提供一個(gè)比較大的焊膏量工藝窗口，那么就可以有效地提高焊接的良率。

從工藝設(shè)計(jì)角度考慮，需要解決兩個(gè)問(wèn)題:一是如何控制焊膏量的變化;二是如何降低焊膏量對(duì)橋連的影響。如果能夠解決這兩個(gè)問(wèn)題就能夠很好地管控0.4mmQFP的焊接質(zhì)量。

下面介紹一下0.4mmQFP的焊點(diǎn)結(jié)構(gòu)與焊膏印刷的原理，見(jiàn)圖2-5和,圖2-6。

從圖2-5可以看到，熔融的焊錫鋪展在焊盤和引腳表面，焊盤的寬度決定吸附熔融焊錫的量。從圖2-6可以了解到阻焊厚度對(duì)鋼網(wǎng)與焊盤之間密封性的影響—如果阻焊層比較厚就會(huì)增加焊膏的量。

了解了這兩點(diǎn)，就可以進(jìn)行0.4mmQFP的工藝設(shè)計(jì)，具體講就是通過(guò)對(duì)焊盤、阻焊和鋼網(wǎng)的一體化設(shè)計(jì)，有效控制焊膏量的波動(dòng)并降低焊膏量對(duì)橋連的敏感度。

如果把焊盤設(shè)計(jì)得比較寬一點(diǎn)，鋼網(wǎng)開窗設(shè)計(jì)窄點(diǎn)，去掉焊盤之間的阻焊，見(jiàn)圖2-7，那么，就可以獲得穩(wěn)定的焊膏量(去掉了阻焊對(duì)焊膏印刷厚度的影響)，可以適應(yīng)焊膏量變化的焊縫結(jié)構(gòu)(寬焊盤窄的鋼網(wǎng)開窗)，從而實(shí)現(xiàn)了少橋連甚至不橋連的工藝目標(biāo)。實(shí)踐證明，這樣的設(shè)計(jì)完全可以解決。

0.4mmQFP的橋連問(wèn)題。

當(dāng)然，圖2-7所示設(shè)計(jì)只是一種思路，還可以根據(jù)PCB廠的能力進(jìn)行其它的設(shè)計(jì)，圖2-8為兩個(gè)案例，都是比較好的設(shè)計(jì)。圖2-8(a)為日本京瓷公司的焊盤設(shè)計(jì)，采用了0.25mm寬焊盤并在焊盤間加阻焊的設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)建立在PCB廠工藝能力上，要具有精密阻焊開窗能力。圖2-8( b)為日本公司的焊盤設(shè)計(jì)，采用了引腳根部窄焊盤的設(shè)計(jì)。

通過(guò)以上案例，說(shuō)明要重視工藝設(shè)計(jì)，賦予工藝設(shè)計(jì)與硬件設(shè)計(jì)同樣的地位，所創(chuàng)造的是產(chǎn)品的高質(zhì)量。

PCBA可制造性設(shè)計(jì)概述

PCBA的可制造性設(shè)計(jì)，不僅要解決可制造的問(wèn)題，還要解決低成本、 高質(zhì)量的制造問(wèn)題。而“可制造”與“低成本、高質(zhì)量”目標(biāo)的達(dá)成，不僅 取決于設(shè)計(jì)，也取決于制...PCBA的可制造性設(shè)計(jì)，不僅要解決可制造的問(wèn)題，還要解決低成本、 高質(zhì)量的制造問(wèn)題。而“可制造”與“低成本、高質(zhì)量”目標(biāo)的達(dá)成，不僅 取決于設(shè)計(jì)，也取決于制造，但更取決于設(shè)計(jì)與制造的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一，也就是 “一體化”的設(shè)計(jì)。認(rèn)識(shí)這一點(diǎn)非常重要，是做好PCBA可制造性設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。 只有認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，我們才能夠系統(tǒng)地、地掌握PCBA可制造性設(shè)計(jì)。

