Pcb-Assembly-Process

Samm-sammult toimuva PCB montaaži protsess

Edukas PLO kokkupanek on hoolikalt läbi mõeldud operatsioon, mis teisendab puhta trükkplaat, mis on valmistatud vastavalt teie täpsele PCB disainile, lõpetatuks, funktsionaalseks riistvaratooteks. See protsess on elektroonikatoote valmistamise tuum, hõlmates ettevalmistavaid kontrolli teie disainifailidele kuni lõpliku monteeritud plaadi kvaliteedikontrollini. Siin on üksikasjalik ülevaade kõigist peamistest etappidest PCB montaaži protsessivoos , kaasates mõlemad Pinnakinnitustehnoloogia (SMT) ja Läbipuuritud tehnoloogia (THT) elemendid.

1. Montaažikavatsuse (DFA) ja tootmisenõuete läbivaatamine

Enne kui ükski komponent asetatakse või jootetakse, alustavad kogenud monteerimispartnerid DFA (Design for Assembly) kontrolliga . See läbivaatus on oluline sujuva, veatu PCBA jaoks:

• Failide tervekäegsus: Gerber-failide, ODB++ failide ning centroid-/komponentide asetamise andmete ülevaatus.
• BOM-i valideerimine: Tagades, et materjalide nimekiri (BOM) vastaks PCB jalamajäljele ja paigutusele.
• Montaaži märkuste läbivaatamine: PCBA montaaži märkuste kontrollimine; kliendinõuete kinnitamine.
• Jalgade mustrite mõõtude kinnitus: Tagame osade ja augude vahemaa, maatriitsmustrite täpsuse ning sobivad padjade suurused nii SMT- kui ka THT-komponentide jaoks.
• Soojusjuhtimine ja plaadi servast eraldumisvööndid: Kontrollime soojusliku koormuse leevendamise õiget kasutamist vasekihtidel ja piisavat hoiakke piirkonda PCB plaadi serva lähedal – eriti oluline automaatse töötlemise korral.
• Nõuete järgimise kontroll: Veendume, et disain vastaks tootmise ja kontrolli standarditele IPC-A-600 ja IPC-6012.

2. SMT (pinnakinnituse tehnoloogia) montaažiprotsess

SMT montaaž on kiireim ja automatiseeritud osa PCB montaažist, võimaldades tiheda paigutuse ja kuluefektiivse paigalduse pinnakinnituse seadmetele (SMD).

A. Jootemassi trükkimine ja kontroll

Protsess algab täpse jootemassi nanotehnoloogilise pulbrist ja fluxist koosneva segu juhiverm nanotehnoloogilise pulbrist ja fluxist koosneva segu paigutamisega pliitsi kontaktidele.

• Šabloontrükkimine: Rojaluse terasest šabloone kasutatakse jootemassi kandmiseks ainult SMD-komponentide kontaktidele.
• Massi inspekteerimine: Automaatsed seadmed kontrollivad jootemassi kogust ja asukohta, mis on oluline nõrgade ühenduste või lühisde vältimiseks.

B. Automatiseeritud komponentide paigaldamine

Jootemassi paigaldamise järel edasijõudnud võltsimis- ja paigaldamismasinad paigutada plaadile täpselt SMD-kiibid, vastupanud, kondensaatorid, IC-d (sealhulgas BGA-d ja QFN-d) ja muud seadmed.

• Võimalik paigutada kümneid tuhandeid komponente tunnis .
• Täpsusväärne paigutus parandab võimsust ja signaali terviklikkust.
• Andmed pärinevad vali-ja-paika failid (keskpunktfailid) tekivad PCB projekteerimise ajal.

C. Tagasvooluhüvitis

Täidetud laud saadetakse siis läbi tagurdeahjus :

• Mitu soojusoonust: Laud soojeneb järk-järgult, et sulatada jooteterad tugevateks elektrilisteks ja mehaanilisteks ühendusteks, samal ajal tundlike komponentide kaitstes.
• Azzootniväärtus: Kõrge usaldusväärsusega montaažidel kasutatakse tihti inertset lämmastikku puhtamate ja vastupidavamate jooteliideste saavutamiseks.
• Profiili optimeerimine: Reguleeritud temperatuuriprofiilid takistavad külmi liite, tombstoningut või kuumusest tingitud trükkplaatide kõverdamist.

