PCBA流程始終從PCB的最基本單元開始：基礎(chǔ)由幾層組成，每一層在最終PCB的功能中都起著重要作用。
步驟1：錫膏印刷
PCB組裝的第一步是將焊膏涂到板上。此過程就像絲網(wǎng)印刷襯衫一樣，除了代替掩模以外，還可以在PCB上放置一個(gè)薄的不銹鋼模板。這樣，組裝人員就可以將焊膏僅涂在將要印刷的PCB的某些部分上。這些零件是組件將放置在成品PCB中的位置。
焊膏本身是一種灰色物質(zhì)，由微小的金屬球組成，也稱為焊料。這些微小的金屬球的成分為96.5％的錫，3％的銀和0.5％的銅。錫膏將焊料與助焊劑混合，助焊劑是一種化學(xué)設(shè)計(jì)，有助于助焊劑熔化并粘合到表面上。焊膏顯示為灰色，必須在正確的位置以正確的量施加到板上。
在專業(yè)的PCBA生產(chǎn)線中，機(jī)械夾具將PCB和焊料模板固定在適當(dāng)?shù)奈恢?。然后，施加器將焊膏以精確的量放置在預(yù)期的區(qū)域上。然后，機(jī)器將糊劑散布在模板上，將其均勻地應(yīng)用于每個(gè)開放區(qū)域。除去模板后，焊膏保留在預(yù)期的位置。
步驟2：放置元件
將焊膏涂到PCB板上后，PCBA流程繼續(xù)進(jìn)行到拾放機(jī)，機(jī)器人設(shè)備將表面安裝組件或SMD放置在準(zhǔn)備好的PCB上。如今，SMD占據(jù)了PCB上大多數(shù)非連接器組件。然后將這些SMD焊接到PCBA工藝的下一步中
傳統(tǒng)上，這是由一對鑷子完成的手動(dòng)過程，在組裝過程中，組裝人員必須手動(dòng)拾取和放置組件。幸運(yùn)的是，如今，這一步驟是PCB制造商之間的自動(dòng)化過程。發(fā)生這種轉(zhuǎn)變的主要原因是，機(jī)器往往比人類更準(zhǔn)確，更一致。盡管人類可以快速工作，但是在使用這種小部件工作幾個(gè)小時(shí)后，疲勞和眼睛疲勞往往會(huì)開始。機(jī)器全天候工作，不會(huì)造成疲勞。
該設(shè)備通過用真空手柄拾起PCB板并將其移至拾放位置來啟動(dòng)拾放過程。然后，機(jī)器人將PCB對準(zhǔn)工作站，并開始將SMT應(yīng)用于PCB表面。這些組件放在預(yù)編程位置的焊膏頂部。
步驟3：回流焊
焊膏和表面安裝組件全部放置到位后，它們需要保留在那里。這意味著焊膏需要固化，將組件粘附到板上。 PCB組裝是通過稱為“回流”的過程來實(shí)現(xiàn)的。
拾取和放置過程結(jié)束后，將PCB板轉(zhuǎn)移到傳送帶上。該傳送帶穿過大型回流爐，有點(diǎn)像商用披薩爐。該烤箱由一系列加熱器組成，這些加熱器逐漸將板加熱到250攝氏度或480華氏度左右的溫度。它的溫度足以熔化焊膏中的焊料。
焊料熔化后，PCB繼續(xù)穿過烤箱。它通過一系列冷卻器加熱器，使熔化的焊料以受控的方式冷卻和固化。這將創(chuàng)建一個(gè)永久性的焊點(diǎn)，以將SMD連接到PCB。
許多PCBA在回流期間需要特別考慮，特別是對于雙面PCB組裝。雙面PCB組件需要分別進(jìn)行刻印和回流。首先，對零件越來越少的一側(cè)進(jìn)行模版，放置和回流，然后再進(jìn)行另一側(cè)。
步驟4：檢查和質(zhì)量控制
一旦在回流工藝之后將表面貼裝元件焊接到位，就不能代表完成PCBA，并且需要對組裝好的電路板進(jìn)行功能測試。通常，回流過程中的移動(dòng)會(huì)導(dǎo)致連接質(zhì)量差或完全失去連接。短路也是這種運(yùn)動(dòng)的常見副作用，因?yàn)榉佩e(cuò)位置的元件有時(shí)會(huì)連接電路中不應(yīng)連接的部分。
檢查這些錯(cuò)誤和錯(cuò)位可能涉及幾種不同的檢查方法之一。最常見的檢查方法包括：
?手動(dòng)檢查：盡管自動(dòng)化和智能制造的發(fā)展趨勢即將到來，但PCB組裝過程中仍需依靠手動(dòng)檢查。對于小批量，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行現(xiàn)場目測檢查是確?；亓鞴に嚭驪CB質(zhì)量的有效方法。然而，隨著被檢查板的數(shù)量增加，該方法變得越來越不實(shí)用且不準(zhǔn)確。在如此小的組件上觀察一個(gè)多小時(shí)會(huì)導(dǎo)致光學(xué)疲勞，從而導(dǎo)致檢查精度降低。
