SMT 與通孔制造

印刷電路板或 PCB 是當(dāng)今幾乎所有電子產(chǎn)品的核心，它們支持并電氣連接使電子設(shè)備正常運(yùn)行所需的電子元件。

制造印刷電路板是一個(gè)涉及許多步驟的過(guò)程，因項(xiàng)目而異。首先，您需要根據(jù)您的項(xiàng)目需要設(shè)計(jì)電路板。然后，您需要通過(guò)一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，將銅沉積到電路板上并組合其各個(gè)層，從而根據(jù)設(shè)計(jì)制造 PCB。

一旦您構(gòu)建了 PCB，您的工作還遠(yuǎn)未完成。您仍然需要通過(guò)將電子元件固定到板上來(lái)組裝板。完成后，您就有了一個(gè)完整的印刷電路板組件或 PCBA。有時(shí)，這種組裝好的板子簡(jiǎn)稱為PCB。有兩種主要的電路板組裝方法——表面貼裝技術(shù)與通孔技術(shù)。

PCB組裝過(guò)程概述

一旦 PCB 組裝商有了要使用的裸板和設(shè)計(jì)，他們需要完成幾個(gè)步驟來(lái)準(zhǔn)備實(shí)際組裝，即他們將組件連接到裸板的過(guò)程。客戶提供給裝配商的設(shè)計(jì)將告訴裝配專家放置元件的位置以及使用哪種方法（通孔貼裝還是表面貼裝）來(lái)實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。他們還可以使用設(shè)計(jì)說(shuō)明和其他有關(guān)特定要求的信息來(lái)指導(dǎo)自己完成組裝過(guò)程。

在開(kāi)始組裝之前，許多組裝人員會(huì)檢查設(shè)計(jì)文件中是否存在可能影響 PCB 的可制造性和功能的潛在問(wèn)題。此過(guò)程稱為可制造性設(shè)計(jì)檢查或 DFM。在此檢查期間，組裝人員將查找缺失或冗余的功能、組件間距問(wèn)題和其他問(wèn)題。在開(kāi)始組裝之前執(zhí)行此檢查至關(guān)重要，因?yàn)樵皆绨l(fā)現(xiàn)問(wèn)題，它們?cè)黾拥某杀竞屯瓿身?xiàng)目所需的時(shí)間就越少。它還可以防止最終產(chǎn)品出現(xiàn)潛在故障。

一旦完成這些檢查，就可以開(kāi)始實(shí)際的組裝過(guò)程。這個(gè)過(guò)程究竟是什么樣子取決于所使用的表面安裝與通孔安裝技術(shù)。在接下來(lái)的部分中，我們將更詳細(xì)地了解這兩種組裝方法的步驟。組裝可能只涉及這些方法之一或兩者的組合。

組裝完成后，PCBA 將接受更多檢查。這些質(zhì)量控制檢查旨在發(fā)現(xiàn) PCBA 中的任何錯(cuò)誤或問(wèn)題。測(cè)試的徹底性取決于客戶對(duì)完成時(shí)間、項(xiàng)目細(xì)節(jié)和其他因素的期望。在 EMSG，我們?cè)诜糯箸R下目視檢查我們生產(chǎn)的所有 PCBA。我們還可以使用自動(dòng)光學(xué)檢測(cè) (AOI) 設(shè)備對(duì) PCBA 進(jìn)行光學(xué)檢測(cè)，該設(shè)備可以檢測(cè)組件級(jí)和鉛級(jí)缺陷。組裝商還可以提供在線測(cè)試，以檢查組裝的功能。

這些類型的質(zhì)量控制檢查很重要，因?yàn)榻M裝后出現(xiàn)故障的組件會(huì)導(dǎo)致成本增加和上市時(shí)間增加。進(jìn)入最終產(chǎn)品的缺陷也會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失、聲譽(yù)受損甚至安全隱患。質(zhì)量控制檢查可以防止許多這些不良結(jié)果。

在檢查階段之后，PCBA 通常會(huì)進(jìn)行一系列清潔過(guò)程，以去除污垢、油污和殘留的助焊劑殘留物。組裝公司可能會(huì)使用去離子水和高壓清洗工具一起使用。使用去離子水是因?yàn)樗械碾x子會(huì)損壞電子電路。

