PCBA是英文Printed Circuit Board Assembly 的简称,也就是说PCB空板经过SMT上件,或经过DIP插件的整个制程,简称PCBA .这是国内常用的一种写法,而在欧美的标准写法是PCB'A,加了“'”,这被称之为官方习惯用语。

1.什么是PCBA

印刷电路板,又称印制电路板,印刷线路板,常使用英文缩写PCB(Printed circuit board),是重要的电子部件,是电子元件的支撑体,是电子元器件线路连接的提供者。由于它是采用电子印刷技术制作的,故被称为“印刷”电路板。在印制电路板出现之前,电子元件之间的互连都是依靠电线直接连接而组成完整的线路。现在,电路面板只是作为有效的实验工具而存在,而印刷电路板在电子工业中已经成了占据了绝对统治的地位。20世纪初,人们为了简化电子机器的制作,减少电子零件间的配线,降低制作成本等优点,于是开始钻研以印刷的方式取代配线的方法。三十年间,不断有工程师提出在绝缘的基板上加以金属导体作配线。而最成功的是1925年,美国的Charles Ducas 在绝缘的基板上印刷出线路图案,再以电镀的方式,成功建立导体作配线。

 

1.什么是PCBA

(图片来源于网络)

 

直至1936年,奥地利人保罗·爱斯勒(Paul Eisler)在英国发表了箔膜技术,他在一个收音机装置内采用了印刷电路板;而在日本,宫本喜之助以喷附配线法“メタリコン法吹着配线方法(特许119384号)”成功申请专利。而两者中Paul Eisler 的方法与现今的印刷电路板最为相似,这类做法称为减去法,是把不需要的金属除去;而Charles Ducas、宫本喜之助的做法是只加上所需的配线,称为加成法。虽然如此,但因为当时的电子零件发热量大,两者的基板也难以配合使用,以致未有正式的实用作,不过也使印刷电路技术更进一步。

 

2.PCBA参数

PCBA的性能参数与PCB的制造工艺和PCB设计人员的设计要求密切相关,在众多的PCB参数中,对于贴片工艺能造成影响的主要是它的几何尺寸参数,主要包括整个PCB的平面度和PCB制造公差以及PCB的表面处理等方面的影响,下面百千成就为大家整理介绍。


1、平面度

根据PCBA的特点和制作工艺,我们知道它是通过一层一层黏合压接而成,制造过程中会有应力产生,而且焊盘层和中间的电气隔离层的材料和厚度是不同的,因此热膨胀系数也不同,因而在包装和运输过程中,PCB可能会发生塑性变形弯曲(Bow)或扭曲(Twist),塑性变形的程度与PCB的厚度和面积以及它的板层设计是否对称等相关联。

 

PCB弯曲、扭曲的允许值为PCB长度L的0.75%,即为(L×0.75%)mm,但最大不能超过3.175 mm。

 

如果平面度超过允许范围,基准点在相机中的形状将发生改变,例如,标准圆基准点在相机中的形状将变成椭圆,这会导致基准点间的中心距读数发生变化,从而会影响PCB上的元件焊盘相对于基准点的位置,因而可能会直接造成元件贴偏。另外,由于贴片加工中PCB的翘曲会导致元件在下压过程中相对焊盘上的锡膏发生滑动,或者将元件底部的锡膏挤开,从而形成锡珠或导致相邻元件桥连短路。


2、制造公差的影响

PCB的制造公差也会对贴装质量产生影响,主要体现在基准点(Fiducial)的轮廓度和位置度偏差上,至于PCB上的其他误差,如过孔的制造公差将直接影响的是焊接后的电气性能,但这不属于对贴片机的影响。



3、表面处理

表面处理对于贴装的影响,主要体现在对基准点(Fiducial)的覆盖方面,它能影响的主要是视像系统能否准 确,快速地识别基准点。重要原则是,阻焊层不可以覆盖基准点以及它周围的辅助分辨区域。

 

 

3.PCBA应用

电脑及相关产品、通讯类产品和消费电子等 3C 类产品是 PCB 主要的应用领域。根据美国消费性电子协会 (CEA) 发表的数据显示,2011 年全球消费电子产品销售额将达到 9,640 亿美元,同比增长 10%。 2011 年的数据相当接近 1 兆美元。 CEA 表示,最大需求来自于智能手机与笔记本电脑,另外销售十分显著的产品还包括数码相机、液晶电视等品。    

