O que é PCBA?

PCBA refere-se ao processo completo de montagem de vários componentes eletrônicos (por exemplo, resistores, capacitores, circuitos integrados, etc.) em placas de circuito impresso (PCBs) e formando módulos de circuitos funcionais por meio de solda e outros processos. É um elo central indispensável na fabricação de produtos eletrônicos, realizando a transformação de desenhos de projeto em componentes eletrônicos reais e executáveis.

A diferença essencial entre PCB e PCBA

PCB: refere-se apenas à placa de circuito impresso sem nenhum componente instalado, fornecendo caminhos de conexão elétrica e estrutura de suporte mecânico.
PCBA: uma placa de circuito funcional com todos os componentes montados, que pode ser integrada diretamente ao produto final.

PCB

• Estrutura física: Placa nua, contendo apenas o substrato isolante e a fiação revestida de cobre.
• Processo de fabricação: Os gráficos do circuito são formados por meio de um processo de gravação.
• Características funcionais: Fornecer caminhos de conexão elétrica e suporte mecânico.
• Padrão de teste: principalmente para continuidade de linha e desempenho de isolamento
• Componentes de custo: os custos de material representam a parte principal (substrato, folha de cobre, etc.)

PCBA

• Estrutura física: PCB + componentes eletrônicos + juntas de solda
• Processo de fabricação: incluindo colocação de SMT, solda por refluxo, solda por onda e outros processos complexos
• Características funcionais: para realizar funções eletrônicas específicas (processamento de sinais, conversão de energia, etc.)
• Padrões de teste: incluindo testes de ICT, testes funcionais, testes ambientais, etc.
• Composição do custo: Os componentes geralmente são responsáveis por mais de 70% do custo

Principais processos de fabricação de PCBA

1. Completo Tecnologia de montagem em superfície (SMT) Processo

• Impressão de pasta de solda: Usa um estêncil para imprimir com precisão a pasta de solda nas almofadas
• Posicionamento do componente: As máquinas de colocação de alta velocidade atingem dezenas de milhares de colocações por minuto
• Solda por refluxo: O controle preciso do perfil de temperatura completa a soldagem
• Inspeção AOI 3D: Verifica a qualidade da junta de solda e o posicionamento dos componentes

2. Pontos-chave de Tecnologia de furo passante (THT)

• Formação de componentes: Pré-formação dos condutores dos componentes para corresponder ao espaçamento dos furos da placa de circuito impresso
• Solda por onda: Controla a altura da onda de solda e a duração do contato
• Solda seletiva: Proteção de solda localizada para componentes sensíveis

3. Tecnologia de montagem mista

Os eletrônicos modernos geralmente combinam SMT e THT:

• Os chips principais usam SMT para alta densidade
• Conectores e componentes de alta potência usam o THT para garantir a confiabilidade
• Consideração especial para a sequência de soldagem e o impacto térmico

Aplicações do setor de PCBA

Eletrônicos de consumo

• Smartphones: Placas HDI multicamadas, pacotes BGA com passo de 0,4 mm
• Casa inteligente: Design de baixo consumo de energia, módulos sem fio integrados

Eletrônica automotiva

• Unidades de controle de ECU: Atendem aos requisitos de temperatura de nível automotivo (-40℃~125℃)
• Módulos de sensores: Design resistente à vibração, solda de alta confiabilidade

Controle industrial

• Controladores PLC: Projeto aprimorado de EMC
• Interfaces HMI: Alto grau de proteção (IP65 e superior)

Problemas comuns de PCBA e soluções profissionais

Q1: Como resolver defeitos de solda em componentes BGA?

Análise do problema:
Os problemas de soldagem de BGA normalmente se manifestam como cabeça em almofada, juntas frias ou ponte, causados principalmente por:

• Coplanaridade deficiente da esfera de solda
• Perfil de refluxo inadequado
• Deformação da placa de circuito impresso

Soluções profissionais:

1. Implementar inspeção por raios X para monitoramento de qualidade em tempo real
2. Otimizar o perfil de refluxo, especialmente o controle da taxa de rampa de temperatura
3. Use o software de simulação para prever a deformação térmica da placa de circuito impresso
4. Selecione um equipamento de posicionamento de alta precisão (±25μm ou melhor)

P2: Como tratar os resíduos brancos após a limpeza do PCBA?

Diagnóstico de problemas:
O resíduo branco normalmente resulta das reações do limpador de fluxo, comumente observadas quando:

• Uso de um limpador com um processo sem limpeza
• Limpador incompatível e química de fluxo
• Secagem incompleta após a limpeza

Soluções:

1. Selecione limpadores compatíveis de acordo com os padrões IPC-CH-65B
2. Otimize os parâmetros de limpeza (temperatura, duração, potência ultrassônica)
3. Adicione etapas de enxágue com água DI e secagem a vácuo
4. Substitua regularmente o limpador e monitore a condutividade

P3: Como melhorar o desempenho de EMC do PCBA?

Causas básicas:
Os problemas de EMC geralmente decorrem de:

• Projeto ruim do plano de aterramento
• Caminhos de retorno de sinal de alta frequência inadequados
• Colocação incorreta do componente do filtro

Medidas de aprimoramento:

1. Implementar planos de terra contínuos, evitar divisões
2. Aplique o controle de impedância a sinais críticos
3. Coloque filtros do tipo π nas entradas de energia
4. Use latas de proteção para isolamento de alta frequência
5. Realizar varredura de campo próximo para localizar pontos críticos de radiação

Concluir

Como um componente essencial dos produtos eletrônicos, a qualidade do PCBA determina diretamente o desempenho e a confiabilidade do dispositivo final. Do projeto à fabricação, o PCBA envolve processos complexos e padrões rigorosos de controle de qualidade. Por meio de um projeto otimizado, controle rigoroso do processo e testes abrangentes, a qualidade e a confiabilidade do PCBA podem ser significativamente melhoradas, criando uma base sólida para o sucesso do produto final.