在現代技術方面，世界正以非常快的速度增長，其影響很容易在我們的日常生活中發揮作用。我們的生活方式發生了巨大變化這項技術進步帶來了許多我們在10年前沒有想到的先進設備。這些設備的核心是電子工程，核心是印刷電路板（PCB）。

PCB通常是綠色的，是一個剛性的身體上面有各種電子元件。這些元件在稱為“PCB組裝”或PCBA的過程中焊接在PCB上。 PCB由玻璃纖維制成的基板，構成痕跡的銅層，構成組件的孔以及可以是內層和外層的層組成。在RayPCB，我們可以為多層PCB原型提供高達1-36層，為多批PCB提供1-10層用于批量生產。對于單面PCB和雙面PCB，外層存在但沒有內層。

基板和元件用阻焊膜絕緣，并用環氧樹脂固定在一起。該焊接掩模可以是綠色，藍色或紅色，如PCB顏色中常見的那樣。焊接掩模將允許元件避免與軌道或其他元件短路。

銅跡線用于在PCB上將電子信號從一點傳送到另一點。這些信號可以是高速數字信號或離散模擬信號。這些走線可以做得很厚，以便為組件供電提供電力/電力。

在大多數提供高壓或電流的PCB中，都有一個單獨的接地平面。頂層上的元件通過“Vias”連接到內部GND平面或內部信號層。

元件組裝在PCB上，使PCB能夠按照設計運行。最重要的是PCB功能。即使沒有正確放置微小的SMT電阻器，或者即使從PCB上切下小軌道，PCB也可能無法工作。因此，以適當的方式組裝組件非常重要。組裝元件時的PCB稱為PCBA或組裝PCB。

根據客戶或用戶描述的規格，PCB的功能可能很復雜或簡單。 PCB尺寸也根據要求而不同。

PCB組裝過程具有自動和手動過程，我們將對此進行討論。

PCB層和設計

如上所述，外層之間有多個信號層。現在我們將討論外層和功能的類型。

1 -基材：這是由FR-4材料制成的剛性板，元件被“填充”或焊接在其上。這為PCB提供了剛性。

2-銅層：薄銅箔應用于頂部和底部用于制作頂層和底層銅跡線的PCB。

3-焊接掩模：它是應用在PCB頂部和底部的層。這用于創建PCB的非導電區域，并將銅跡線彼此隔離以保護短路。焊接掩模還避免焊接不需要的部件，并確保焊料進入該區域，用于焊接，如孔和焊盤。這些孔將THT元件連接到PCB上，而PAD用于固定SMT元件。

4-絲網：我們在PCB上看到的用于元件代號的白色標簽，如R1，C1或PCB或公司徽標上的某種描述，全部由絲網層制成。該絲網層提供有關該PCB的重要信息。

根據基材分類有3種類型的PCB

1-剛性PCB：

PCBs是我們在各種類型的PCB中看到的大部分PCB設備。這些是硬質，剛性和堅固的PCB，具有不同的厚度。主要材料是玻璃纖維或簡單的“FR4”。 FR4表示“阻燃劑-4”。 FR-4的自熄特性使其有利于許多硬核工業電子設備的使用。 FR-4的兩面層疊有薄層銅箔，也稱為覆銅層壓板。 FR-4覆銅層壓板的主要應用是功率放大器，開關模式電源，伺服電機驅動器等。另一方面，家用電器和IT產品中常用的另一種剛性PCB基板稱為紙酚醛PCB 。它們重量輕，密度低，價格便宜且易于打孔。計算器，鍵盤和鼠標是它的一些應用。

2-靈活的PCB：

柔性PCB由Kapton等基板材料制成，可承受非常高的溫度，同時厚度低至0.005英寸。它可以輕松彎曲，用于可穿戴電子產品，LCD顯示器或筆記本電腦的連接器，鍵盤和相機的連接器等。

