PCBA科技 - SMT工廠的基本流程和原理

電路板生產 工藝：表面貼裝硬體工程師, 誰想經常和工廠打交道, 必須充分瞭解SMT工廠的基本流程和原理.

PCBA=組裝的PCB。 組裝好的PCB。 嚴格來說，PCBA=PCB+組件+SMT生產+固件+測試。

電路板上有這麼多元件, 手工焊接是絕對不可能的, 必須使用機器安裝它們. 不管你是否去過工廠, 你一定在電視上看到過這樣的畫面：一個機械手移到了電路板上, 戳幾下, 電路板上有組件. 這是PCB中的一個連結 PCBA, SMT.

機器焊接電路原則上與手動焊接電路、鍍錫、放置部件和加熱相同。 只是機器的速度遠高於人手的速度，一秒鐘內可以放置好幾個部件。

上錫：

首先，對電路板進行鍍錫。 如前所述，Gerber檔案中有一個粘貼遮罩檔案，用於打開鋼網。 鋼網是一種薄鋼板，非常平整，厚度約為0.1mm。 根據粘貼遮罩檔案上的圖形，有相應的空心孔。 蓋住電路板上的模具並對齊。 此時，您可以看到所有需要焊接的焊盤都將暴露出來。 模具是錫膏的範本。 在模具上刷一層錫膏。 孔中的焊膏將列印在PCB焊盤上，沒有孔的地方將沒有焊料。 錫膏的厚度與鋼網的厚度相同，其厚度也為0.1mm。

鍍錫工作的設備被稱為“印刷機”。 將模具插入機器，然後將電路板放入。 該設備將自動固定電路板，將其定位，並將其緊緊固定在模具下。 模具上方有一個刷子，推著很多錫膏，從模具頂部來回移動，在模具開口和電路板形成的凹槽處會堆積一層錫膏。 再次取下電路板，電路板上的錫完成。 接下來，您需要進入另一台機器並開始放置組件。

模具上的開孔，與電路板的元件板相對應

通過模具在電路板上列印錫膏

貼片/貼片

表面貼裝科技，表面貼裝。 顧名思義，這些元件安裝在電路板的表面上。 之所以稱為錫膏，是因為錫膏具有一定的粘度，即使未熔化也能粘附在部件上。 SMT也稱為補丁。 將晶片放在電路板上的意義。

由於斑塊是整個PCBA加工過程中最重要的環節，囙此PCBA加工廠也稱為斑塊廠。

修補的原理非常簡單。 在手動焊接過程中，用鑷子將元件夾緊並放置在電路板上。 貼片機使用機器人將元件夾在電路板上。

然而，貼片的實際情況非常複雜，設備也非常複雜。 再想一想，如果沒有科技內容，為什麼電視上總是有一個貼片鏡頭，而不是用於列印或在爐後的鏡頭？ 我們可以先看看以下問題：

組件放在哪裡？

包括晶片在內的較小組件存儲在磁帶中。 通過紙或塑膠資料帶，將組件按相同順序逐個嵌入資料帶中，然後卷成一卷。 物料帶上有許多標準尺寸的孔，這些孔可以卡在物料輸送機的齒輪上，齒輪將物料一點一點地向前輸送。

物料輸送機稱為飛達。 這個名字純粹是音譯，Feeder。 最初的意圖是飼養者，繁殖者。 它生動地表達了這件事的功能：給貼片機送料。

飛達整齊地佈置在貼片機的兩端。 根據程式設定貼片機的機械臂，從飛達拾取元件並將其放置在電路板上。

對於未編織成膠帶的大尺寸部件或散裝資料，也可以將其放置在託盤上，機器人也可以從託盤上拾取資料。

機械手如何抓取如此小的部件？

事實上，貼片機的機械臂不是依靠手指來拾取部件，而是通過真空。 每個臂上有許多噴嘴，每個噴嘴可以吸收一個部件。 如果有更多的吸嘴，機器人手臂可以在一個動作中吸入多個部件並多次放置，囙此生產效率將更高。

不同尺寸的部件具有不同的吸入噴嘴。 從高中物理中可以看出，在相同的壓力下，面積越大，力越大。 囙此，用於吸入較重資料（如晶片和連接器）的吸嘴必須更大。， 電阻和電容的吸嘴應較小，0201部件的吸嘴需要較小。

重物在移動時具有較大的慣性，囙此放置機會分為幾個區域。 大部件區域中的機械臂移動較慢，小部件區域移動較快。

從貼片機中拾取部件的原理來看，不難理解，對於針和套管等尖頭部件，資料運輸時帶有塑膠蓋，因為沒有平整的表面就無法將其吸出。 對於表面上有小開口的部件，如USB埠，出廠時會貼上一小塊高溫膠帶。 目的是防止吸入噴嘴洩漏。

機器人如何知道將組件放置在何處？

在生產資料中，將有一個座標檔案，訓示電路板上每個組件的座標。 線上放置之前，生產線工程師將面對生產資料，並將每個組件的放置資訊輸入到放置機的操作軟件中。 通過這種管道，貼片機知道要從哪個饋線獲得多少個元件以及將其放置在電路板上的位置。

這個過程稱為工廠程式設計。 SMT工廠有一名專業的程式工程師負責輸入此資訊。 一塊包含數百個元件的電路板的程式設計需要半天以上的時間。

如何對齊電路板和元件？

電路板通過傳送帶發送到貼片機。 組件位於物料帶中，並且沒有緊密粘附，它們會抖動。 放置機器必須能够確定電路板的精確位置，並準確放置元件。

貼片機使用機械臂上的攝像機來識別電路板和組件。 在拾取每個組件後，將對其進行拍照。 通過對這張照片的圖像識別，可以看到它是否被吸吮。 如果錯誤，系統將根據影像上的數據自動發佈。 膠片的位置得到了一定程度的補償，移動有偏差，旋轉有彎曲。 同樣，電路板也將設計有幾個標記點，一個圓形墊。 攝像機可以根據焊盤的位置識別電路板的當前位置，然後根據元件相對於電路板的座標找到元件。 地方

在通過熔爐的過程中，錫膏會熔化，熔化的錫膏呈現出液體的特徵：它被吸附到可以吸附的地方，並產生張力。 經常發生的情况是，當貼上補丁時，烤箱結束後它會變彎。 這通常是由襯墊之間的不同張力引起的。 例如，一些PCB焊盤很大，一些晶片有小焊盤。 可以通過控制錫的量和錫膏的形狀，或採用爐前分配和固定的方法來解决這一需要。

還有一種針式焊接方法，波峰焊接，仍然在舊電路板和大尺寸簡單電路板上使用，專業用於焊接針式電路。 波峰焊是指焊料熔化後，焊料通過設備的噴嘴噴出，形成一個像小噴泉一樣的波狀。 將元件的引脚插入波峰，焊料可以被染色，焊料可以被吸收。 將焊盤和引脚焊接在一起。

現在在智慧硬體領域, 幾乎沒有配備全板挿件的產品, 其中大部分是 全板SMT, 有時，一些大尺寸連接器可能需要波峰焊接.