PCBA加工的四个阶段,PCBA清洗剂选型介绍
PCBA加工的四个阶段
阶段1:贴装应用
1.锡膏印刷机
PCBA组装的第一步是将焊膏涂到板上。锡膏是由微小的金属合金混合物制成的灰色粘胶。通常是锡,铅和银。可以将其视为将完成的电路板粘合在一起的胶水。没有它,组件将不会粘在裸板上。
在涂膏之前,将PCB模板放在板上。PCB模板是一种不锈钢板,具有小小的激光切割孔,这些焊剂仅可将焊锡膏施加到组件接触最终将位于成品PCB上的电路板区域,即SMD焊盘。
锡膏印刷机的运行
在施加焊膏期间,PCB模板和PCB在自动焊膏打印机中被锁定到位。然后,刮刀将无铅锡膏以精确的量涂在焊盘上。然后,机器在模板上拖动刀片,以将浆糊均匀地铺展并沉积在所需区域中。除去模板后,焊膏将恰好在我们希望的位置(希望如此)。
2.焊膏检查(SPI)机
锡膏检查机
众多行业研究指出,高达70%的SMD焊接问题可追溯到不正确或不合格的焊膏印刷。因此,下一步是检查焊膏是否正确印在板上。尽管采用良好的焊膏印刷方法通常足以满足小批量PCB的需求,但在批量生产大量PCB时应考虑使用SPI,以避免较高的返工成本。
SPI机器利用能够捕获3D图像的摄像头,通过焊锡量,对齐方式和高度等因素来评估焊锡膏的质量。然后,机器可以迅速识别出不合适的焊锡量或对齐不正确,从而使制造商可以迅速发现不良的焊锡膏印刷并纠正问题。与自动光学检查(稍后会详细介绍)一起使用时,这可使制造商有效地监视和控制焊料印刷过程,从而降低返工成本,并能更高效地生产高质量PCB。
阶段2:自动化元件放置
3.点胶机
涂胶机
在放置元件之前,点胶机将胶点施加到将要放置元件主体的PCB上,以将其固定到位,直到引线和触点被焊接为止。这对于波峰焊很重要,在波峰焊中,波峰可能会移走较大的组件,或者对于双面波峰焊或回流焊,以防止组件掉落。
4.贴片机
贴片机器可能是整个装配线中最令人着迷的机器。顾名思义,拾放机将组件拾起并将它们放在裸板上。传统上,PCBA组装过程的这一阶段是手工完成的,在此阶段,人们会用镊子费力地挑选和放置组件。但幸运的是,如今的PCB制造商已使用拾取和放置机器使这一步骤自动化,因为机器比人类更精确并且可以全天候工作。
贴装机吸取SMT组件,并将它们准确地放置在焊膏顶部的预编程位置。它们以闪电般的速度坠落,机器轻松达到每小时30,000个零件的速度。由于机器以有序但几乎疯狂的方式放置零件,因此观看和放置机器的工作无疑是最有趣的观看!
用来吸取零件的小吸盘(左),自动机械臂将零件迅速向下扔(右)
第三阶段:焊接
5.回流焊机
回流焊机
回流焊接是PCBA组装中使用最广泛的焊接技术。一旦板上完全装有组件,组件就沿着传送带移动通过一个长长的巨型烤箱(称为回流焊接机)。PCB板在严格控制的温度下穿过各个区域,以使焊膏稳定地熔化和硬化,从而在组件及其各自的焊盘之间形成牢固的电连接。
6.波峰焊机
波峰焊机之所以得名,是因为PCB必须经过一波熔化的焊料才能焊接组件。在波峰焊过程开始时,会应用所谓的助焊剂层来清洁所有组件触点和焊盘,以确保焊料能够正确粘附。施加助焊剂后,将板预热以防止热冲击。最后,在熔化的焊料罐中建立焊锡波,然后将PCB穿过,使板的下侧与焊锡波接触,从而在组件的引线之间或与它们各自的孔和引线的触点之间形成连接。护垫。
但是,与回流焊相比,波峰焊在当今的PCBA组装中使用不广泛,因为后者在焊接当今使用的具有表面贴装元件的板上的精细特征方面要有效得多。结果,波峰焊以及最近的选择性波峰焊方法被用于组装通孔部件。
阶段4:检查
7.自动化光学检查(AOI)