在大多數(shù)的SMT討論中，談到可制造性設(shè)計(jì)，基本上就是光學(xué)定位符 號(hào)設(shè)計(jì)、傳送邊設(shè)計(jì)、組裝方式設(shè)計(jì)、間距設(shè)計(jì)、焊盤設(shè)計(jì)等等，這些都是 一些設(shè)計(jì)“要素”，但核心是如何將這些要素“協(xié)調(diào)與統(tǒng)一”起來(lái)。如果不 清楚這點(diǎn)，即使所有的設(shè)計(jì)都符合要求，也不會(huì)收到預(yù)期的效果。

根據(jù)以上的認(rèn)識(shí)，靖邦小編畫了一個(gè)圖，企圖闡明PCBA設(shè)計(jì)的核心與原則， 見(jiàn)下圖。

在圖中，空心箭頭表示設(shè)計(jì)的步驟，實(shí)線箭頭表示兩設(shè)計(jì)因素的主從關(guān) 系或決定關(guān)系，而虛線箭頭則表示可制造性設(shè)計(jì)對(duì)質(zhì)量的影響。

在PCBA的可制造性設(shè)計(jì)中，一般先根據(jù)硬件設(shè)計(jì)材料明細(xì)表（BOM ) 的元器件數(shù)量與封裝確定PCBA的組裝方式，即元器件在PCBA正反面的元 器件布局，它決定了組裝時(shí)的工藝路徑，因此也稱工藝路徑設(shè)計(jì)；然后，根 據(jù)每個(gè)裝配面采用的焊接工藝方法進(jìn)行元器件布局；最后根據(jù)封裝與工藝方 法確定元器件之間的間距和鋼網(wǎng)厚度與開窗圖形設(shè)計(jì)。

從上圖可以看到以下幾點(diǎn)。

1. 封裝是可制造性設(shè)計(jì)的依據(jù)和出發(fā)點(diǎn)

從上圖可以看到，封裝是可制造性設(shè)計(jì)的依據(jù)與出發(fā)點(diǎn)。不論工藝路 徑、元器件布局，還是焊盤、元器件間距、鋼網(wǎng)開窗，都是圍繞著封裝來(lái)進(jìn) 行的，它是聯(lián)系設(shè)計(jì)要素的橋梁。

2. 焊接方法決定元器件的布局

每種焊接方法對(duì)元器件的布局都有自己的要求，比如，波峰焊接片式元件，要求其長(zhǎng)方向與PCB波峰焊接時(shí)的傳送方向相垂直，間距大于相鄰元 件比較高的那個(gè)元件的髙度。

3. 封裝決定焊盤與鋼網(wǎng)開窗的匹配性

封裝的工藝特性，決定需要的焊膏量以及分布。封裝、焊盤與鋼網(wǎng)三者是相互關(guān)聯(lián)和影響的，焊盤與引腳結(jié)構(gòu)決定了焊點(diǎn)的形貌，也決定了吸 附熔融焊料的能力。鋼網(wǎng)開窗與厚度設(shè)計(jì)決定了焊膏的印刷量，在進(jìn)行焊 盤設(shè)計(jì)時(shí)必須聯(lián)想到鋼網(wǎng)的開窗與封裝的需求。下圖所示的兩個(gè)圖分別是 0.4mmQFP不同焊盤與鋼網(wǎng)匹配設(shè)計(jì)的焊膏熔融結(jié)果，由此可以看到下圖(a)比（b)設(shè)計(jì)要好，焊膏熔化后均勻地鋪展到焊盤上，顯示焊膏量與焊 盤尺寸比較匹配，而圖（b)顯示焊膏偏多，焊接時(shí)容易產(chǎn)生橋連。

4.可制造性設(shè)計(jì)與SMT工藝決定制造的良率

可制造性設(shè)計(jì)為高質(zhì)量的制造提供前提條件和固有工藝能力（Cpk)，這 也是質(zhì)量管理課程中提到“設(shè)計(jì)決定質(zhì)量”的理由之一。

這些觀點(diǎn)或邏輯關(guān)系是可制造性設(shè)計(jì)內(nèi)在聯(lián)系的體現(xiàn)，在可制造性設(shè)計(jì)時(shí)必須記住這些觀點(diǎn)，以便以“一體化”的思想進(jìn)行可制造性的設(shè)計(jì)。

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