我们都知道只有几片样板的时候,可以使用手工焊接,而批量则需要用到PCBA组装生产线。那么PCBA组装生产线都会用到哪些设备呢接下来-深圳宏力捷电子为大家介绍下。
在PCBA组装中,有4个主要阶段的SMT或使用回流焊的表面贴装技术组装,就是设置贴装应用程序,自动组件放置,焊接和检查(如果需要,还可以进行测试)。PCBA组装所需的基本设备包括:
1. 锡膏印刷机
2. 焊膏检查(SPI)机
3. 点胶机
4. 贴片机
5. 回流焊机
6. 波峰焊机(用于通孔组件)
7. 自动光学检查(AOI)机
8. 在线测试(ICT)治具
9. 功能验证测试(FVT)装置
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。
焊膏(左),PCB模板激光切割孔(右)
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。
深圳宏力捷电子的ICT设备
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。
FVT通常通过将PCB通过其连接器或测试点与PCB连接来模拟最终将在其中使用PCB的操作环境。功能测试因产品而异,因为每个测试的PCB都是唯一的。功能测试的最常见形式是“热模型”,它是一种配置,用于模拟将在其中使用PCB的最终产品。但是,无论如何定制FVT,它们都共享一个通用组件。系统,硬件和软件。
如果您已经做到了这一点,我们希望您现在对PCB的组装方式有了更好的了解!在深圳宏力捷电子,可以提供一站式PCBA加工服务。您只需提供PCB Gerber文件和BOM文件。
对于更多的工业级应用,例如航空,医药,汽车和电源,深圳宏力捷电子提供了高级PCB / PCBA组装服务,其中PCB制造工艺符合一些世界上最严格的标准,例如RoHS,UL,ISO9001,TS16949 ,COC和ISO13485,因此无论您是专业工程师还是有抱负的制造商,我们都可以为您提供质量可靠的PCB。
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