?自動(dòng)光學(xué)檢查：對于大批PCBA，自動(dòng)光學(xué)檢查是更合適的檢查方法。自動(dòng)光學(xué)檢查機(jī)（也稱為AOI機(jī)）使用一系列高功率攝像機(jī)“查看” PCB。這些攝像機(jī)以不同的角度排列以查看焊接連接。不同質(zhì)量的焊料連接以不同的方式反射光，從而使AOI可以識別質(zhì)量較低的焊料。 AOI以很高的速度執(zhí)行此操作，從而使其可以在相對較短的時(shí)間內(nèi)處理大量PCB。
?X射線檢查：另一種檢查方法涉及X射線。這是一種不太常見的檢查方法，它最常用于更復(fù)雜或分層的PCB。 X射線使查看者可以透視圖層并可視化較低的圖層，以識別任何潛在的隱藏問題。
出現(xiàn)故障的電路板的命運(yùn)取決于PCBA公司的標(biāo)準(zhǔn)，這些電路板將被送回以進(jìn)行清理，返工或報(bào)廢。
無論檢查是否發(fā)現(xiàn)這些錯(cuò)誤之一，該過程的下一步都是測試零件，以確保其執(zhí)行了應(yīng)做的工作。這涉及測試PCB連接的質(zhì)量。需要編程或校準(zhǔn)的電路板甚至需要更多步驟來測試適當(dāng)?shù)墓δ堋?br />
可以在回流過程之后定期進(jìn)行此類檢查，以發(fā)現(xiàn)任何潛在問題。這些定期檢查可以確保盡快發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤，這有助于制造商和設(shè)計(jì)人員節(jié)省時(shí)間，人工和材料。
步驟5：通孔組件
根據(jù)PCBA下的板的類型，板可能包含除常規(guī)SMD以外的各種組件。這些包括鍍通孔組件或PTH組件。
電鍍通孔是PCB上貫穿整個(gè)電路板的孔。 PCB組件使用這些孔將信號從板的一側(cè)傳遞到另一側(cè)。在這種情況下，焊錫膏將無濟(jì)于事，因?yàn)楹稿a膏會(huì)直接穿過孔而沒有粘附的機(jī)會(huì)。
在后續(xù)的PCB組裝過程中，PTH組件需要使用一種更特殊的焊接方法來代替焊膏：
?手動(dòng)焊接：手動(dòng)插入通孔是一個(gè)簡單的過程。通常，單個(gè)站點(diǎn)的一個(gè)人將負(fù)責(zé)將一個(gè)組件插入指定的PTH中。完成后，電路板將轉(zhuǎn)移到下一個(gè)工作站，另一個(gè)人正在該工作站中插入其他組件。對于每個(gè)需要配備的PTH，該周期都會(huì)繼續(xù)。這可能是一個(gè)漫長的過程，具體取決于在一個(gè)PCBA周期中需要插入多少PTH組件。大多數(shù)公司專門為此目的而避免使用PTH組件進(jìn)行設(shè)計(jì)，但是PTH組件在PCB設(shè)計(jì)中仍然很常見。
?波峰焊：波峰焊是手動(dòng)焊接的自動(dòng)化版本，但涉及的過程非常不同。將PTH組件放置到位后，將板放置在另一個(gè)傳送帶上。這次，傳送帶穿過專門的烤箱，在烤箱中，一股熔化的焊料在板子的底部沖洗。這會(huì)立即焊接板底部的所有引腳。對于雙面PCB而言，這種焊接幾乎是不可能的，因?yàn)楹附诱麄€(gè)PCB側(cè)面將使任何精密的電子組件失去作用。
焊接過程完成后，PCB可以繼續(xù)進(jìn)行最終檢查，或者，如果PCB需要添加其他零件或在另一側(cè)進(jìn)行組裝，則可以執(zhí)行前面的步驟。
步驟6: 最后檢查和功能測試
完成PCBA工藝的焊接步驟后，最終檢查將測試PCB的功能。 這種檢查稱為“功能測試”。 該測試模擬了PCB正常運(yùn)行的情況，使PCB保持了步調(diào)。 在此測試中，電源和模擬信號通過PCB運(yùn)行，而測試人員則監(jiān)視PCB的電氣特性。
如果這些特性（包括電壓，電流或信號輸出）中的任何一個(gè)顯示出不可接受的波動(dòng)或超出預(yù)定范圍的沖擊峰，則PCB無法通過測試。 發(fā)生故障的PCB可以根據(jù)公司的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行回收或報(bào)廢。
測試是PCB組裝過程中的最后也是最重要的一步，因?yàn)樗鼪Q定了過程的成敗。 該測試也是整個(gè)裝配過程中進(jìn)行定期測試和檢查如此重要的原因。
