Gedetailleerde uitleg van de PCBA-verwerkingsstroom: het hele proces van ontwerp tot productie

Montage van printplaten(PCBA) is een van de belangrijkste stappen bij de vervaardiging van elektronische producten. Het omvat meerdere fasen, van het ontwerp van de printplaat tot de installatie van componenten en de uiteindelijke tests. In dit artikel zullen we het hele proces van PCBA-verwerking in detail introduceren om dit complexe productieproces beter te begrijpen.

Fase 1: Ontwerp van printplaten

De eerste stap bij de PCBA-verwerking is het ontwerp van de printplaat. In dit stadium gebruiken elektronische ingenieurs PCB-ontwerpsoftware om schakelschema's en schema's te maken. Deze tekeningen bevatten verschillende componenten, verbindingen, lay-outs en lijnen op de printplaat. Ontwerpers moeten rekening houden met de grootte, vorm, aantal lagen, verbindingen tussen de lagen en plaatsing van de componenten van de printplaat. Bovendien moeten ze ook de ontwerpspecificaties en -normen voor printplaten volgen om ervoor te zorgen dat de uiteindelijke PCB kan voldoen aan de prestatie-, betrouwbaarheids- en productie-eisen.

Fase 2: Grondstofvoorbereiding

Zodra het ontwerp van de printplaat is voltooid, is de volgende stap de voorbereiding van de grondstoffen. Dit bevat:

PCB-substraat: meestal gemaakt van glasvezelversterkte composietmaterialen, het kunnen enkelzijdige, dubbelzijdige of meerlaagse platen zijn. Het materiaal en het aantal lagen van het substraat zijn afhankelijk van de ontwerpvereisten.

Elektronische componenten: Hieronder vallen diverse chips, weerstanden, condensatoren, inductoren, diodes etc. Deze componenten worden ingekocht bij leveranciers volgens de BOM (Bill of Materials).

Soldeer: Loodvrij soldeer wordt meestal gebruikt om aan de milieuvoorschriften te voldoen.

PCB-plaatmateriaal: plaatmateriaal dat wordt gebruikt om de PCB-pads te coaten.

Overige hulpmaterialen: zoals soldeerpasta, printplaatbevestigingen, verpakkingsmaterialen etc.

Fase 3: PCB-productie

PCB-productie is een van de kernfasen van PCBA-verwerking. Dit proces omvat:

Afdrukken: afdrukken van het schakelpatroon op het schakelschema op het PCB-substraat.

Etsen: Met behulp van een chemisch etsproces wordt de ongewenste koperlaag verwijderd, waardoor het vereiste circuitpatroon overblijft.

Boren: gaten in de printplaat boren om doorlopende componenten en connectoren te installeren.

Galvaniseren: het aanbrengen van geleidende materialen op de gaten van de PCB via het galvaniseerproces om elektrische verbindingen te garanderen.

Padcoating: het aanbrengen van soldeer op de pads van de printplaat voor daaropvolgende montage van componenten.

Fase 4: Componentinstallatie

Componentmontage is het proces waarbij elektronische componenten op de printplaat worden gemonteerd. Er zijn twee belangrijke montagetechnologieën voor componenten:

Surface Mount-technologie (SMT): Bij deze technologie worden componenten rechtstreeks op het oppervlak van de printplaat gemonteerd. Deze componenten zijn meestal klein en worden met soldeerpasta op de printplaat bevestigd, die vervolgens in een oven wordt gesoldeerd.

Thin-hole-technologie (THT): Bij deze technologie worden de pinnen van het onderdeel in de via's op de printplaat gestoken en vervolgens op hun plaats gesoldeerd.

Het monteren van componenten wordt meestal uitgevoerd met behulp van geautomatiseerde apparatuur zoals plaatsingsmachines, golfsoldeermachines en hetelucht-reflow-ovens. Deze apparaten zorgen ervoor dat de componenten nauwkeurig op de printplaat worden gepositioneerd en gesoldeerd.

Fase 5: Testen en kwaliteitscontrole

De volgende stap in de PCBA-verwerking is testen en kwaliteitscontrole. Dit bevat:

Functioneel testen: Zorg ervoor dat de functionaliteit van het bord aan de specificaties voldoet en controleer de prestaties van de componenten door de juiste spanningen en signalen toe te passen.

Visuele inspectie: wordt gebruikt om de positie, polariteit en soldeerkwaliteit van componenten te controleren.

Röntgeninspectie: wordt gebruikt om soldeerverbindingen en interne verbindingen van componenten te controleren, vooral pakketten zoals BGA (ball grid array).

Thermische analyse: Evalueert warmteafvoer en thermisch beheer door de temperatuurverdeling van de PCB te bewaken.

Elektrisch testen: Inclusief ICT (de-embed test) en FCT (eindtest) om de elektrische prestaties van het bord te garanderen.

Kwaliteitsregistraties: Registreer en volg het productie- en testproces van elke printplaat om de kwaliteitscontrole te garanderen.

Fase 6: Verpakking en levering

Zodra de platen de kwaliteitscontrole hebben doorstaan ​​en aan de specificaties voldoen, worden ze verpakt. Dit houdt meestal in dat de PCB's in antistatische zakken worden geplaatst en dat tijdens het transport de nodige beschermende maatregelen worden genomen om ervoor te zorgen dat de platen veilig op hun bestemming aankomen. De PCB's kunnen vervolgens worden afgeleverd bij de assemblagelijn van het eindproduct of bij de klant.

Conclusie

PCBA-verwerking is een complex en geavanceerd productieproces dat een hoge mate van technische kennis en delicate handelingen vereist. Van het ontwerp van de printplaat tot de installatie van componenten, tot het testen en de kwaliteitscontrole: elke stap is van cruciaal belang en heeft invloed op de prestaties en betrouwbaarheid van het eindproduct. Door het hele proces van PCBA-verwerking te begrijpen, kunnen ontwerpingenieurs, fabrikanten en klanten alle aspecten van de productie van elektronische producten beter begrijpen en beheren.

Of het nu gaat om consumentenelektronica, medische apparatuur of industriële automatiseringssystemen, PCBA-verwerking vormt de kern van de moderne elektronica-industrie. Door het proces van PCBA-verwerking diepgaand te begrijpen, kunnen we beter reageren op de evoluerende technologie en marktbehoeften en hoogwaardige, betrouwbare en innovatieve elektronische producten produceren.

Ik hoop dat dit artikel lezers kan helpen het hele proces van PCBA-verwerking beter te begrijpen en waardevolle informatie kan bieden voor elektronische ingenieurs, fabrikanten en andere professionals met betrekking tot PCBA.