现在电路板已完全组装好,现在可以进行检查和测试了。随着PCB板复杂度的增加,自动光学检查比以往任何时候都更加重要。尽管您仍然可以用肉眼斜视和发现错误,但是手动检查根本无法有效地进行批量生产,因为操作员很快就会感到疲倦,并且错误很容易被忽略。测试PCBA是PCBA制造中的关键步骤,以避免昂贵的再制造费用和材料浪费。AOI系统用于在生产过程中及早发现问题,并允许对过程进行修改或对单个板进行纠正。
使用光学方法检测缺陷,AOI系统可以执行以前由人类完成的检查,但速度和准确性要高得多。AOI机器使用高清摄像头捕获电路板的表面并建立图像以进行分析。然后,将捕获的图像与正确参考板的图像进行比较,以识别各种缺陷,从不正确和缺失的组件到短路和划痕。
8.在线测试(ICT)–钉床
使用“钉床”夹具进行在线测试
在线测试(ICT)阶段使用指甲钳固定装置进行,是快速测试组装的PCB板功能的最广泛认可的方法之一。由于测试台与折磨装置的异常相似,因此以真实的指甲床命名,测试夹具由一系列弹簧加载的弹簧针组成,这些弹簧针排列成使得每个针与PCB电路中的一个节点接触。每个完成的电路板都放在这些引脚的顶部并向下压,可以通过PCB上的数百个测试点快速建立接触。通过这些测试点,夹具可以快速将测试信号传入和传出PCB,以评估其性能并检测电连续性或短路的中断。
在钉床上进行过测试的PCBA可能会由于引脚的尖锐尖端而从焊接连接上看到的小凹痕中得到证明。因此,当您的PCBA出现小凹痕时,不要惊慌!这是值得庆祝的原因,因为这表明您的制造商已正确进行了测试以确保您的电路板完好无损。
9.功能验证测试(FVT)
功能验证测试(FVT)是最终步骤,可在发货之前为完成的PCB提供通过或不通过的决定。到这个时候,我们不再只是测试物理缺陷,例如焊桥或墓碑。取而代之的是,加载了软件,并且我们正在测试该板在将其用于客户想要的任何应用中时是否能够正常工作。
10.PCBA焊盘助焊剂残留物的清洗剂选择
水基清洗剂对绝大多数助焊剂类型都有效。在选择水基PCBA线路板清洗剂首先考虑电路板表面、金属化和兼容性的限制,包括氧化铅反应物,白色金属(铝),黄色金属(铜),油墨标记和涂覆的材料兼容性。其次是组装件的尺寸、间距、复杂性,如微型组件、高引脚数封装元器件、小通风孔等给清洗提出了高难度的挑战。对独特部件的考虑和限制有了明确了解后,下一步则考虑留在电路板上的污染物的影响。不同类型的助焊剂残留的成分不同,水基清洗剂的清洗材料对去除焊接残留的能力也不同。在机器因素上,需考虑运行时是否存在泡沫问题。目前大部分清洗工艺分为超声波清洗工艺和喷淋清洗工艺。在喷淋清洗工艺下,对泡沫的容忍度更低,要求无泡或泡沫极小且能迅速消泡。
PCBA线路板清洗剂在满足清洗的条件下,还需考虑环保问题。目前普遍适用的是RoHS 2.0,REACH法规,欧盟无卤指令HF,索尼标准SS-00259等法令法规。在选择清洗剂的时候注意是否满足以上法令法规要求。
【阅读提示】
以上为本公司一些经验的累积,因工艺问题内容广泛,没有面面俱到,只对常见问题作分析,随着电子产业的不断更新换代,新的工艺问题也不断出现,本公司自成立以来不断的追求产品的创新,做到与时俱进,熟悉各种生产复杂工艺,能为各种客户提供全方位的工艺、设备、材料的清洗解决方案支持。
【免责声明】
1. 以上文章内容仅供读者参阅,具体操作应咨询技术工程师等;
2. 内容为作者个人观点, 并不代表本网站赞同其观点和对其真实性负责,本网站只提供参考并不构成投资及应用建议。本网站上部分文章为转载,并不用于商业目的,如有涉及侵权等,请及时告知我们,我们会尽快处理;
3. 除了“转载”之文章,本网站所刊原创内容之著作权属于
网站所有,未经本站之同意或授权,任何人不得以任何形式重制、转载、散布、引用、变更、播送或出版该内容之全部或局部,亦不得有其他任何违反本站著作权之行为。“转载”的文章若要转载,请先取得原文出处和作者的同意授权;
4. 本网站拥有对此声明的最终解释权。