PCBA工艺流程

Posted 2023-02-24 madmanazo

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还记得刚毕业的时候被抓去工厂拧螺丝的情景，其实主要就是体验一把产品组装的过程。

可能你会说：“我需要的是如何画原理图，分析电路，以及Layout”；但其实产品设计与生产制造等环环相扣，息息相关。

一个不懂生产制造的硬件工程师很难成为优秀的硬件工程师，其实我们设计的每个产品都是我们的孩子。

生老病死可以诠释这样的一个过程：

• 生：产品概念，研发设计，生产制造
• 老：技术迭代，使用老化，需求更新
• 病：可靠性低，工艺痛点，市场失效
• 死：产品退市，机型回收，集中处理

只是它的生命周期比较短，所以很多时候会出现你陪它长大，你陪它变老，但时光不会对你温柔以待。

也就是说我们永远无法保证，在产品到达客户手里直到生命终结之前不出现任何问题。特别是现在以及未来用户更注重的是质量、品牌与服务。

同事圈里经常流传这样一句话：只要跑得快，Bug就追不上你。但不断换公司与岗位不是我们的风格，硬实力才是王道。

因为你不知道什么时候会突然飞来一口锅，然后就成背锅侠或是接锅侠。

一个硬件工程师的成长之路真的是“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”；需要学习的东西多且杂，经验很重要。

我们能做的，是在掌握研发设计技能的同时也充分了解各个环节流程，做好DFX。

以上是一些感悟与杂谈，下面以Siemens推出的一个视频为例，让大家看看PCBA工艺流程：
//视频失效了，只能去公众号看，抱歉

大概解读一下关键步骤：

1).上板机上板，就是将PCB空板流入生产线轨道中：

PCB载具与PCB之间要充分固定，防止SMT的时候偏移导致器件偏位。

2).激光打标，就是在每块PCB上都打上唯一的序列号，一般现在比较喜欢打二维码：

二维码里面包含的信息主要有生产批次、电路板型号、制造厂信息等以供后面的流程查询生产的产品以及后期SQE追溯不良品。

3).印刷锡膏，将锡膏通过开好的PCB钢网模板印刷到PCB上面：

这是一个比较关键的步骤，首先钢网要开得好，比如：
材料：不锈钢；

• 厚度：0.08±0.005mm；
• 工艺：SMT激光+电抛光；
• 元件精度：±0.1mm；
• 阻容器件一般按1:1开，IC芯片分内切外扩等。
• 其次锡膏活性要好、爬锡要优良。

4).锡膏检测，简称SPI，即检测印刷到PCB上面的锡膏是否饱满、均匀、无偏位：

关键点在于能否检测到偏移、成型差，缺锡、塌陷、锡尖、短路等异常情形。

5).贴片流程，简称SMT，或者说PCBA的主要步骤，即将元器件贴装到PCB板相应器件位号位置：

设备一般都是松下或三星贴片机，好的机器精度高，漏贴、偏位等异常情形少。

6).目视检查，即SMT操作员在首次PCBA时检查确认SMT贴片的情况是否优良：

如果器件贴得不好，如漏贴、错贴、偏位等异常，他们会不断校对修正参数。

7).回流焊接，就是将贴好器件的PCB通过一个高温箱，锡膏融化焊接：

回流设备温度一般要求±1℃，炉温曲线分为预热区、恒温区、回焊区、冷却区，一般根据锡膏厂家给的参考回流焊曲线设置。

8).元件检测，简称AOI；检测器件有无偏位、连焊、二维码漏打等情况：

关键点在于设备检测精度要足够高，如±15um，这样贴片不良能有效检出并标识。

9).插件流程，简称DIP；就是将插件器件插到电路板上，大多数器件能实现机插：

但少数如变压器、散热器等不规则，不标准且大、厚、重的器件依靠手工作业插装后过波峰焊接或手工焊接：

10).电气测试，简称ICT，主要是用顶针或飞针点PCB上的测试点，测试器件通断特性，用料等是否错误保证质量：

11).X射线扫描，简称X-ray；主要是针对BGA、QFN以及带屏蔽罩的射频类产品进行X射线扫描，确保焊接贴装正常：

12).功能检测，简称FCT；就是搭建产品测试工装，模拟整机功能，进入快检模式对各个部件功能进行检测，确保该板子能正常运行：

13).打包入库，其实这里还会刷防潮油和三防漆，包装一般都是真空防静电包装，然后贴标签打包入库：

前卫的电子厂已经充分利用工业4.0数字化与智能化，通过IoT，运用5G+AI检测检测与数据处理、机器人技术等实现智能智造，向实现无人化与自动化不断迈近。

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