深圳我愛物聯網科技公司推出“PCBA設計”方案 服務産業發展

一、PCBA設計方案介紹

PCBA是英文Printed Circuit Board +Assembly的簡稱，簡單地説PCB空板經過SMT上件，再經過DIP插件的整個製程，簡稱PCBA。通俗的説是PCB是沒有上元器件的線路板，PCBA是焊接上電子元器件的線路板。PCBA是所有電子産品組件中最為重要的組成部分，類似於人體的神經網路。電子産品的大腦：CPU就安裝在PCBA上面。一般消費類電子産品的壽命，運作速度，可靠性和穩定性，與PCBA有最直接的關係。PCBA的品質也是電子産品整體品質最直接的決定者。

二、PCBA設計功能介紹

所有電子産品的核心部分，都是由PCBA組成;所有的功能的實現，都離不開PCBA。以臺式電腦為例，機殼以內的單元，除了散熱部分是不含有PCBA的，剩下的所有功能單元都有PCBA的身影。硬碟、電源裏面都有PCBA的身影。主機以外的螢幕裏面有顯示驅動板(PCBA)和液晶屏，而液晶屏裏面也還有PCBA。滑鼠，鍵盤，甚至是無線鍵鼠的藍芽接收器裏面也有一片小小的PCBA。所以，PCBA就是電子行業裏面所有功能的的基礎單元。

三、PCBA設計的特點

1、佈線密度高，體積小，重量輕，利於電子設備的小型化。

2、由於圖形具有重復性和一致性，減少了佈線和裝配的差錯，節省了設備的維修、調試和檢查時間。

3、利於機械化、自動化生産，提高了勞動生産率並降低了電子設備的造價。

4、設計上可以標準化，利於互換。

四、PCBA方案設計流程

1、建立封裝庫中沒有的封裝。貼片加工中在設計PCBA板圖時，苦原理圖中的某元器件在封裝庫中找不到封裝模型，則需利用元件封裝模型編輯器來新建，要保證所用到的元器件的封裝模型在封裝庫(可以是多個庫文件)中是齊全的，才能保證PCBA設計的順利進行。

2、設置PCB板圖設計參數。根據電路系統設計的需要，設置PCB板的層數、尺寸、顏色等。

3、載入網路表。載入由原理圖生成的網路表，將元件封裝模型自動載入PCB設計窗口內。

4、佈局。可採用自動佈局和人工佈局相結合的方法，將元件封裝模型放在PCB規劃範圍內的適當位置，即讓元件佈局整齊、美觀、利於佈線。

5、佈線。設定佈線設計規則，開始自動佈線，如果佈線沒有完全成功，可進行手工調整。

6、設計規則檢查。對設計完的PCB板進行設計規劃檢查(檢查元件是否重疊、網路是否短路等)，若有錯誤則根據錯誤報告進行修改。

7、PCB板倣真分析。對PCB板的信號處理進行倣真分析，主要分析佈局佈線對各參數的影響，以便進步完善、修改。

8、保存輸出。設計好的PCB板圖可以保存、分層列印、輸出PCB設計文件等。

五、PCBA技術製作時元件佈局規則

1、元器件的外側距板邊的距離為5mm;

2、貼裝元件焊盤的外側與相鄰插裝元件的外側距離大於2mm;

3、金屬殼體元器件和金屬件(遮罩盒等)不能與其他元器件相碰,不能緊貼印製線、焊盤,其間距應大於2mm、定位孔、緊固件安裝孔、橢圓孔及板中其他方孔外側距板邊的尺寸大於3mm;

4、發熱元件不能緊鄰導線和熱敏元件;高熱器件要均衡分佈;

5、按電路模組進行佈局,實現同一功能的相關電路稱為一個模組,電路模組中的元件應採用就近集中原則,同時數字電路和模擬電路分開;

6、定位孔、標準孔等非安裝孔周圍1、27mm內不得貼裝元、器件,螺釘等安裝孔周圍3、5mm(對於M2、5)、4mm(對於M3)內不得貼裝元器件;

7、臥裝電阻、電感(插件)、電解電容等元件的下方避免布過孔,以免波峰焊後過孔與元件殼體短路;

8、電源插座要儘量佈置在印製板的四週,電源插座與其相連的匯流條接線端應佈置在同側、特別應注意不要把電源插座及其他焊接連接器佈置在連接器之間,以利於這些插座、連接器的焊接及電源線纜設計和扎線。