(1)智能手机

据 Markets and Markets 发布的最新市场研究报告显示,全球手机市场规模将在2015 年增至 3,414 亿美元,其中智能手机销售收入将达到 2,589 亿美元,占整个手机市场总收入的 76%;而苹果将以 26% 的市场份额占领全球手机市场。

 

iPhone 4 PCB 采用 Any Layer HDI 板,任意层高密度连接板。iPhone 4 为了在极小 PCB 的面积内,正反两面装入所有的晶片,采用 Any Layer HDI 板可以避开机戒钻孔所造成的空间浪费,以及做到任一层可以导通的目的。

    
(2)触控面板

随着 iPhone、iPad 风靡全球,捧红多点触控应用,预测触控风潮将成为软板下一波成长驱动引擎。DisplaySearch 预计 2016 年平板电脑所需触摸屏出货量将高达 2.6 亿片,比 2011 年上升 333%。

    
(3)电脑

Gartner 分析师指出,笔记本电脑在过去五年里是个人电脑市场的增长引擎,平均年增幅接近 40%。基于笔记本电脑需求减弱的预期,Gartner 预测,2011 年全球个人电脑出货量将达到 3.878 亿台,2012 年将为 4.406 亿台,比 2011 年增长 13.6%。CEA 表示,2011 年,包括平板电脑在内的可移动电脑的销售额将达到 2,200 亿美元,台式电脑的销售额将达到 960 亿美元,使个人电脑的总销售额达到 3,160 亿美元。

 

iPad 2 于 2011 年 3 月 3 日正式发布,在 PCB 制程环节将采用 4 阶 Any Layer HDI。苹果 iPhone 4 和 iPad 2 采用的 Any Layer HDI 将引发行业热潮,预计未来 Any Layer HDI 将在越来越多的高端手机、平板电脑中得到应用。

    
(4)电子书

根据 DIGITIMES Research 预测,全球电子书出货量有望在 2013 年达到 2,800 万台,2008 年至 2013 年复合年增长率将为 386%。分析指出,到 2013 年,全球电子书市场规模将达到 30 亿美元。电子书用 PCB 板设计趋势:一是要求层数增多;二是要求采用盲埋孔工艺;三是要求采用适合高频信号的 PCB 基材。

    
(5)数码相机

iSuppli 公司称,随着市场趋于饱和,2014 年数码相机产量将开始停滞不前。预计 2014 年出货量将下降 0.6% 至 1.354 亿台,低端数码相机将遇到来自可拍照手机的强烈竞争。但该产业中的某些领域仍可实现增长,如混合型高清 (HD) 相机、未来的 3D 相机和数字单反 (DSLR) 这种比较高档的相机。数码相机的其它增长领域包括集成 GPS 和 Wi-Fi 等功能,提高其吸引力和日常使用潜力。促使软板市场进一步提升,实际上任何轻薄短小的电子产品对软板的需求都很旺盛。

    
(6)液晶电视

市场研究公司 DisplaySearch 预计,2011 年全球液晶电视出货量将达到 2.15 亿台,同比增长 13%。2011 年,由于制造商逐步更换液晶电视的背光源,LED 背光模块将逐渐成为主流,给 LED 散热基板带来的技术趋势:一高散热性,精密尺寸的散热基板;二严苛的线路对位精确度,优质的金属线路附着性;三使用黄光微影制作薄膜陶瓷散热基板,以提高 LED 高功率。

    
(7)LED 照明

DIGITIMES Research 分析师指出应白炽灯于 2012 年禁产禁售的规范,2011 年 LED 灯泡出货量将显著成长,产值预估将高达约 80 亿美元,再加上北美、日本、韩国等国家对于 LED 照明等绿色产品实施补贴政策,及卖场、商店及工场等有较高意愿置换成为 LED 照明等因素驱动下,以产值而言全球 LED 照明市场渗透率有很大机会突破 10%。于 2011 年起飞的 LED 照明,必将带动对铝基板的大量需求。