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PCBA生产全流程拆解:从图纸到成品的制造细节(pcba生产工艺流程 简介)

2025-05-19 20:29:14杂谈10

设计与文件准备

产品开发团队根据功能需求完成电路原理图设计,使用EDA软件进行PCB布局布线。工程师需要考虑元件摆放密度、信号完整性、散热分布等因素,形成Gerber文件、BOM清单及坐标文件。钢网开口方案需要与焊盘尺寸精确匹配,测试点布置必须满足后续检测需求。设计验证环节通过软件仿真确认电路性能,避免量产阶段的重大修改。

PCB裸板制作

基板材料通常选用FR-4环氧玻璃纤维板,通过图形转移工艺形成导电线路。处理流程包括钻孔、沉铜、图形曝光、蚀刻、阻焊印刷等十六道工序。线宽线距需控制在±0.05mm公差范围,多层板需进行层压对齐。表面处理选择有铅/无铅喷锡、沉金或OSP抗氧化工艺,不同处理方式直接影响焊接可靠性和成本构成。

SMT贴片加工

锡膏印刷环节使用激光钢网和全自动印刷机,刮刀以60-120mm/s速度将锡膏转移至PCB焊盘,厚度管控在80-150μm。高速贴片机通过真空吸嘴抓取元件,0402封装元件贴装精度达±0.025mm,QFP芯片引脚对准误差不超过50μm。十温区回流焊炉按预热、浸润、回流、冷却曲线运行,峰值温度控制在235-245℃持续30-50秒,形成可靠焊点。

PCBA生产全流程拆解:从图纸到成品的制造细节(pcba生产工艺流程 简介)

DIP插件工艺

人工插件工位配备防静电设施,操作员根据元件极性标识插入连接器、电解电容等通孔元件。选择性波峰焊设备对指定区域进行焊接,锡槽温度维持在255-265℃,接触时间2-4秒。对于混装板件,需采用治具遮蔽已焊接的SMT元件。手工补焊使用恒温烙铁,温度设定300-350℃,每个焊点处理时间不超过3秒。

检测与修正

AOI光学检测仪通过多角度CCD相机捕捉焊点图像,比对标准模板识别缺件、偏移、桥接等缺陷。X-RAY检测设备穿透封装检查BGA芯片底部焊球成型状态。在线测试仪(ICT)通过探针床进行电路通断测试,功能测试(FCT)模拟实际工作环境验证整机性能。维修工程师使用热风枪、吸锡器等工具更换不良元件,返修后需进行二次检测。

三防与组装

清洗后的PCBA表面喷涂三防漆,常见类型包括丙烯酸、聚氨酯和硅树脂材料。喷涂厚度控制在25-75μm,需避开连接器和测试点。灌封工艺使用环氧树脂或有机硅胶对特定区域进行填充保护。整机组装环节将PCBA与结构件结合,注意锁附螺丝的扭力控制和接插件防呆设计。老化测试持续48-72小时,通过高温高湿环境加速潜在缺陷暴露。

包装与追溯

真空防静电袋包装前进行最终外观检查,湿度卡和干燥剂确保存储环境达标。激光打标机在产品指定位置刻印批次号、生产日期等信息。MES系统记录每块PCBA的物料批次、工艺参数和检测数据,实现质量追溯。包装方式根据运输需求选择防震泡沫、吸塑托盘或防静电周转箱,堆叠层数不超过规定限制。

工艺控制要点

车间环境维持温度23±3℃、湿度40-70%RH,SMT产线要求洁净度10万级。锡膏回温需在密封条件下进行4小时以上,使用时限不超过开封后8小时。回流焊炉每周进行温度曲线验证,波峰焊锡槽每天检测铜含量。静电防护包括离子风扇、接地腕带和防静电地板,人体综合电阻控制在1MΩ-100MΩ。所有检测设备每月进行GR&R重复性验证,确保测量系统误差小于10%。