什么是通孔技術(shù)和通孔安裝工藝？

將電子元件連接到 PCB 的兩種最常見(jiàn)方法之一是通孔或通孔工藝。這種技術(shù)比 SMT 更古老，多年來(lái)，它一直是用于 PCB 組裝的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。當(dāng)表面貼裝技術(shù)在 1980 年代開(kāi)始流行時(shí)，許多人認(rèn)為它會(huì)使通孔 PCB 組裝過(guò)時(shí)。然而，通孔技術(shù)有幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)，使其成為某些應(yīng)用的首選。

所述通孔的制造工藝，顧名思義，涉及鉆孔到PCB。板房根據(jù)客戶的設(shè)計(jì)在組件所在的位置鉆出這些孔。鉆孔后，將引線穿過(guò)它們。將引線一致且正確地放置在孔中是至關(guān)重要的。組裝商在制造通孔電路板時(shí)需要確保它們具有正確的極性和方向。

接下來(lái)，裝配工必須檢查組件并進(jìn)行任何必要的調(diào)整。

最后，組裝人員會(huì)將引線牢固地焊接到位，可能使用波峰焊，其中 PCB 在高溫下緩慢通過(guò)液態(tài)焊料。

最初，工人手動(dòng)完成所有這些步驟。今天，自動(dòng)插入式安裝機(jī)器和其他設(shè)備可以幫助處理過(guò)程的許多部分。通孔元件有兩種主要類型——軸向引線和徑向引線。軸向引線元件兩端都有引線。它們以直線形式從零件中出來(lái)。徑向引線組件在一側(cè)具有兩個(gè)引線。引線貫穿整個(gè)電路板，因此它們可以連接 PCB 的各個(gè)層。

什么是 SMT 技術(shù)和表面貼裝工藝？

表面安裝技術(shù)，最初稱為平面安裝，在 1980 年代開(kāi)始流行，今天，它被用于大多數(shù)電子元件。表面貼裝元件，顧名思義，是安裝在 PCB 的表面上，而不是像通孔組件那樣插入電路板上的孔。在表面貼裝裝配過(guò)程中，裝配工將元件焊接到板上的焊盤上。

最初，大部分表面安裝過(guò)程都是手動(dòng)完成的，但今天，由于現(xiàn)代技術(shù)的進(jìn)步，它已高度自動(dòng)化。在 SMT 技術(shù)流程的第一步中，組裝人員將焊膏涂在將要安裝組件的電路板部分。稱為模板或焊錫絲網(wǎng)的模板有助于確保將焊膏涂抹在正確的位置。

完成焊膏印刷后，通常會(huì)檢查電路板以檢查焊膏中是否存在缺陷。如果檢查發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題，裝配工要么返工，要么去除焊膏并再次涂抹。這些步驟很重要，因?yàn)楹父嘤∷⒌馁|(zhì)量與組裝過(guò)程后期的焊接質(zhì)量相關(guān)。

接下來(lái)在SMT工藝過(guò)程中，組裝專業(yè)人員會(huì)根據(jù)客戶的設(shè)計(jì)將元件放置在板上。最初，工人們用鑷子手動(dòng)完成這項(xiàng)工作。今天，該過(guò)程在很大程度上是自動(dòng)化的，并使用復(fù)雜的拾放機(jī)器。然后，將組件焊接到板上的焊盤以將它們固定到位。該階段通常采用回流焊接技術(shù)，將電路板送入高溫爐中，使焊膏液化。

由于表面貼裝元件不使用孔來(lái)連接電路板的不同層，因此它們需要不同的方法來(lái)連接。該方法是使用通孔，通孔是連接電路板各層的小孔。然而，與通孔技術(shù)不同的是，這些孔沒(méi)有直接連接引線。有幾種不同類型的過(guò)孔，包括通孔、盲孔和埋孔。

您需要為表面貼裝技術(shù)工藝使用特定的表面貼裝元件。這些稱為表面貼裝器件的組件與用于通孔技術(shù)的組件功能相同，但具有不同的設(shè)計(jì)，這正是表面貼裝組件的獨(dú)特之處。