电子产品无处不在--工业控制器、智能汽车、服务器、医疗设备、消费电子产品。没有电子组装，这些产品都无法工作。电子组装是将裸PCB和散装组件转化为全功能电子组件（PCBA），最终成为完整产品的过程。
本文提供了电子组装的专业端到端视图：
- 电子组装在现代制造中的含义
- 核心工艺流程：SMT、通孔技术和混合技术
- 分步PCB组装工作流程
- 质量和测试策略（AOI、X射线、功能测试、IPC标准）
- 如何选择合适的电子制造服务（EMS）合作伙伴
在适当的地方，我们将参考HILPCB的相关指南和服务，这是一家提供从原型到大批量生产的一站式PCB制造和组装的工厂。
1. 电子组装的含义是什么？
电子组装是以下过程：
- 将组件安装到印刷电路板（PCB）上
- 通过焊接形成可靠的电气和机械连接
- 将PCBA集成到更高级别的产品中（整机装配、线束、外壳）
- 验证每个组件是否符合电气、机械和法规要求
实际上，电子组装涵盖了从简单的2层控制板到具有背板、柔性板和高速密度模块的复杂多板系统的所有内容。
如果您想了解裸板制造如何融入这一图景，HILPCB关于PCB电路板制造的指南解释了组装前的完整PCB生产流程。
2. 电子组装制造商做什么？
专业的电子制造服务（EMS）提供商通常提供：
- PCB制造（内部或通过合格合作伙伴）
- SMT PCB组装用于表面贴装组件
- 通孔和混合技术组装
- 交钥匙PCB组装（组件采购+制造+组装）
- 测试和编程（ICT、功能测试、边界扫描等）
- 整机装配/系统集成（外壳、布线、最终测试）
有关这些能力的详细概述，请参阅HILPCB关于PCB组装服务的文章及其更广泛的PCB服务概述。
在车间，组装技术人员和工艺工程师：
- 加载钢网并设置锡膏印刷机
- 为SMT贴装编程贴片机
- 配置回流焊和波峰焊/选择性焊接曲线
- 执行AOI/X射线检查和手动返工
- 按照IPC-A-610及相关标准执行结构化测试
HILPCB关于IPC-A-610 PCB组装标准的专门指南是了解实践中"可接受的电子组装"实际含义的良好参考。
3. 核心电子组装技术
3.1 通孔组装（THT）
通孔技术涉及在PCB上钻孔并将组件引线插入这些孔中，在另一侧形成焊点。THT仍然至关重要，适用于：
- 高电流、高电压或高可靠性组件
- 连接器、变压器、继电器和大容量电解电容器
- 承受机械应力的部件（插拔连接器、开关等）
现代THT处理使用：
- 波峰焊用于大量通孔焊点
- 选择性焊接用于混合技术板上的局部焊接
- 熟练的手工焊接用于原型或特殊部件
有关推荐的设计规则和工艺能力，请查看HILPCB关于通孔PCB组装的页面。
3.2 表面贴装技术（SMT）
SMT使用锡膏和回流焊将组件直接放置在PCB表面上。SMT是现代电子产品的支柱，因为它能够实现：
- 非常高的组件密度和小型化
- 细间距封装，如QFN、BGA、微BGA、CSP
- 全自动化高速贴片机
典型的SMT生产线包括：
- 锡膏印刷
- SPI（锡膏检测，可选）
- 自动贴片
- 回流焊接
- AOI，如果需要，还有X射线
HILPCB的SMT组装指南和SMT组装服务页面描述了这些步骤，包括钢网设计、贴装精度和回流焊曲线调整。
3.3 混合技术板
实际产品几乎总是结合SMT和THT：
- SMT用于小型无源元件和IC
- THT用于连接器、功率半导体和机械强度高的部件
混合技术生产线必须回答：
- 先进行SMT回流焊，然后进行选择性THT焊接，还是相反？
- 是否有任何组件能耐受两次回流焊周期？
- 波峰焊或选择性焊接的免焊区域在哪里？
HILPCB在其DFM指南和大批量PCBA制造页面中涵盖了此类混合工艺，展示了在大批量环境中SMT和THT步骤的排序方式。
4. PCB组装工作流程：分步说明
4.1 工程准备和DFM/DFA
在制造第一块板之前，EMS团队将：
- 导入Gerber / ODB++、BOM、贴片坐标和测试要求
- 检查DFM/DFA：焊盘尺寸、间距、拼板、基准点、测试访问和散热设计
- 提出改进建议以减少缺陷并提高产量
HILPCB的PCB服务：完整的电子制造解决方案提供了从设计到制造对齐的良好概述。
4.2 锡膏印刷
- 不锈钢钢网与PCB对齐。
- 锡膏（锡/铅或无铅合金+助焊剂）印刷到焊盘上。
- 体积和位置对于避免空洞、短路或开路至关重要。
对于高可靠性构建（例如，汽车、航空航天），锡膏印刷受到严格控制，并经常使用2D/3D SPI系统进行检查。
4.3 贴片
- 贴片机从卷带和托盘加载组件。
- 视觉系统对齐每个部件并将其放入锡膏中。
- 贴装速度可达每小时数万个组件。
