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印刷电路板 (PCB) 组装过程包括必须按正确顺序执行的各种步骤，以使成品按设计运行。为确保这种情况发生，PCB 制造商使用屏幕模板和受控加热和冷却机制来调节组件的应用和固定方式。

当您组装印刷电路板时，您必须为手头的组件类型选择正确的技术。所有零件和零件都必须按照 PCB 设计中的规定在其指定位置正确对齐。任何微小的偏差都会对成品板的功能产生巨大的影响。

PCBA术语

要了解PCB组装过程，需要了解几个术语的含义：

• 基板：印刷电路板的基础材料，基板使每块板都牢固而坚硬。

• 铜：PCB 的每个工作面都包含一层薄铜，用于导电目的。在单层板上，铜放置在有源侧。在双面PCB上，铜出现在两面。

• 阻焊层：这是每个印刷电路板表面（通常是绿色）的一层。阻焊层在铜和其他材料之间提供绝缘，防止不同导电材料接触时可能发生的短路。阻焊层通过将所有东西保持在原位来为 PCB 的布局提供结构。每块电路板都包含穿过阻焊层的孔。焊料放置在每个孔中，这为添加到电路板上的每个组件提供了基础。

• 丝网印刷：每块印刷电路板上的最后一道工序是丝网印刷，这是一个透明层，在给定电路板的不同部分旁边显示数字和字母。这允许制造商识别每块板的特定组件。

• 手动焊接：这是技术人员手动将单个组件插入到一系列印刷电路板上的指定位置的过程。完成后，每块电路板都会发送给下一位技术人员，他会添加另一部分并继续传递电路板。

• 波峰焊：波峰焊涉及正确焊接电路板放置在传送带上并穿过加热室的地方。在这里，在底部施加一波焊料，在一个过程中将电路板的所有底座固定到位。

了解通孔、表面贴装和混合技术组件之间的差异也很重要。

通孔组件

通孔技术是印刷电路板的理想选择，这些电路板的特点是引线或电线穿过板上的孔，然后用焊料固定在另一侧。带有大型元件的 PCB 尤其适用于通孔技术，尤其是电容器。

通孔技术的基本步骤可以概括如下：

1. 技术人员根据 PCB 的设计规格手动将零件组装到印刷电路板上的特定区域。每个组件都必须按照规定设置在准确的位置，以便 PCB 正常工作。

2. 检查电路板以确保所有部件都已正确组装，并且每个组件都安装在正确的位置。如果任何 PCB 部件放错位置，现在是纠正这些缺陷的时候了。

3. 现在元件已焊接到电路板上。这通常是通过波峰焊完成的，其中电路板移动到一波热焊液上方，从而固化 PCB 组件。这也可以通过手工或使用选择性焊料来完成。选择性焊料类似于波峰焊，但是操作员可以选择性地焊接区域，这在您不想在某些区域进行焊接时有所帮助。

通孔板通常包含带有轴向或径向引线的组件。与表面贴装技术相比，通孔板通常具有更强的粘合力。然而，由于涉及额外的钻孔，需要更多的工作来生产通孔组件。

如果通孔板由多层组成，则信号走线在内层的布线有限，因为孔在顶面和底面之间穿过。因此，通孔技术通常仅限于一些体积较大的 PCB 组件，如电解电容器和半导体。需要额外坚固性和支撑的电路板，例如机电继电器和插头连接器，也采用通孔技术制成。

在原型设计阶段，技术人员通常更喜欢表面贴装的更大通孔，因为前者更容易与面包板插座配合使用。但是，如果电路板用于高速或高频用途，则设计可能需要表面贴装技术来减少杂散磁阻。否则，电路的功能会因引线中的电感或电容而降低。

在应用焊膏期间，将焊锡模板放置在印刷电路板的顶部，以确保焊料保持在设计中规定的限制范围内。模板是原始设计的薄复制品，在放置组件的区域有切口。

一旦组件安装到位并且电路板接受了第一次检查，焊膏就会在热液体上加热，直到焊膏中的微小金属球与化学键合剂助焊剂一起固化。这将组件永久地绑定到电路板上。加热和粘合完成后，电路板在受控设置中冷却。这使电路板恢复正常状态并防止震动。

现在完成，印刷电路板必须检查其组件是否有任何可能的错位。如果组件相对较大，通常可以通过目视检查来完成。然而，如今，光学和 X 射线检查员可以以更高的精度检查 PCB。如果检测到设计缺陷，则必须在更多板通过该过程之前解决问题。

