Postopek-sestavljanja-PCB

Postopkovni postopek sestave tiskanih vezij

Uspešno Montaža PCB je previdno usklajena operacija, ki iz prazne tiskane plošče – izdelane v skladu z vašim natančnim načrtom tiskanega vezja – ustvari dokončan, delujoč strojni proizvod. Ta proces je jedro elektronske proizvodnje in zajema vse od pripravljalnih preverjanj vaših datotek z načrti do kakovostnega testiranja dokončane sestavljene plošče. Poglejmo podrobneje vsako glavno fazo procesa Tok sestave tiskanih vezij , vključno z obojim Tehnologija površinske montaže (SMT) in Tehnologija vstavljanja (THT) vremenskimi vplivi.

1. Načrtovanje za sestavo (DFA) in pregled pred proizvodnjo

Preden se namesti ali zareže en sam komponent, strokovni partnerji za sestavo začnejo s Pregledom DFA (načrtovanje za sestavo) . Ta pregled je ključen za gladko in brezhibno izdelavo tiskanih vezij:

• Celovitost datotek: Pregled Gerber datotek, ODB++ datotek ter centroid/podatkov za postavitev.
• Preverjanje seznama materialov: Zagotavljanje ujemanja seznama materialov (BOM) s podnožjem in postavitvijo na tiskanem vezju.
• Pregled opomb k sestavi: Preverjanje jasnosti navodil za sestavo tiskanih vezij; potrjevanje zahtev stranke.
• Preverjanje dimenzij nožic: Z zagotavljanjem ustrezne razdalje med komponento in luknjo, natančnost oblike ploscev in primernih velikosti ploscev za SMT in THT komponente.
• Upravljanje toplote in razmik od roba plošče: Preverjanje pravilne uporabe toplotnih mostov na bakrenih ravninah ter zadostnih neobdelanih con ob robu tiskane plošče – še posebej pomembno pri avtomatiziranem rokovanju.
• Preverjanje skladnosti: Potrjevanje, da zasnova sledi standardom IPC-A-600 in IPC-6012 za proizvodnjo in pregled.

2. Postopek sestave SMT (tehnologija površinskega montaže)

SMT sestava je najhitrejši in najbolj avtomatiziran del sestave tiskanih vezij, ki omogoča gosto in cenovno učinkovito namestitev naprav za površinsko montažo (SMD).

A. Tiskanje in preverjanje lemeža

Postopek se začne s točnim nanašanjem solder Paste —mešanice izjemno finega solda in talila—na ploščice tiskane vezave (PCB).

• Tiskanje skozi sita: Za nanašanje soldne paste le na tiste ploščice SMD, ki so razgoljene, se uporabljajo sita iz nerjavnega jekla.
• Preverjanje paste: Avtomatizirane naprave preverijo popoln volumen in položaj paste, kar je ključno za izogibanje nepopolnim priključkom ali krajkim.

B. Avtomatsko postavljanje komponent z ročilom

Ko je soldna pasta na mestu, napredne stroji za prevzemanje in postavljanje natančno postavijo SMD čipe, upore, kondenzatorje, integrirane vezje (vključno z BGAs in QFN-i) ter druge naprave na ploščo.

• Lahko postavi deset tisočov komponent na uro .
• Natančno postavljanje izboljša donos in integriteto signala.
• Podatki izvirajo iz datotek pick-and-place (centroid datotek), ustvarjenih med načrtovanjem tiskane vezja.

C. Reflow solderiranje

Opremljena plošča se nato pošlje skozi topni peč :

• Več toplotnih con: Postopoma segreva ploščo, da stopi kovino v trdne električne in mehanske spoje, hkrati pa zaščiti občutljive dele.
• Dušikova atmosfera: Sestavi z visoko zanesljivostjo pogosto uporabljajo inertni dušikov plin za čistejše in trdnjaje lotne spoje.
• Optimizacija profila: Kontrolirani temperaturni profili preprečujejo hladne spoje, pojav 'tombstoning', ter deformacijo tiskane vezne plošče zaradi toplote.

