PCB组装 - 如何更专业

印刷电路板是各种电子产品背后的驱动力。您可以在简单的计算器以及先进的军事和卫星系统中找到它们。但是，您知道如何组装PCB吗？你知道这个过程中涉及的步骤吗？如果您不这样做，则无需担心！我们创建了这份关于 PCB 材料清单 (BOM) 的深入指南，以便安装到船上。 PCB 组装，以了解您需要的有关该过程的一切。然后您就可以组装您的 PCB 并为您的项目注入活力。

本指南将探讨 PCB 组装过程和使用的不同技术。

印刷电路板组装

印刷电路板组件正在安装或放置赋予电路板功能的电子元件。手动和自动技术可以安装电子元件，然后将它们焊接到位。

PCBA 或印刷电路板组件。如果您不将其与生产和创建原型的印刷电路板 (PCB) 制造相混淆，将会有所帮助。涵盖组装过程中电子元件的安装。印刷电路板组件）是在整个零件和零件焊接并正确安装后呈现的电路板。

可以使用不同的技术来组装 PCB，包括 SMT 和 THT 工艺。我们将在第 4 章详细探讨它们，但现在让我们看一下 PCB 设计。

印刷电路设计和制造

使用原理图，您可以使用计算机辅助设计 (CAD) 解决方案来设计 PCB。根据设计，然后将设计文件或Gerber文件交给生产或组装PCB的制造商。

PCB的基本设计包括-

基材： PCB的基材称为基板。这就是使电路板坚固耐用的原因。

铜： PCB 的每个功能面都涂有一层薄的导电铜层。面数需要覆铜层，具体取决于板子是单面还是双面。

阻焊： PCB上的绿色物质是由于阻焊层的应用。它为铜迹线提供绝缘，使其不接触导电元件。

丝印： 使用白屏作为 PCB 的最后一层。它包含符号和字符中不同组件的标签。

PCB也可以是三种类型-

• 由玻璃纤维等固体材料制成的刚性 PCB
• 由 Kapton 等可弯曲材料制成的柔性 PCB
• 由金属芯制成的金属芯PCB

下一章会发现印刷电路板的组装过程。

印刷电路板组装流程

3.1 所需工具

如果您打算手动焊接 PCB，则需要最少数量的工具。要安排的事情包括-

• 烙铁或焊台
• 助焊剂
• 钳子
• 剪线钳
• 螺丝刀
• 伏特/欧姆表

3.2 PCB组装 —焊接设备

您可以从各种用于手动印刷电路板组装的焊接设备中进行选择。最简单的直接插入电源插座，没有太多的温度控制选项。您应该为您的 PCB 组装选择 15 到 30 瓦的烙铁。