3-金屬芯PCB：

另外，另一種PCB基材可以像鋁一樣使用，非常有效地散熱。這些類型的PCB可用于需要熱敏元件的應用，如高功率LED，激光二極管等。

安裝技術類型：

SMT：SMT代表“表面貼裝技術”即可。 SMT元件尺寸非常小，有各種封裝，如0402,0603,1608封裝，用于電阻和電容。類似地，對于集成電路IC，我們有SOIC，TSSOP，QFP和BGA。

SMT組件組裝對于人手來說非常困難，并且可以是時間處理過程，因此它主要由自動拾取和放置機器人完成。

THT：THT代表“通孔技術”。具有引線和電線的元件，如電阻器，電容器，電感器，PDIP IC，變壓器，晶體管，IGBT，MOSFET等。

元件必須插在一個元件上PCB的一面，另一邊用腿拉，切斷腿并焊接。 THT組件裝配通常通過手工焊接完成，并且相對容易。

裝配過程先決條件：

在進行實際PCB制造和PCB組裝過程之前，制造商會檢查PCB是否存在可能導致故障的PCB中的任何缺陷或錯誤。此過程稱為制造設計（DFM）過程。制造商必須執行這些基本的DFM步驟以確保完美無瑕的PCB。

1-組件布局考慮：通孔必須檢查具有極性的元件。像電解電容一樣必須檢查極性，二極管陽極和陰極極性檢查，SMT鉭電容極性檢查。必須檢查IC的缺口/頭部方向。

需要散熱片的元件應該有足夠的空間容納其他元件，這樣散熱片就不會碰到。

2-孔和過孔間距：

應檢查孔之間的間距以及孔與跡線之間的間距。焊盤和通孔不得重疊。

3-銅焊盤，厚度，走線寬度應予以考慮。

執行DFM檢查后，制造商可以通過減少報廢板的數量輕松降低制造成本。這將有助于通過避免DFM級別的故障來快速轉向。在RayPCB，我們在電路組裝和原型設計中提供DFM和DFT檢查。在RayPCB，我們使用最先進的OEM設備提供PCB OEM服務，波峰焊接，PCB卡測試和SMT組裝。

PCB組裝（PCBA）分步流程：

步驟1：使用模板應用焊膏

首先，我們將焊膏涂抹在PCB板上適合元件的區域。這是通過在不銹鋼模板上涂上焊膏來完成的。通過機械夾具將模板和PCB固定在一起，然后通過涂敷器將焊膏均勻地施加到板中的所有開口。涂抹器均勻地涂抹焊膏。因此，必須在涂抹器中使用適量的焊膏。當移除涂抹器時，糊狀物將保留在PCB的所需區域中。灰色焊膏96.5％由錫制成，含有3％的銀和0.5％的銅，無鉛。在步驟3中加熱后，該焊膏將熔化并產生強烈的接合。

步驟2：組件的自動放置：

PCBA的第二步是在PCB板上自動放置SMT元件。這是通過使用拾取和放置機器人完成的。在設計級別，設計人員創建一個文件，將其提供給自動化機器人。該文件具有PCB中使用的每個組件的預編程X，Y坐標，并標識所有組件的位置。使用此信息，機器人只需將SMD設備準確放置在板上即可。拾取和放置機器人將從其真空夾具中拾取組件并準確放置在焊膏上。

之前機器人拾取和放置機器的出現，技術人員將使用鑷子拾取組件，并通過仔細查看位置并避免任何抖動的手將其放置在PCB上。這導致技術人員的高度疲勞和視力弱化，并導致SMT部件的PCB組裝過程減慢。因此，錯誤的可能性很高。

隨著技術的成熟，拾取和放置組件的自動化機器人減輕了技術人員的工作量，從而實現了快速準確的元件放置。這些機器人可以全天候工作而不會疲勞。

第3步：回流焊接

設置元件并施加焊膏后的第三步是回流焊接。回流焊接是將PCB與組件一起放在傳送帶上的過程。然后，這個傳送帶將PCB和組件移動到一個大烤箱中，這會產生250 o C的溫度。該溫度足以使焊料熔化。然后熔化的焊料將元件固定在PCB上并形成接頭。 PCB經過高溫處理后，進入冷卻器。然后，這些冷卻器以受控方式固化焊點。這將在SMT元件和PCB之間建立永久性連接。在雙面PCB的情況下，如上所述，具有更少或更小元件的PCB側將首先從步驟1到3處理，然后到另一側。