HILPCB的SMT生产线，如SMT组装卓越性中所述，支持高密度设计中常见的超细间距BGA和微BGA。
4.4 回流焊接
- 电路板通过多温区回流焊炉（预热、保温、回流、冷却）。
- 焊料合金熔化，润湿焊盘和引线，然后固化形成焊点。
- 回流焊曲线必须根据组件组合和板的热容量进行调整。
通常需要特殊的回流焊曲线来处理温度敏感的组件，如电子墨水显示屏或高级传感器；HILPCB在其电子墨水PCB组装指南中描述了此类调整。
4.5 通孔焊接
如果设计包括THT组件：
- 波峰焊可用于具有许多引脚的单面组装。
- 选择性焊接或手工焊接用于密集SMT板上的局部焊点。
HILPCB的大批量PCBA制造概述进一步讨论了高通量THT的产量和过程控制方法。
5. 检查、测试和质量控制
高质量的电子组装依赖于系统化的检查和测试。
5.1 自动光学检查（AOI）
AOI扫描每个组装的PCB，检查：
- 缺失、错位或旋转的组件
- 桥接、立碑和焊料不足
- 极性错误和错误值的部件（当可视觉识别时）
AOI是HILPCB符合IPC标准的工作流程的核心要素，如IPC-A-610 PCB组装文章中所述。
5.2 X射线检查
对于隐藏的焊点（BGA、LGA/QFN、堆叠连接器）：
- X射线成像显示封装下的空洞、短路和焊料不足。
- 对于汽车、航空航天和电信等高可靠性市场至关重要。
HILPCB关于X射线PCB检查的文章解释了在线和离线X射线如何集成到SMT流程中。
5.3 电气和功能测试
根据产品要求，测试可能包括：
- ICT / 飞针测试用于短路、开路和参数检查
- **边界扫描（JTAG）**用于复杂的数字板
- 功能测试（FCT），将固件编程到设备中
- 环境应力筛选（热循环、振动、老化测试）用于关键任务电子设备
HILPCB的高可靠性PCB制造和组装指南总结了高可靠性流程，包括2/3类板的测试策略。
6. 超越PCB：整机装配和系统集成
电子组装不仅限于PCBA。许多EMS提供商还提供整机装配：
- 外壳组装和机械集成
- 线束、风扇组件、显示器、键盘和连接器
- 最终系统测试、校准和包装
这种"从板到箱"的路径在HILPCB的电子产品整机装配中有所说明，其中PCB组装、布线和外壳在一个质量体系下处理。
对于希望从BOM采购到成品都有单一合作伙伴的客户，HILPCB提供交钥匙PCB组装，捆绑了采购、制造、PCBA和整机装配。
7. 特殊情况：柔性、金属基板和高速密度组装
现代产品通常需要超越标准的FR-4板：
- 可穿戴设备、相机和可折叠设备中的柔性和刚柔结合PCB组装
- 用于LED照明和高功率模块的金属基板PCB（MCPCB）
- 用于紧凑型高速系统的高速密度互连（HDI）板
每种都有特定的组装挑战，从翘曲和弯曲到热梯度和细间距互连：
- 有关柔性和刚柔结合要求，请参阅HILPCB的柔性PCB组装服务。
- 有关金属基设计的散热和组装细微差别，请阅读MCPCB组装指南。
- 高速密度PCB制造商和组装服务中讨论了高速密度设计。
8. 如何选择电子组装制造合作伙伴
选择EMS合作伙伴时，不仅要关注每单位成本。
8.1 经验、认证和规模
- 在您所在行业的运营年限和参考项目
- 质量认证：ISO 9001、ISO 13485、IATF 16949、UL、RoHS、REACH等
- 支持原型和大批量PCBA而无需更改流程的能力
HILPCB在更广泛的电路板制造过程指南和PCB服务概述中概述了其综合能力和认证。
8.2 技术能力和DFM支持
- SMT能力（细间距、BGA、微BGA、01005组件）
- THT、混合技术和特殊工艺（保形涂层、灌封、选择性焊接）
- DFM/DFA支持以降低生产前风险
HILPCB的DFM指南文章是一个良好的检查清单，列出了严肃的EMS提供商在构建您的板之前应该审查的内容。
8.3 测试和可靠性
- AOI、X射线、ICT、FCT、边界扫描能力
- 在高可靠性领域（汽车、医疗、工业）的经验
- IPC-A-610及相关标准的成熟实施
HILPCB的高可靠性PCB和X射线检查指南展示了成熟的测试和检查策略的样子。
9. 结论
电子组装是一个多步骤、严格控制的过程，将裸板和组件转化为经过测试验证的稳健产品：
- SMT和THT工艺通过精确的焊点安装组件。
- 混合技术板需要仔细排序回流焊、波峰焊和选择性焊接。
- AOI、X射线、电气和功能测试确保每个组件符合规格。
- 整机装配和系统集成将PCBA转化为可供最终用户使用的成品。
通过与能够提供集成PCB制造、组装、测试和整机装配的有能力的EMS提供商（如HILPCB）合作，您可以降低风险，加快上市时间，并确保您的电子产品可制造、可靠且可扩展。