電路板生產(chǎn)工藝:SMT硬件工程師,要經(jīng)常和工廠打交道,必須要對(duì)SMT工廠的基本流程和原理充分了解。
PCBA=PCB Assembled全面協議。組裝完成的PCB重要部署。嚴(yán)格來(lái)講,PCBA=PCB+元器件+SMT生產(chǎn)+固件+測(cè)試工具。
電路板上那么多元器件智慧與合力,靠手焊肯定是不行的,得靠機(jī)器來(lái)貼片重要的角色。不管去沒(méi)去過(guò)工廠開放要求,在電視上肯定都見(jiàn)過(guò)這樣的畫(huà)面:一只機(jī)械手,移動(dòng)到電路板上面平臺建設,啪啪啪向下捅了幾次服務機製,電路板上就有元器件了。這就是PCB變成PCBA中的一個(gè)環(huán)節(jié)重要的作用,SMT更多可能性。
機(jī)器焊接電路,跟手工焊接電路原理上都一樣積極回應,上錫重要性,擺元器件,加熱多種場景。只不過(guò)機(jī)器比人的手速高多了多元化服務體系,一秒鐘可以擺好幾個(gè)元器件。
上錫:
首先要給電路板上錫擴大公共數據。前面講到Gerber文件中有一個(gè)paste mask文件深度,就是用來(lái)開(kāi)鋼網(wǎng)的。鋼網(wǎng)是一張薄薄的鋼片核心技術體系,很平整開拓創新,厚度在0.1mm左右。根據(jù)paste mask文件上的圖形必然趨勢,有相應(yīng)的鏤空的孔促進善治。把鋼網(wǎng)蓋在電路板上,對(duì)齊了多樣性,這時(shí)候能看到發揮效力,需要焊接的焊盤(pán)都會(huì)露出來(lái)。鋼網(wǎng)就是錫膏的模版明顯,把錫膏在鋼網(wǎng)上刷一層安全鏈,有孔的地方的錫膏會(huì)印刷到電路板焊盤(pán)上去,沒(méi)有開(kāi)孔的地方就沒(méi)有焊錫創新為先。錫膏的厚度真正做到,跟鋼網(wǎng)的厚度相同,也是0.1mm那么厚創新延展。
做上錫工作的設(shè)備強化意識,叫做“印刷機(jī)”長期間,把鋼網(wǎng)插到機(jī)器里,再把電路板放進(jìn)去現場,設(shè)備會(huì)自動(dòng)托起電路板綠色化發展,定位好,緊緊的頂在鋼網(wǎng)下方使命責任。鋼網(wǎng)上方有一個(gè)刷子,推著一大堆錫膏使用,從鋼網(wǎng)上層來(lái)回一趟合規意識,鋼網(wǎng)開(kāi)孔的位置和電路板形成的凹槽里,就會(huì)堆了一層錫膏有效性。再把電路板拿下來(lái)創新內容,電路板上錫就完成了。接下來(lái)就需要進(jìn)另一臺(tái)機(jī)器廣泛關註,開(kāi)始擺放元器件善於監督。
鋼網(wǎng)上開(kāi)孔,和電路板的元器件焊盤(pán)對(duì)應(yīng)
通過(guò)鋼網(wǎng)就能壓製,往電路板上印刷錫膏
貼片/SMT
SMT更合理,Surface Mount Technology,表面貼裝更優美。顧名思義各方面,把元器件貼裝在電路板表面。之所以叫貼成效與經驗,是因?yàn)殄a膏是有一定的粘性的適應性,能夠在沒(méi)有熔化的時(shí)候,也能夠黏住元器件稍有不慎。SMT又稱貼片重要作用。把芯片貼在電路板上的意思。
因?yàn)橘N片最為顯著,是整個(gè)PCBA加工過(guò)程中的最重要的一個(gè)環(huán)節(jié)尤為突出,因此PCBA加工廠同樣都叫做貼片廠。
貼片的原理極其簡(jiǎn)單穩定,手工焊接的時(shí)候是用鑷子夾著元器件放在電路板上改造層面,貼片機(jī)是用機(jī)械手夾著元器件放在電路板上。
不過(guò)貼片的實(shí)際情況是非常復(fù)雜的優勢與挑戰,設(shè)備也很精密經驗分享。想想也是,如果沒(méi)啥技術(shù)含量趨勢,為什么電視里老是放貼片的鏡頭有力扭轉,而不是放印刷或者后面過(guò)爐的鏡頭呢上高質量?我們可以先看看后面的問(wèn)題:
元器件往哪里放?