恒温控制的烙铁可能是合适的，因为它们带有控制温度的选项。有些有刻度盘来控制温度，而另一些则使用具有特定温度的磁化尖端。

如果您选择具有不同尺寸的可更换烙铁头的烙铁会有所帮助。当您增加导致温度升高的电流时，奖金开始磁化。当磁性下降时，热量也会减少。

您可能还需要一个使用热空气熔化焊料的热风焊台。

3.3 焊料种类

您会在市场上找到不同类型的焊料，并根据您项目的目的和应用进行选择。电子产品使用的焊锡有3种-

• 铅合金焊料
• 无铅焊料
• 银合金焊料

铅合金焊料

焊料由铅和锡的组合制成，还可能含有微量的其他金属。它负责为焊料提供较低的熔化温度，这一点很重要，因为大多数电子产品都是热敏感的。

铅合金焊料的定义是锡的重量与铅的重量之比。例如，它可能有 60:40 或 63:37 的余额——第一个数字代表容器的数量，而第二个代表铅的数量。

您可以将这两种焊料类型用于典型的电子应用。 63:37合金可有效转化为液态，有助于防止冷焊点。

铅基合金被用作电子行业的标准，但可能会对健康产生影响。

无铅合金

您可能会遇到无铅合金，例如 96.5:3:0.5，其中含有 96.5% 的锡、3% 的银和 0.5% 的铜。无铅合金比铅基合金更昂贵并且具有更高的熔化温度。

无铅合金虽然可能很脆，但会产生更牢固的焊点。

银合金焊料

焊料可能含有也可能不含铅。银首先用于焊料，以制造更坚固耐用的焊点。银合金焊料往往比铅基和无铅合金更贵。

3.4 PCB 组装 —正确的焊接技术

PCB组装过程。在印刷电路板组装过程中，您必须多次使用焊接方法。如果您使用适当的焊接技术来获得最高质量的最终产品，将会有所帮助。在这里，我们将告诉您如何在 PCB 的材料清单 (BOM) 中使用适当的焊接技术来安装到板上。

焊接的正确方法是将焊接的表面加热到超过焊料的熔点。它使焊料能够自由地流过表面。如果你也检查一下焊料的数量会有所帮助，确保不要使用太多。

您还必须确保表面加热到足以防止冷焊点。当您对表面使用的热量太少时，就会发生这种情况，并且焊料无法自由移动。

其余的焊接过程由机器自动执行。回流焊是利用一系列的加热器和冷加热器使焊料熔化固化，使其牢固。

您应该确保在回流焊机中正确设置温度。它需要加热到250摄氏度才能熔化焊料。

处理 THT 组件时可能需要手动焊接技术。您必须手动放置零件，然后将额外的引线或电线焊接到电路板的另一侧。必须小心操作，以免焊料或助焊剂接触到不同的组件，并且只能在正确的位置。

如果您是全新的工作人员，那么焊接 PCB 可能会很复杂或具有挑战性。如果您先在一些小项目上练习，然后在熟练后尝试 PCB 焊接，将会有所帮助。如果您还注意不要吸入焊料中助焊剂产生的烟雾或烟雾，这将有所帮助。

现在我们将检查用于组装PCB的工艺之间的差异。

印刷电路板组装工艺的差异

您可以使用不同的技术在 PCB 上组装电子元件。主要方法包括通孔技术（THT）、表面贴装技术（SMT）和混合技术。

我们将讨论 SMT 的主要区别和过程）。这将使拾取和放置机器轻松拾取和放置 PCB 上的组件（每种方法的 PCB 组装。

Thr ough-Hole 技术 (THT)

PCB组装的THT方法用于带有电线或引线的电子元件。 PCB带有钻入其中以安装部件的孔。通过孔的额外电荷焊接在电路板的另一侧。

THT 用于重要组件，例如线圈和电容器。它也用于通过PCB的电镀通孔的其他电镀通孔或PTH零件。各种 PCB 组件使用板上的孔将信号从 PCB 的一侧传输到另一侧。因此，您不能依赖直接通过孔的焊膏。

PCB组装-组装过程

THT 组装使用手动和自动过程将组件放置在 PCB 上。进行如下——

1. PCB组装 —放置组件

电气工程师根据规格手动将组件放置在 PCB 上。它必须快速准确地完成，并完全符合 THT 组装过程的操作标准或规定才能正常运行。

例如，必须定义电子元件的方向和极性，以免操作元件影响它们。

2. PCB组装 —检查和纠正

您需要检查PCB上的所有电子元件是否已准确放置。它可以使用传输框架自动完成。如果您发现任何错误或错误，工程师可以快速纠正。

3.波峰焊

在此步骤中，这些电子元件必须焊接到板上。您可以手动完成，但可以使用更高效和自动化的流程，称为波峰焊。

PCB 放置在传送带上，传送带将其运送到包含高温熔融焊料的特殊烤箱内。焊料涂在电路板底部，一次覆盖所有引脚。

电子元件通过所有引线或电线连接到电路板上。

表面贴装技术 (SMT)

WellPCB，我们拥有专业人士和专家，他们拥有合适的技能组合，可以满足您对 PCB 的需求。我们提供 PCB 制造 PCB 组装（SMT 使您能够加快生产过程，但会增加出现缺陷的机会。SMT 是在 PCB 上自动放置或安装电子元件。因此，该方法还采用故障检测来进行创造功能性产品。