D. Avtomatska optična kontrola (AOI)

AOI sistemi zajamejo slike visoke ločljivosti ožarjene plošče, da preverijo napake, kot so:

• Lotni mostovi in odprti spoji
• Nepravilna poravnava komponent
• Napačni ali manjkajoči deli
• Težave s količino lotnega testa

Avtomatsko preverjanje znatno poveča donos, saj težave zazna že zgodaj in omogoča hitro popravilo.

E. Rentgensko preverjanje (za fine-pitch in BGA)

Rentgenska inspekcija je ključno za BGA (Ball Grid Array) , micro-BGA , in druge dele, kjer so lotarski spoji skriti. Ta postopek razkrije:

• Hladne ali manjkajoče lotarske kroglice
• Praznine
• Notranje kratke stike
• Napake v večplastnih sestavih

3. Postopek sestavljanja skozi luknje (THT)

Čeprav prevladuje SMT, mnoge plošče vključujejo komponente za vstavljanje za priključke, velike kondenzatorje ali elemente z visoko mehansko obremenitvijo.

A. Vstavljanje

• Ročno vstavljanje: Pri majhnih serijah ali specialnih komponentah delavci ročno vstavljajo dele.
• Avtomatizirano vstavljanje: Uporablja se za proizvodnjo večjih serij s talilnim lemljenjem.

B. Lemljenje

• Valovanje lemljenja: Celotna spodnja stran plošče z vstavljenimi komponentami se prevede čez valov topljenega lemu za hitro in hkratno oblikovanje spojev.
• Izborno lemljenje: Pri mešanih sestavah (SMT+THT) robotski šopi izbirno zavarijo le potrebne vstavne pine.
• Ročno vpenjanje: Uporablja se za popravila, občutljive ali prototipe z nizko količino.

D. Čiščenje

Po vpenjanju se plošče očistijo, da se odstrani ostanki ledu —razen če tokok brez čiščenja je določeno, da so ostanki varni za pustitev na plošči.

D. Vpenjanje komponent, ki jih ni mogoče oprati

Za občutljive ali komponente, ki jih ni mogoče oprati, se uporabljajo posebne tehnike vpenjanja in ledu, ki ne zahtevajo dodatnega čiščenja.

4. Končni pregled in testiranje

• Vizualna pregledovanja: Usposobljeni inšpektorji preverjajo vidne napake, slabe lemilne spoje in mehanske poškodbe.
• AOI in rentgen (ponovljeno): Zagotavlja doslednost med posameznimi serijami proizvodnje.
• Testiranje letalskih sondaž (FPT): Avtomatizirane testne sonde potrdijo neprekinjenost in merijo električne parametre, kot so upornost in kapacitivnost, kar je idealno za prototipe in majhne količine.
• Testiranje v vezju (ICT) in funkcionalno testiranje: Za serijo in masovno proizvodnjo funkcionalni testi in ICT (ko je testna oprema programirana za sondiranje namenskih ploščic) preverjajo usmerjanje signalov, vrednosti komponent in delovanje končnega izdelka.

5. Konformno prevlečenje in končni koraki

Plošče, namenjene zahtevnim ali vlažnim okoljem, se pogosto podvržejo konformna prevleka :

• Zaščitna bariera: Tanki sloj polimera (akrilik, silikon, uretan) zaščiti sestav pred vlago, morsko razpršeno vodo, prahom in korozivnimi hlapi.
• Izbirno ali celovito: Lahko se nanaša na celotno ploščo ali le na določena območja, odvisno od potreb izdelka.

6. Pakiranje, označevanje in pošiljanje

Končne preizkušene in prevlečene plošče se označijo, serializirajo, sestavijo v komplete in skrbno zapakirajo v skladu z vrsto in predpisi – pripravljene za integracijo, široko uporabo ali neposredno dostavo končnim uporabnikom.