尺寸比較小的元器件慢體驗,包括芯片類(lèi)的著力增加,都是編帶存儲(chǔ)的。通過(guò)紙質(zhì)或者塑料的料帶科技實力,把元器件一顆一顆的按照相同的順序嵌入到料帶中處理,再卷成一卷一卷的。料帶上有很多標(biāo)準(zhǔn)尺寸的孔在此基礎上,這些孔可以卡在物料輸送器的齒輪上助力各行,齒輪帶著物料一點(diǎn)一點(diǎn)的往前送。
物料輸送器自主研發,叫做飛達(dá)確定性。這個(gè)名字純粹是音譯的,F(xiàn)eeder損耗。原意是喂食器講故事、飼養(yǎng)員。很形象的表達(dá)出這個(gè)東西的作用:給貼片機(jī)喂物料的性能穩定。
飛達(dá)整整齊齊的排列在貼片機(jī)兩端全面革新,貼片機(jī)的機(jī)械手,按照程序設(shè)定越來越重要,從飛達(dá)上拾取元器件線上線下,并擺放在電路板上。
對(duì)于大尺寸的元器件或者未編成卷帶的散料醒悟,也可以放在托盤(pán)上數據顯示,機(jī)械手也可以從托盤(pán)上拾取物料。
機(jī)械手是怎么把這么小的元器件抓起來(lái)的也逐步提升?
實(shí)際上貼片機(jī)的機(jī)械手臂記得牢,并不是靠手指把元器件抓起來(lái)的,而是靠真空吸起來(lái)的重要的作用。每一個(gè)手臂上有好多個(gè)吸嘴更多可能性,每個(gè)吸嘴可以吸起來(lái)一個(gè)元器件。吸嘴多了足夠的實力,機(jī)械臂移動(dòng)一次就可以吸取很多個(gè)元器件緊迫性,并且擺放很多次,生產(chǎn)效率就會(huì)更高更適合。
不同尺寸的元器件高效,吸嘴是不一樣的,從高中物理可以看出來(lái),相同的壓強(qiáng)下全方位,面積越大力越大高效節能,所以吸芯片和連接器這種比較沉重的物料的吸嘴就要大一些,吸阻容感的吸嘴就要小一些大局,吸0201的元器件需要用更小的吸嘴新創新即將到來。
重量比較大的東西,移動(dòng)的時(shí)候慣性也會(huì)比較大有序推進,所以貼片機(jī)會(huì)劃分為幾個(gè)區(qū)域設施,大元器件區(qū)域的機(jī)械手臂移動(dòng)的比較慢,小元器件區(qū)域的移動(dòng)的快很多堅定不移。
從貼片機(jī)吸元器件這個(gè)原理上規模設備,不難理解,對(duì)于插針指導、頂針這樣的尖頭的元器件,物料出廠的時(shí)候都帶有一個(gè)塑料的蓋子充分,因?yàn)闆](méi)有一個(gè)平面進一步完善,是無(wú)法吸起來(lái)的。對(duì)于USB口這樣的表面有小的開(kāi)口的元器件競爭力,出廠的時(shí)候會(huì)貼有一小塊高溫膠紙調整推進,其目的也是防止吸嘴漏氣了。
機(jī)械手怎么知道元器件該放在哪里機製性梗阻?
生產(chǎn)資料里機製,會(huì)有坐標(biāo)文件,標(biāo)示每一個(gè)元器件在電路板上的坐標(biāo)集成應用。上線貼片前探討,產(chǎn)線工程師會(huì)對(duì)著生產(chǎn)資料,把每個(gè)元器件的貼片信息錄入到貼片機(jī)的操作軟件里去高效流通。這樣貼片機(jī)就知道從哪一個(gè)飛達(dá)拿多少顆元器件調解製度,放在電路板的哪個(gè)位置了。
這個(gè)過(guò)程在工廠叫做編程功能,SMT工廠有專(zhuān)門(mén)的程序工程師負(fù)責(zé)錄入這些信息應用的因素之一,一個(gè)幾百顆元器件的電路板的編程,需要花費(fèi)大半天的時(shí)間預期。
如何對(duì)準(zhǔn)電路板和元器件敢於監督?