用 SMT 安装的电气元件比 PTH 元件小，可能有也可能没有引线。它们有时带有引脚、扁平触点或端子。

组装过程

1. PCB组装 —焊锡

您必须使用焊膏打印机将焊料涂到 PCB 上。焊锡丝网或模板用于确保在放置电子元件的有效点正确应用焊料。

拥有高效的焊膏印刷工​​艺至关重要，因为它直接影响焊接质量。焊锡检查员用于发现锡膏印刷质量中的任何缺陷。如果现场有任何错误，则将焊料洗掉以进行第二次印刷。

对于小缺陷，返工就足够了。

2.放置组件

焊锡印刷后使用贴片机安装电子元件。引擎通过元件卷轴自动安装 IC 或元件。组件卷轴负责将细节输入机器，然后将其固定在 PCB 上。

3. PCB组装 —回流焊

此步骤使用专门的烤箱来硬化焊膏，以牢固地固定电路板的组件。 PCB 装在一系列加热器内，将电路板的温度提高到 250 摄氏度。高温使板上的焊锡熔化。

接下来，PCB 会通过一系列更出色的加热器，从而降低温度并帮助焊料硬化。将所有电子元件牢固地粘附在 PCB 上。

PCB 组装-混合技术

电子产品的复杂性增加，在现代需要在 PCB 上使用不同的电子元件。您会发现在包含表面贴装和通孔细节的单个 PCB 中同时使用 THT 和 SMT 技术。

混合技术用于以下情况-

单面混合装配

在单面混合组装中，首先进行通常的锡膏印刷工艺。 Then the surface-mounted components are placed, followed by reflow soldering.

Then you have to place the THT components and carry out wave soldering. You can also go for manual soldering if you use a small number of THT components.

One Side THT and One Side SMT

First, you need to apply the surface mount adhesives and then mount the SMT components. Then you have to place them in the oven for solidification, followed by flipping.

Then you have to mount the THT components and perform wave soldering. This assembly process requires high cost because of the use of an increased amount of adhesives.

Double Side Mixed Assembly

It is a complicated and lengthy process where SMT components are placed after solder paste printing. Then you have to use adhesives for placing the SMT components on the other side, followed by solidification.

Next, the THT components are mounted, ending with wave soldering. You can also carry out the process without using adhesives but need to use heating three times, resulting in decreased efficiency.

The following chapter will determine how a PCB is tested to ensure its functionality and quality.

Printed Circuit Board Assembly Testing

You will need to run various tests to determine the functionality of your PC assembly. It starts with the DFM check, which involves checking the design specifications of a PCB for missing or problematic features.

The next test for functionality is carried out after the surface-mounted components are placed and soldered. The board is tested for its connections and shorts, which can occur if inappropriate links have occurred.

Manually inspect the PCB after the reflow process. It can be helpful in a small batch of PCBs but is not feasible for large-scale production. An automatic optical inspection machine is also used to test the PCBs using advanced cameras.

The machine can detect low-quality solder by analyzing the way they reflect light.

One of the less conventional methods used for highly complex or multi-layered PCB involves X-ray inspection. The X-ray provides visuals of all the layers and can help find hidden problems from plain eyesight.

After the assembly process is over, a final inspection and functionality test are carried out. You can find out different aspects through the trial, such as signal output, current, and voltage. You can determine the electrical characteristics of the PCB through simulated signals.

PCB Assembly–Conclusion

This will make it easy for a pick and place machine to easily pick and place the components on the PCB (PCB assembly can be a complicated process or a simple one depending on the number of electronic components you are using and their types. The best way to assemble a PCB is to specialize in maintaining all specifications and standards.

You can contact us for printed circuit board assembly and high-quality end products quickly passing the function tests. We will ensure that the PCBs are assembled as per your design and instructions to deliver the best results.