Сборка печатных плат и производство печатных плат

В производстве электронных схем процессы производства печатных плат (PCB) и их сборки представляют собой два неразрывных, но существенно разных этапа. Производство печатных плат сосредоточено на том, чтобы физически воплотить схемы с проектных чертежей в реальные печатные платы, в то время как сборка печатных плат заключается в точной установке различных электронных компонентов на уже изготовленные платы, создавая тем самым функциональную цепь. Понимание различий между этими процессами и их роли в общем производственном процессе является ключевым для обеспечения качества и надежности продукции. В этой статье подробно рассматриваются все этапы производства и сборки печатных плат, чтобы помочь читателям лучше понять процесс производства электронных изделий.

Что такое производство печатных плат

Производство печатных плат – это процесс, включающий в себя серию сложных технологических шагов, которые позволяют перенести схемы с проектных чертежей на реальные печатные платы. Этот процесс включает в себя множество этапов – от чернового проектирования до окончательного создания функциональных печатных плат, и каждый шаг требует точного контроля и высокого качества выполнения. Производство печатных плат является основой всего процесса производства электронных устройств, и его качество напрямую влияет на последующие этапы сборки и характеристики конечного продукта.

Процесс производства печатных плат

1. Проектирование

Первый шаг в производстве печатных плат – это проектирование схемы. Инженеры-разработчики используют специализированное программное обеспечение для создания схемы, в которой подробно описывается расположение каждого компонента и способы их подключения. Этот этап определяет общую компоновку и функциональность платы, являясь основным этапом в производстве печатных плат.

2. Выбор материалов

После завершения проектирования производитель выбирает подходящие материалы в соответствии с требованиями конкретной печатной платы. Наиболее распространенными основными материалами являются FR-4, CEM-1 и другие. Выбор этих материалов напрямую влияет на долговечность, проводимость и устойчивость платы к различным условиям окружающей среды.

3. Подготовка основного материала

После выбора материалов производитель проводит предварительную обработку основного материала, включая очистку, удаление жира и создание шероховатости на поверхности, чтобы обеспечить успешное выполнение последующих процессов. Качество обработки основного материала напрямую влияет на надежность крепления медной фольги на следующем этапе.

4. Покрытие медной фольгой

На поверхность основного материала наносится слой медной фольги, которая является основой для создания схемы. Толщина и равномерность медной фольги имеют важное значение, так как они напрямую влияют на проводящие свойства схемы. Обычно медный слой формируется методом прокатки или электролитического осаждения, что позволяет достичь равномерного покрытия.

5. Фотолитография

С помощью фотолитографии схема из проектного чертежа точно переносится на медную фольгу. В результате обработки методом экспонирования и проявления формируется необходимый рисунок схемы. Этот процесс требует высокой точности, чтобы обеспечить правильность схемы.

6. Травление

После фотолитографии медная фольга подвергается травлению, чтобы удалить ненужные участки меди и оставить только те, которые составляют схему. Точность травления напрямую определяет детали конечной схемы и ее общую функциональность, что делает этот процесс ключевым этапом в производстве печатных плат.

7. Сверление отверстий

В соответствии с проектными требованиями на плате высверливаются различные отверстия для установки выводов компонентов или межслойных соединений в многослойных платах. Точность сверления и размещения отверстий определяет качество установки компонентов и целостность схемы.

Что такое сборка печатных плат

Сборка печатных плат (PCBA) – это процесс установки различных электронных компонентов на готовую печатную плату и создания надежных электрических соединений путем пайки. В отличие от производства печатных плат, сборка больше ориентирована на детали и точность, так как этот процесс напрямую влияет на функциональность и характеристики конечного электронного продукта. Эффективный и точный процесс сборки значительно улучшает качество и стабильность продукции.

Процесс сборки печатных плат

1. Закупка компонентов

Перед началом сборки производитель должен закупить необходимые электронные компоненты. Эти компоненты включают резисторы, конденсаторы, микросхемы и другие. Качество компонентов напрямую влияет на характеристики и долговечность конечного продукта. Поэтому выбор надежного поставщика имеет первостепенное значение.

2. Нанесение паяльной пасты

Паяльная паста является неотъемлемым материалом в процессе пайки, так как она не только обеспечивает соединение и проводимость, но и снижает окисление во время пайки. В процессе сборки паяльная паста равномерно наносится на контактные площадки платы, чтобы обеспечить надежную пайку компонентов на печатной плате.

3. Установка компонентов

С использованием автоматического оборудования или вручную различные компоненты точно устанавливаются на определенные места на печатной плате. Этот этап требует высокой точности, чтобы обеспечить правильное соединение компонентов с контактными площадками и, соответственно, стабильность электрических соединений.

4. Рефлекторная пайка

Печатная плата с установленными компонентами проходит через рефлекторную паяльную печь, где при высокой температуре паяльная паста плавится и остывает, создавая прочные паяные соединения. Контроль температуры пайки должен быть строго соблюден, чтобы избежать повреждения компонентов или дефектов пайки и обеспечить надежное соединение каждого компонента.

5. Проверка и тестирование

После завершения сборки печатная плата проходит полную проверку и тестирование, чтобы убедиться, что все паяные соединения прочны, а электрические соединения работают нормально. Среди распространенных методов проверки используются автоматическая оптическая инспекция (AOI) и функциональные тестовые устройства, которые позволяют своевременно выявить и устранить потенциальные проблемы.

Технологии сборки печатных плат

В процессе сборки печатных плат используются две основные технологии: поверхностный монтаж (SMT) и технология сквозных отверстий (THT). Каждая из них имеет свои особенности и подходит для различных типов электронных устройств.

1. Технология поверхностного монтажа (SMT)

SMT – это наиболее популярная технология сборки печатных плат, которая заключается в установке электронных компонентов на поверхность платы без необходимости пайки через отверстия. Эта технология позволяет создавать более компактные и тонкие платы, что делает её идеальной для миниатюрных и высокоплотных схем, и является предпочтительным методом сборки современных электронных продуктов.

2. Технология сквозных отверстий (THT)

THT – это традиционная технология сборки, применяемая для более крупных компонентов. Выводы компонентов проходят через отверстия в печатной плате и закрепляются пайкой волной или вручную. Эта технология обычно используется для более мощных цепей или в случаях, требующих повышенной механической прочности, так как она обеспечивает более надежное механическое соединение.

Заключение

Как производство, так и сборка печатных плат должны выполняться опытными производителями, чтобы обеспечить качество и надежность продукции. Производство печатных плат создает прочную физическую основу для схем, а сборка превращает их в полноценные функциональные устройства. Выбор известного производителя печатных плат, такого как компания Далянь Цзяюань Электронные Технологии, которая была основана в 2010 году и имеет 14-летний опыт работы в производстве печатных плат, является залогом успеха. Мы специализируемся на производстве печатных плат и сборке печатных плат (PCBA), изготовлении образцов PCBA и массовом производстве, а также предоставляем особые услуги, такие как тестирование, копирование программ, нанесение защитного покрытия, сборка корпусов, закупка компонентов, упаковка и многое другое. Мы не только гарантируем качество печатных плат, но и предлагаем широкий спектр услуг для ваших электронных продуктов. Если у вас есть какие-либо потребности в производстве или сборке печатных плат, свяжитесь с нами, и мы вместе создадим высококачественные электронные изделия.