D. Automaatne optiline kontroll (AOI)

AOI süsteemid teeb tagurdeahjus kuumutatud plaadist kõrge resolutsiooniga pildid, et kontrollida vigu, nagu:

• Jootesildid ja katked
• Komponendi asetusviga
• Valed või puuduvad osad
• Poltimassi koguse probleemid

Automaatne kontroll suurendab oluliselt läbilaskevõimet, tuvastades probleemid varakult ja võimaldades kiiret parandamist.

E. Röntgenkontroll (peenelisemate tiheduse ja BGA jaoks)

Röntgenkontroll on kriitilise tähtsusega BGA (Ball Grid Array) , mikro-BGA , ja muude komponentide puhul, kus jootesõlmed on peidetud. See protsess paljastab:

• Külmdad või puuduvad jootepallid
• Õõnsused
• Sisemised lühisühendused
• Mitmekihiliste komplektide defektid

3. Läbapuuritud tehnoloogia (THT) montaažiprotsess

Kuigi SMT domineerib, sisaldavad paljud plaadid läbapuuritud aukude komponente ühenduste, suurte kondensaatorite või kõrge mehaanilise koormusega elementide jaoks.

A. Sisestamine

• Käsitsi sisestamine: Väikeste partide või spetsiaalkomponentide puhul sisestavad oskajad komponendid käsitsi.
• Automaatne sisestamine: Kasutatakse suuremahulise tootmise puhul lainepaigaldustega komplektide jaoks.

B. Jootmine

• Lainepaigaldus: TNT-plaadi kogu alusosa liigutatakse üle sulatud jootemetalli laine, et kiiresti moodustada ühendused korraga.
• Valikuline jootmine: Segatud komplektide (SMT+TNT) puhul jootavad robottõmmid valikuliselt ainult vajalikud läbitsüklilised pinnid.
• Käsitsi jootmine: Kasutatakse parandustööde, õrnade või väikese kogustega prototüüpide puhul.

C. Puhastamine

Pärast jootmist puhastatakse plaadid, et eemaldada jootmiskolbete jäätmed —välja arvatud juhul, kui puhastamata jäetava kolbe kasutamine on ette nähtud, sel juhul on jäätmete plaadil jätmine ohutu.

D. Mittepuhastatavate komponentide jootmine

Tundlike või mittepuhastatavate komponenttide puhul kasutatakse erilisi jootmise tehnikaid ja kolbeaineid, mida ei pea hiljem puhastama.

4. Lõppkontroll ja testimine

• Visuaalne kontroll: Koolitatud inspektorid kontrollivad nähtavaid vigu, halbu jootesidemeid ja mehaanilist kahjustust.
• AOI ja röntgen (korduv): Tagab järjepidevuse tootmissarjades.
• Lendava proba testimine (FPT): Automaatsete testimisproovide abil kontrollitakse ühenduste pidevust ning mõõdetakse elektrilisi parameetreid, nagu takistus ja mahtuvus; sobib ideaalselt prototüüpidele ja väikese mahuga tootmisele.
• Siseringi testimine (ICT) ja funktsionaaltestimine: Partii- ja suuremahulise tootmise puhul valideerivad funktsionaaltestid ja ICT (kui testivarustus on programmeeritud proovima eraldiseisvaid kontaktipunkte) signaalirajatiste, komponentide väärtuste ja lõpptoota jõudlust.

5. Konformkaaneerimine ja lõppsammas

Plaadid, mis on mõeldud rasketes või niiskuses ohtlike keskkondades kasutamiseks, läbivad sageli konformne kaetamine :

• Kaitsebarjäär: Polaarsete (akrüül, silikoon, uretaan) õhukihm kaitseb komplekti niiskuse, soolasudu, tolmuse ja korrosiivsete aurude eest.
• Valikuline või täielik: Võib kantuda tervele plaatsele või ainult sihtkohtadele, olenevalt toote vajadustest.

6. Pakendamine, märgistamine ja saatmine

Lõplikud testitud ja kaetud plaadid märgitakse, serialeeritakse, kompletdeeritakse ning hoolega pakitakse vastavalt tüübile ja reguleerivatele nõuetele – valmis integreerimiseks, suuremahuliseks levitamiseks või otse tarbijale saatmiseks.