第4步：質檢和檢驗

回流焊接后，有可能由于PCB托盤中的某些錯誤移動，組件未對準，可能導致短路或開路連接。需要識別這些缺陷，這種識別過程稱為檢查。檢查可以手動和自動化。

a。手動檢查：

由于PCB具有小型SMT元件，因此目視檢查電路板是否存在任何不對中或故障會導致技術人員疲勞和眼睛疲勞。因此，由于結果不準確，這種方法對于提前的SMT板是不可行的。然而，這種方法對于具有THT組分和較低組分密度的板是可行的。

b。光學檢測：

對于大批量的PCB，這種方法是可行的。該方法使用自動化機器，其具有以各種角度安裝的高功率和高分辨率相機，以從各個方向觀察焊點。根據焊點的質量，光線將以不同的角度反射焊點。這種自動光學檢測（AOI）機器速度非常快，處理大批量的PCB需要很短的時間。

cX-ray檢查：

X光機允許技術人員瀏覽PCB以查看內層缺陷。這不是一種常見的檢查方法，僅用于復雜和先進的PCB。如果使用不當，這些檢查方法可能會導致返工或報廢PCB。檢查需要定期進行，以避免延誤，人工和材料成本。

第5步：THT元件固定和焊接

通孔元件常見于許多PCB板上。這些組件也稱為鍍通孔（PTH）。這些元件的引線將穿過PCB中的孔。這些孔通過銅跡線連接到其他孔和通孔。當這些THT元件插入并焊接在這些孔中時，它們與設計的電路在同一PCB上的其他孔電連接。這些PCB可能包含一些THT元件和許多SMD元件，因此如上所述的焊接方法在SMT元件（如回流焊接）的情況下不適用于THT元件。因此THT元件焊接或組裝的兩種主要類型是

的A。手動焊接：

手工焊接方法很常見，與SMT的自動化設置相比，通常需要更多的時間。通常指定一名技術人員一次插入一個組件，并將該板傳遞給在同一板上插入另一個組件的其他技術人員。因此，電路板將在裝配線周圍移動以獲得填充在其上的PTH組件。這使得工藝過程冗長，許多PCB設計和制造公司都避免在其電路設計中使用PTH元件。但是PTH元件仍然是大多數電路設計人員最喜歡和最常用的元件。

b。波峰焊接：

手動焊接的自動化版本是波峰焊接。在這種方法中，一旦將PTH元件放置在PCB上，就將PCB放在傳送帶上并移動到專用烘箱中。在這里，熔化的焊料波濺到PCB底層，其中存在元件引線。這將立即焊接所有引腳。然而，這種方法僅適用于單面PCB而不適用于雙面PCB，因為焊接PCB一側時熔化的焊料會損壞另一側的元件。在此之后，移動PCB進行最終檢查。

第6步：最終檢查和功能測試

現在PCB已準備好進行測試和檢查。這是功能測試，其中電信號和電源在指定引腳處給予PCB，并在指定的測試點或輸出連接器處檢查輸出。此測試需要常見的實驗室儀器，如示波器，數字萬用表，函數發生器

此測試用于檢查PCB的功能和電氣特性，并驗證PCB要求中描述的電流，電壓，模擬和數字信號和電路設計

如果PCB的任何參數顯示不可接受的結果，則根據公司標準程序丟棄或報廢PCB。測試階段非常重要，因為它決定了整個PCBA過程的成敗。

第7步：最后清潔，整理和裝運：

現在PCB已經過各方面的測試并宣布正常，現在是時候清理不需要的殘留助焊劑，手指污垢和油污。使用去離子水的不銹鋼基高壓清洗工具足以清潔所有類型的污垢。去離子水不會損壞PCB電路。洗滌后，用壓縮空氣干燥PCB。現在最終的PCB已準備好打包和發貨。