六、PCBA組裝工藝流程

1、單面SMT貼裝

將焊膏添加到組件墊，PCB裸板的錫膏印刷完成之後，經過回流焊貼裝其相關電子元器件，然後進行回流焊焊接。

2、單面DIP插裝

需要進行插件的PCB板經生産線工人插裝電子元器件之後過波峰焊，焊接固定之後剪腳洗板即可。但是波峰焊生産效率較低。

3、單面混裝

PCB板進行錫膏印刷，貼裝電子元器件後經回流焊焊接固定，質檢完成之後進行DIP插裝，然後進行波峰焊焊接或是手工焊接，如果通孔元器件較少，建議採用手工焊接。

4、單面貼裝和插裝混合

有些PCB板是雙面板，一面貼裝，另一面進行插裝。貼裝和插裝的工藝流程跟單面加工是一樣的，但PCB板過回流焊和波峰焊需要使用治具。

5、雙面SMT貼裝

某些PCB板設計工程師為了保證PCB板的美觀性和功能性，會採用雙面貼裝的方式。其中A面佈置IC元器件，B面貼裝片式元器件。充分利用PCB板空間，實現PCB板面積最小化。

6、雙面混裝

雙面混裝有以下兩種方式，第一種方式PCBA組裝三次加熱，效率較低，且使用紅膠工藝波峰焊焊接合格率較低不建議採用。第二種方式適用於雙面SMD元件較多，THT元件很少的情況，建議採用手工焊。若THT元件較多的情況，建議採用波峰焊。

七、PCBA板設計檢驗標準

1、嚴重缺點(以CR表示)：凡足以對人體或機器産生傷害或危及生命安全的缺點如：安規不符/燒機/觸電等。

2、主要缺點(以MA表示)：可能造成産品損壞，功能異常或因材料而影響産品使用壽命的缺點。

3、次要缺點(以MI表示)：不影響産品功能和使用壽命，一些外觀上的瑕疵問題及機構組裝上的輕微不良或差異的缺點。

八、PCBA清洗方法

1、人工清洗

一般的中小型PCBA加工廠會採用人工清洗的方法，清洗的成本低，相對比較划算。

人工清洗的工具主要有：清洗槽、噴霧罐、刷子、IPA或VIGON EFM、手套、去離子水、擦拭紙、風槍、密封袋。

人工清洗的步驟：

1)在IPA或VIGON EFM中清洗線路板,或是將IPA和EFM噴塗線上路板表面，每4平方英寸使用約10毫升。

2)使用濕潤的柔軟短毛刷連續擦拭線路板約10秒鐘。

3)使用去離子水進行漂洗，每4平方英寸約10毫升。有效去除潛在的污染物殘留。

4)手持電路板邊緣,用乾淨的無絨擦拭布抹除過多餘的去離子水。

5)對線路板潔凈度進行目檢。

6)如有需要，使用風槍對線路板進行烘乾。

7)如果在涂覆前需要對線路板或元器件進行一段時間的存儲，請將線路板或元器件放入含乾燥劑的密封袋中。

2、自動化清洗

自動化清洗工藝分為：水清洗、半水清洗和溶劑清洗三種方式。

自動化清洗的工具和材料主要有: 水清洗機、去離子水系統、電導率測試儀、燒杯、去離子水。

自動化清洗操作步驟：

1、制取去離子水：利用電滲析裝置和離子交換樹脂罐制取去離子水。

2、電導率測試：使用電導率測試儀分別測試水經過電滲析與離子交換樹脂罐之後的電導率，若均符合指標要求，則可以用於水清洗。

3、引入水清洗機：將儲水罐中的去離子水引入至水清洗機。

4、設定清洗機參數：沖洗室與漂洗室設定為60±10℃;乾燥室設定為60℃～90℃。

5、設定鏈速：一般控制鏈速在50～150cm/min。

6、PCBA清洗完成後從清洗機取出並存放至防靜電週轉容器中，要求防靜電週轉容器清潔無塵以避免清洗後的PCBA二次污染。

九、PCBA設計方案開發商

我愛物聯網科技創始人莫偉雄，市場行銷出身，但很早就認識到未來技術才是企業最大競爭力，毅然投入技術研發領域，專門針對傳統企業如何智慧升級，幫助傳統企業插上技術的翅膀，在萬物互聯方面，我愛物聯網提供業界物聯網PaaS+SaaS 服務，完美結合霧計算和雲計算，快速從底層融合各種傳感資訊和第三方系統，一鍵搭建“雲+聯網模組+APP控制端”基礎設施搭建。幫助客戶在打造智慧産品快速升級迭代，在大數據與AI方面，我愛物聯網與騰訊、阿裏進行戰略合作，實現物聯網數據與網際網路數據的全面融合。而且和各大硬體廠商合作，為客戶提供性價比最佳的硬體模組控制板。軟體的快速迭代，硬體的成本控制能力，大數據以及多相容性的連接是未來企業核心的關鍵，我愛物聯網將堅持與客戶共同成長的理念，做客戶最可靠的技術研發合夥人。