V kratica: Sodoben Postopek sestavljanja PCB je natančen večstopenjski postopek, ki sega od preverjanja podatkov in preverjanj DFA/DFM, skozi SMT in THT sestav , avtomatizirani in ročni pregledi do naprednega električnega testiranja, prevlekanja in pošiljanja. Vsak korak je zasnovan tako, da za vsako sestavljeno tiskano vezje (PCBA) zagotovi najboljšo električno zmogljivost, zanesljivost in možnost proizvodnje – ne glede na to, ali izdelujete hitre prototipe tiskanih vezij ali povečujete proizvodnjo za visoke količine.

Postopek sestavljanja površinske montaže

Sestavljanje površinske montaže (SMA) je osrednji postopek pri sestavljanju tiskanih vezij za medicinske, avtomobilske, industrijske in potrošniške elektronske naprave. Uporablja naprave za površinsko montažo (SMD), ki se neposredno pritrdijo na ploskovne kontaktne ploščice na tiskanem vezju, kar omogoča zmanjšanje velikosti, visoko gostoto komponent in avtomatizirano serijsko proizvodnjo, v skladu s standardi IPC-A-610 in IPC-J-STD-001.

Tehnološki tok sestavljanja tiskanega vezja:

Priprava pred proizvodnjo in predhodna obdelava tiskanega vezja: Preverite CAD načrt za združljivost s SMD; pregledajte prispela tiskana vezja (brez upognjenosti, čiste kontaktne ploščice) in SMD komponente (pravilnost, brez poškodb); izpostavite visokotopna FR4 tiskana vezja toploti (125 °C, 4–8 ur) in shranjujte občutljive na vlago SMD komponente v suhih omarah, da preprečite napake pri lotkanju.
Tiskanje lemeža za lot: Uporabite šablono za nanašanje leme pripenjalne paste na ploščice; nadzorujte debelino šablone (0,12–0,15 mm), tlak brisalnega noža (15–25 N) in hitrost (20–50 mm/s); uporabite 3D SPI za komponente z majhnim razmikom za preverjanje količine in oblike paste.
Postavitev SMD: Hitri postavljalniki s CCD-kamerami postavljajo komponente (natančnost ±0,03 mm). Hitra postavitev za pasivne komponente (do 100.000/uro), natančna postavitev za integrirane vezje/senzorje; uporabite ESD zaščito in kalibracijo sile za občutljive avtomobilske/medicinske komponente.
Lepenje s taljenjem: RoHS-skupna lemelna zlitina SAC305 prehaja skozi 4-fazni pečni profil: predogrev (150–180 °C), izenačenje toplote (180–200 °C, 60–90 s), lemljenje (vrh 245–260 °C, 10–20 s), hlajenje (2–4 °C/s). Prilagodite hitrost hlajenja za visoko-Tg FR4 tiskane vezije, da zmanjšate termični napetosti.
Pregled po lemljenju (PRI): AOI zazna mostičenje, hladne spoje, pojav grobovca; rentgen pregleda skrite spoje BGA/CSP za praznine. 100 % pregled za medicinske/avtomobilske tiskane vezije, vzorčenje za potrošniško elektroniko.
Popravilo in dotikanje: Odpravite napake s pomočjo lemilnikov/toplega zraka; zamenjajte poškodovane komponente; očistite ostankov fluksa z izopropil alkoholom; dokumentirajte popravilo za visoko vrednostne tiskane vezove.
Konformno prevlečenje (izbirno): Nanesite akrilne/silikonske/uretanske prevleke s pršenjem/potopom za zahtevna okolja (motorne prostore avtomobilov, industrijske talne površine). Uporabite biokompatibilne prevleke za medicinske tiskane vezove.
Kontrola funkcionalnosti in kakovosti - zaključek: Izvedite funkcijska testiranja (izhod senzorjev, komunikacijski moduli, integriteta signalov); opravite preverjanje dimenzij in kontinuitete; pakirajte ustrezne tiskane vezove v antistatične/vlažnostno nepropustne vrečke.