表面贴装技术

表面贴装技术是印刷电路板的实用选择，这些电路板包含微小而敏感的元件，否则很难在不损坏的情况下安装到位。经历这个过程的元件种类的例子包括二极管和电阻器。

表面贴装技术的基本步骤可以概括如下：

1. 第一步涉及为应用焊膏而设计的打印机。焊锡丝网模板用于确保将微小组件放置在适当的位置。在实际放置组件之前，检查模板以确保模板正确对齐。

2. 现在将电路板带到一台机器上，根据焊锡丝网模板的设计将元件放置到位。机器中的卷轴确保零件对齐并连接到相应的垫上。

3. 将元件正确放置在板上，采用加热过程将所有部件固化到位。在这个阶段，PCB 被送入加热室，使焊料液化，在此过程中紧固零件。

在将元件放置到 PCB 上之前，必须首先在电路板的选定区域涂上焊膏，作为电路板独特部分的粘合剂。需要焊料的区域主要是相应组件存在焊盘的位置。

焊膏是由微小的颗粒和助焊剂制成的。将焊膏放置在印刷电路板上的过程与印刷应用的过程非常相似。焊锡丝网设置在电路板上以精确、指定的对齐方式。然后滚轮在屏幕上运行，将焊膏压到板上。

焊锡丝网是根据PCB的设计预先印制的。因此，屏幕上的孔与板上的元件焊盘对齐。这确保阻焊层仅分布在这些区域上。在此过程中分布的焊料数量必须加以调节，以确保每个接头既不会覆盖过度也不会覆盖不足。

一旦涂抹了焊膏，电路板就会通过一个拾放机，在那里将指定的组件应用到焊接区域。只要在此过程中没有外力摇晃电路板，焊料的张力就应该足以将元件固定到位。

在一些拾放机器上，会在指定区域添加少量粘合剂以固定组件。这主要用于经过波峰焊接工艺的印刷电路板。这种添加粘合剂的缺点是，它可能会使电路板上的组件与原始设计的规格不对齐，因此很难进行更正。

将组件固定到适当的位置后，PCB 就被送入焊接机。在较旧的电路板上，制造商通常采用波峰焊，尽管这在很大程度上已被取消。在采用该方法的生产中，不使用焊膏，因为焊料是由波峰焊机施加的。然而，如今，回流焊接是 PCB 制造商中更常用的方法。

一旦印刷电路板从焊接机中出来，技术人员就会检查电路板的成分是否有任何缺陷。如果电路板包含 100 多个不同的组件，电路板会通过自动光学检测器 (AOI) 发送，它甚至可以检测到最轻微的缺陷，例如未对准的接头、错位的组件和错误的放置。

每块印刷电路板在离开组件之前都必须经过一系列测试。该电路板经受了多次测试，以验证它可以按原始设计的预期运行。

在操作进行时，必须检查设备以确保一切按预期工作。首先要检查的地方是输出，因为这些将有助于验证给定生产的成功。在每次生产开始时，应检查焊接机的输出，以及通过输出的初始板。这样，可以在印刷错误变得大而昂贵之前及早发现任何缺陷。

混合技术

由于计算机技术的快速发展，越来越多的印刷电路板由越来越小的部件制成。这意味着当今许多 PCB 是通过多种方法制造的，通常称为混合技术。涉及混合技术的组装将包含以下方法之一：

• 单面混合组装，其中印刷电路板在电路板的同一侧进行表面贴装技术和通孔技术。

• 分体式组装，其中印刷电路板的一侧采用表面贴装技术组装，电路板的另一侧采用通孔技术组装。像这样的 PCB 在一侧具有正常尺寸的组件，在另一侧具有较小的组件。

• 双面混合组装，其中印刷电路板的两面采用通孔技术和表面贴装技术相结合进行组装。这种类型的电路板具有常规组件以及两侧微小而精致的组件。

在 PCB 设计投入生产之前，必须对打算使用的电路板进行质量检查。在组件上，脚氧化或油性残留物可能是危险信号。如果储存在凉爽的环境中，焊膏只有在解冻和搅拌后才能使用。在将任何糊剂涂到表面之前，PCB 必须干燥。

在采用混合技术的印刷电路板上，贴片机需要一套更复杂的工艺。在这里，需要在电路板的一侧或两侧考虑不同组件尺寸的混合。

如果印刷电路板由双面组件组成，则需要对双面应用焊接工艺。基本上，发生在一侧的所有事情也会发生在另一侧。唯一的区别是特定的组件及其位置，因为一侧可能包含比另一侧更小的组件。双面 PCB 无法进行波峰焊接，因为重新提交第二面的电路板会破坏第一面的精密部件。

任何由混合技术组成的印刷电路板都应提交给自动光学检查员。这样，可以确保技术人员进行万无一失的检查，即使是最微小的缺陷，例如微小零件的轻微错位也能检测到。

考虑到双面混合技术板的复杂性，需要对此类生产线生产的初始 PCB 进行更全面的测试。由于有更多的组件需要考虑，即使有一个部分不对齐，也会有更多的潜在问题。