L'assemblaggio di PCB (PCBA, Printed Circuit Board Assembly) è un processo sistematico che integra componenti elettronici su un PCB utilizzando macchinari automatizzati e un processo preciso.Di seguito è riportata una ripartizione dettagliata del flusso di lavoro, attrezzature e considerazioni chiave:

I. Processo di assemblaggio del PCB di base

1. Preparazione di PCB

- Materiali:

- Substrati (ad es. FR-4, PCB a nucleo metallico e flessibili).

- Finiture superficiali (ad es. ENIG, HASL).

- Passi:

- Controlla le dimensioni della tavola, l'integrità del rame, e la pulizia del pad.

- Pre-rivestimento a flusso opzionale per una migliore solderabilità.

2. Stampa con pasta di saldatura (SMT)

- Attrezzature: stampante per saldatura.

- Processo:

- lo stencil trasferisce la pasta di saldatura (ad esempio, SAC305) su pad di spessore di 50-150 μm.
- la pressione e il controllo della velocità garantiscono l'uniformità.

- Parametri chiave:

- Progettazione dell'apertura dello stencil (corrispondenza dei conduttori del componente/palle BGA).

- Viscosità della pasta di saldatura (200 500 Pa·s).

3. Posizionamento dei componenti (SMT)

- Equipaggiamento: macchina per il pick-and-place.

- Passi:

1. Alimentazione:

- nastri e bobine per componenti di piccole dimensioni (resistenze, condensatori).

- vassoio per parti di precisione (BGA, QFP).

2- Allineamento visivo:

- Le telecamere identificano segni fiduciari per la calibrazione della posizione.

3Precisione:

- macchine ad alta velocità: ± 50 μm per i componenti 0402.

- macchine di precisione: ± 25 μm per BGA (0,5 mm di passo).

4. Saldatura a reflusso (SMT)

- Attrezzature: forno di reflow.

- Profilo di temperatura:

- Preriscaldo (150-180°C): evaporazione dei solventi.

- Immersione (180 ∼ 200 °C): attivare il flusso.

- Reflow (217°C/245°C): sciogliere la saldatura e formare composti intermetallici (IMC).

- raffreddamento: raffreddamento rapido dell'aria per solidificare i giunti.

- Considerazioni:

- Tolleranza termica dei componenti (ad esempio, i LED richiedono un controllo della temperatura di picco).

- Inerzia dell'azoto per ridotta ossidazione.

5. Saldatura a onde (THT)

- Attrezzature: saldatrice a onde.

- Processo:

1. inserire componenti THT (connettori, condensatori elettrolitici).

2Applicare il flusso tramite spruzzo/ schiuma.

3. Precalorare (80 ∼ 120°C).

4. saldatura utilizzando onde turbolente e liscia.

- Parametri:

- angolo del trasportatore (5°8°), velocità (1°3 m/min).

- Temperatura della saldatura (245°C/260°C senza piombo).

6. Ispezione e rielaborazione

- AOI: rileva difetti di superficie (disallineamento, componenti mancanti).

- Raggi X: identifica i problemi nascosti della saldatura BGA/QFP (vuoti, ponti).

- Test funzionali (ICT/FCT): verifica le prestazioni del circuito.

- attrezzi di rielaborazione: stazioni di aria calda, sistemi di rielaborazione a infrarossi.

7Processi secondari

- Distribuzione adesiva: epossidizzazione sotto componenti pesanti per evitare danni da vibrazioni.

- Rivestimento conforme: strato acrilico/siliconico protettivo per la resistenza all'umidità e alle sostanze chimiche.

II. Disposizione tipica della linea di produzione

testo semplice

Caricamento del PCB → Stampa con pasta di saldatura → Posizionamento ad alta velocità → Posizionamento di precisione → Saldatura a reflusso → AOI → Saldatura a onde → Raggi X → Disposizione → Prova funzionale → Scarico


III. Principali sfide dei processi

1. Componenti micro-pitch: BGA (0,3 mm di passo), flip-chip richiedono precisione sotto-microne.

2Tecnologia mista: coesistenza di componenti SMT e THT.

3Gestione termica: i dispositivi ad alta potenza (MOSFET) hanno bisogno di una dissipazione termica ottimizzata.

4. Saldatura senza piombo: temperature più elevate (245°C contro 183°C per Sn-Pb) influenzano la longevità dei componenti.

IV. Tendenze tecnologiche

- Ispezione basata sull'intelligenza artificiale: apprendimento automatico per la previsione dei difetti.

- Miniaturizzazione: 01005 componenti, passivi incorporati.

- Sostenibilità: fluidi a base d'acqua, materiali privi di alogeni.

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