Lühidalt: Modernne PCB monteerimisprotsess on täpne, mitmeastmeline protsess, mis algab andmete valideerimisest ja DFA/DFM kontrollidest, hõlmates SMT ja THT montaaži , automaatseid ja käsitsi inspekteerimisi, kuni edasiseni elektriliste testideni, kaetmeni ja saatmeni. Iga samm on loodud maksimeerima igale PCBA-le elektrilist jõudlust, usaldusväärsust ja tootmistehnikat – olgu tegemist kiirete PCB prototüüpide ehitamise või üleminekuga suuremahulise tootmise poole.

Pinnakinnitusseadme paigaldusprotsess

Pinnakinnitusseadme paigaldus (SMA) on tuumprotsess elektroonikaplaatide montaažis (PCBA) meditsiinitarvikute, autotööstuse, tööstusjuhtimise ja tarbeelektroonika valdkonnas. See kasutab pinnakinnitusseadmeid (SMD), mis kinnitatakse otse trükkplaatide (PCB) pinnale olevatele kontaktplaatidele, võimaldades miniatuursete seadmete tootmist, suure komponentide tiheduse ja automatiseeritud massitooteid, järgides IPC-A-610 ja IPC-J-STD-001 standardeid.

Trükkplaatide montaažiprotsessi voog:

Tootmisenõude ettevalmistamine ja trükkplaatide eeltöötlus: Kontrollige CAD-kujundust SMD-ga ühilduvuse jaoks; kontrollige tarnitud trükkplaate (ilma kõverdumiseta, puhtad kontaktplaadid) ja SMD-sid (autentsus, vigastuste puudumine); kuivatage kõrge Tg FR4 trükkplaate (125°C, 4–8 tundi) ning hoidke niiskuse tundlikke SMD-sid kuivkappides, et vältida lõimimisvigusid.
Jootepasta trükkimine: Kasutage šabloonit lõimipasta nanomiseks kontaktplaatidele; reguleerige šablooni paksust (0,12–0,15 mm), rahasirvi rõhku (15–25 N) ja kiirust (20–50 mm/s); kasutage peenel joontel olevate komponentide puhul 3D SPI-d pasta ruumala ja kuju kontrollimiseks.
SMD paigutus: Kiiretoimelised pick-and-place-masinaid CCD-kaameratega paigutavad komponendid (±0,03 mm täpsusega). Kiiretoimeline passiivkomponentide jaoks (kuni 100 000/tund), täpne paigutus IC-de/sensorite jaoks; kasutatakse ESD-kaitset ja jõu kalibreerimist tundlike automobiili/meditsiinikomponentide jaoks.
Refooljootmine: RoHS-i nõuetele vastav SAC305 joodis läbib 4-etapilist ahju profiili: eeskuumutus (150–180°C), niisutus (180–200°C, 60–90 s), läbiv sulatamine (tipp 245–260°C, 10–20 s), jahtumine (2–4°C/s). Reguleeritakse jahtumiskiirusi kõrge-Tg FR4 PCBde puhul, et vähendada termilist koormust.
Pärast-läbivsulatamise kontroll (PRI): AOI tuvastab moste, külma ühendusi, tombstoningut; röntgenkontroll vaatab peidetud BGA/CSP ühendusi pooride suhtes. 100% kontroll meditsiini/automaatikaseadmete PCBde puhul, valimispõhine kontroll tarbeelektroonikale.
Parandus- ja retušeerimistööd: Vead parandatakse jooterite/kuuma õhu seadmetega; vigased komponendid asendatakse; puhastatakse jootekolvi jäägid isopropüülalkooholiga; dokumenteeritakse parandustööd kõrge väärtusega PCBde puhul.
Konformkattekiht (valikuline): Kasutage akrüül-, silikoon- või uretaanpoksiitkihti kandmist suitsutamise/uppudega rasketes keskkondades (autode mootoriruumid, tööstuspõrandad). Kasutage biokompatiibelseid poksiiote meditsiiniliste PCBde jaoks.
Lõplik funktsionaalne testimine ja kvaliteedikontroll: Viige läbi toimimistestid (andurite väljund, suhtluse moodulid, signaali terviklikkus); tehke mõõtmete ja pidevuskontrollid; pakendage sobilikud PCBd vastastatavatesse niiskusebarjääripakenditesse.