電路板是通過(guò)傳送帶送到貼片機(jī)里去的,元器件在料帶里共同,也不是卡的嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)的推進一步,是會(huì)晃動(dòng)的。貼片機(jī)必須要能夠判斷電路板的精確位置,并把元器件精準(zhǔn)的擺放到位實際需求。
貼片機(jī)解決方案,是通過(guò)機(jī)械臂上的攝像頭來(lái)識(shí)別電路板和元器件的。每一個(gè)元器件被拿起來(lái)之后善謀新篇,都會(huì)被照一張相增產,通過(guò)對(duì)這張相片的圖像識(shí)別,能夠看的出來(lái)是否吸歪了方法,如果歪了行動力,根據(jù)圖像上歪的數(shù)據(jù),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)貼片位置做一定的補(bǔ)償切實把製度,偏了的移動(dòng)保供,歪了的旋轉(zhuǎn)。同樣進行部署,電路板上也會(huì)設(shè)計(jì)有幾個(gè)mark點(diǎn)責任,一個(gè)圓形的焊盤(pán),攝像頭能夠根據(jù)焊盤(pán)的位置保護好,識(shí)別出電路板當(dāng)前的位置組建,再根據(jù)元器件相對(duì)電路板的坐標(biāo),找到元器件所在的位置特點。
回流焊/波峰焊
打開(kāi)蓋子的回流焊爐子
把所有的元器件都擺放好了深刻變革,電路板就會(huì)被從貼片機(jī)中推出來(lái),由人工目檢和諧共生,或者由AOI機(jī)器檢查質生產力,看看是否有元器件貼歪了或者錯(cuò)了。如果沒(méi)什么問(wèn)題技術交流,就要過(guò)爐了先進的解決方案。
過(guò)爐,通過(guò)一個(gè)爐子創造更多。錫膏得加熱助力各行,才能熔化,熔化了才能把元器件固定起來(lái)自主研發。過(guò)爐就是通過(guò)回流焊的爐子首要任務,把整個(gè)電路板逐步加熱,直至焊錫熔化不同需求,然后再逐步降溫下來(lái)發展。整個(gè)過(guò)程通常會(huì)持續(xù)8分鐘左右。目前回流焊的爐子總之,都是以熱風(fēng)加熱為主面向。分成多個(gè)溫度區(qū)支撐作用,逐步加熱,在焊錫熔點(diǎn)之上的時(shí)間并不長(zhǎng)建設項目,最多也就幾十秒鐘最為突出。
講到回流焊這個(gè)名字,幾乎所有人都不知道什么是“回流”相結合,并不是說(shuō)里面的風(fēng)會(huì)來(lái)回流動(dòng)高效化,更不是說(shuō)焊錫從這里流到那里楫a業發展;亓骱竵?lái)自“Reflow Soldering”範圍和領域,這個(gè)“回流”的真實(shí)含義是“把固體的錫膏,變回能夠流動(dòng)的液體”的意思各項要求。
過(guò)爐的過(guò)程中更高要求,錫膏會(huì)熔化,熔化了的錫膏呈現(xiàn)出液體的特征:吸附到能吸附的地方新技術,并產(chǎn)生張力共同學習。經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)貼片的時(shí)候貼正了,過(guò)爐之后就歪了的情況深入。這種往往是焊盤(pán)之間產(chǎn)生的拉力不一樣大造成的應用優勢,例如有的焊盤(pán)大,有些焊盤(pán)小的芯片全方位。這種需要通過(guò)控制錫量和錫膏形狀來(lái)解決,或者采用過(guò)爐前點(diǎn)膠固定的方式影響力範圍。
還有一種針對(duì)插針式的焊接方式大局,波峰焊,在老式電路板和大尺寸簡(jiǎn)單電路板上依然有應(yīng)用邁出了重要的一步,專(zhuān)門(mén)焊接插針電路有序推進。波峰焊的波峰,是指焊錫熔化之后需求,通過(guò)設(shè)備的噴口把焊錫噴出來(lái)配套設備,像小噴泉一樣,形成波浪形相對開放,把元器件的插針插入波峰中推進高水平,就可以沾上焊錫,并在焊錫吸附力下把焊盤(pán)和插針焊接起來(lái)拓展應用。
現(xiàn)在智能硬件領(lǐng)域生產創效,全板插接元器件的產(chǎn)品幾乎沒(méi)有,大部分都是全板SMT的管理,偶爾有局部大尺寸連接器可能需要通過(guò)波峰焊優化上下。