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PCBA工艺流程

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ElectricDeveloper
发布2022-09-22 15:24:50
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发布2022-09-22 15:24:50
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文章被收录于专栏:ElecDeveloper

还记得刚毕业的时候被抓去工厂拧螺丝的情景,其实主要就是体验一把产品组装的过程。

可能你会说:“我需要的是如何画原理图,分析电路,以及Layout”;但其实产品设计与生产制造等环环相扣,息息相关。

一个不懂生产制造的硬件工程师很难成为优秀的硬件工程师,其实我们设计的每个产品都是我们的孩子。

生老病死可以诠释这样的一个过程:

  • 生:产品概念,研发设计,生产制造
  • 老:技术迭代,使用老化,需求更新
  • 病:可靠性低,工艺痛点,市场失效
  • 死:产品退市,机型回收,集中处理

只是它的生命周期比较短,所以很多时候会出现你陪它长大,你陪它变老,但时光不会对你温柔以待。

也就是说我们永远无法保证,在产品到达客户手里直到生命终结之前不出现任何问题。特别是现在以及未来用户更注重的是质量、品牌与服务。

同事圈里经常流传这样一句话:只要跑得快,Bug就追不上你。但不断换公司与岗位不是我们的风格,硬实力才是王道。

因为你不知道什么时候会突然飞来一口锅,然后就成背锅侠或是接锅侠。

一个硬件工程师的成长之路真的是“路漫漫其修远兮,吾将上下而求索”;需要学习的东西多且杂,经验很重要。

我们能做的,是在掌握研发设计技能的同时也充分了解各个环节流程,做好DFX。

以上是一些感悟与杂谈,下面以Siemens推出的一个视频为例,让大家看看PCBA工艺流程:

http://mpvideo.qpic.cn/0bf24qagoaaanqanbjba3jqvbzgdm7saazya.f10002.mp4?dis_k=85a044ab617f5f40c6f70a7059c01104&dis_t=1663831421&vid=wxv_2012289772483837956&format_id=10002&support_redirect=0&mmversion=false

大概解读一下关键步骤:

1).上板机上板,就是将PCB空板流入生产线轨道中:

PCB载具与PCB之间要充分固定,防止SMT的时候偏移导致器件偏位。

2).激光打标,就是在每块PCB上都打上唯一的序列号,一般现在比较喜欢打二维码:

二维码里面包含的信息主要有生产批次、电路板型号、制造厂信息等以供后面的流程查询生产的产品以及后期SQE追溯不良品。

3).印刷锡膏,将锡膏通过开好的PCB钢网模板印刷到PCB上面:

这是一个比较关键的步骤,首先钢网要开得好,比如:

  • 材料:不锈钢;
  • 厚度:0.08±0.005mm;
  • 工艺:SMT激光+电抛光;
  • 元件精度:±0.1mm;
  • 阻容器件一般按1:1开,IC芯片分内切外扩等。

其次锡膏活性要好、爬锡要优良。

4).锡膏检测,简称SPI,即检测印刷到PCB上面的锡膏是否饱满、均匀、无偏位:

关键点在于能否检测到偏移、成型差,缺锡、塌陷、锡尖、短路等异常情形。

5).贴片流程,简称SMT,或者说PCBA的主要步骤,即将元器件贴装到PCB板相应器件位号位置:

设备一般都是松下或三星贴片机,好的机器精度高,漏贴、偏位等异常情形少。

6).目视检查,即SMT操作员在首次PCBA时检查确认SMT贴片的情况是否优良:

如果器件贴得不好,如漏贴、错贴、偏位等异常,他们会不断校对修正参数。

7).回流焊接,就是将贴好器件的PCB通过一个高温箱,锡膏融化焊接:

回流设备温度一般要求±1℃,炉温曲线分为预热区、恒温区、回焊区、冷却区,一般根据锡膏厂家给的参考回流焊曲线设置。

8).元件检测,简称AOI;检测器件有无偏位、连焊、二维码漏打等情况:

关键点在于设备检测精度要足够高,如±15um,这样贴片不良能有效检出并标识。

9).插件流程,简称DIP;就是将插件器件插到电路板上,大多数器件能实现机插:

但少数如变压器、散热器等不规则,不标准且大、厚、重的器件依靠手工作业插装后过波峰焊接或手工焊接:

10).电气测试,简称ICT,主要是用顶针或飞针点PCB上的测试点,测试器件通断特性,用料等是否错误保证质量:

11).X射线扫描,简称X-ray;主要是针对BGA、QFN以及带屏蔽罩的射频类产品进行X射线扫描,确保焊接贴装正常:

12).功能检测,简称FCT;就是搭建产品测试工装,模拟整机功能,进入快检模式对各个部件功能进行检测,确保该板子能正常运行:

13).打包入库,其实这里还会刷防潮油和三防漆,包装一般都是真空防静电包装,然后贴标签打包入库:

前卫的电子厂已经充分利用工业4.0数字化与智能化,通过IoT,运用5G+AI检测检测与数据处理、机器人技术等实现智能智造,向实现无人化与自动化不断迈近。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自微信公众号。
原始发表:2021-09-27,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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