Pcb-Assembly-Process

Поступак састављања PCB-а корак по корак

Успешно Montaža PCB-a је прецизно организована операција која од голе штампане плоче — израђене према вашем тачном дизајну ППП-а — прави готов, функционалан хардверски производ. Овај процес је срце електронске производње и обухвата све од припремних провера ваших датотека дизајна до тестова квалитета готове склопљене плоче. Ево детаљног погледа на сваку главну фазу Ток процеса склапања ППП-а , укључујући оба Технологија површинског монтажирања (SMT) и Технологија провучених контаката (THT) elemenata.

1. Дизајн за склапање (DFA) и преглед пре производње

Пре него што се постави или завари било која компонента, стручни партнери за склапање започињу са Провером DFA (дизајн за склапање) . Ова провера је кључна за глатко и безгрешно склапање ППП-а:

• Интегритет датотеке: Преглед Гербер датотека, ODB++ датотека и центроид/подигни-и-постави података.
• Валидација БОМ: Обезбеђивање да листа материјала (BOM) одговара отиску и распореду на PCB-у.
• Преглед напомена за скупљање: Успостављање усклађености напомена за јасну монтажу PCBA; потврђивање захтева купца.
• Провера димензија отиска: Обезбеђивање размака између компоненте и рупе, тачности шаблона површине и одговарајућих величина контактних поља за SMT и THT компоненте.
• Термално управљање и размак од ивице плате: Провера правилне употребе термалних релјефа на бакарним равнима и довољних зона без елемента поред ивице PCB плоче — нарочито важно за аутоматско руковање.
• Провера усклађености: Потврђивање да дизајн прати стандарде IPC-A-600 и IPC-6012 за производњу и инспекцију.

2. SMT (Surface Mount Technology) процес монтаже

Smt склапање је најбржи и највише аутоматизовани део у састављању штампаних плоча, омогућавајући постављање уређаја за површинску монтажу (SMD) са високом густином и ниском ценом.

A. Штампање и провера траке за лемљење

Процес почиње прецизним наношењем pasta za lemljenje —мешавине екстра финог праха за лем и флукса—на контактне површине на штампаној плочи.

• Штампање кроз шаблон: Користе се шаблони од нерђајућег челика како би се нанела трака за лем само на места где су контактне површине SMD компоненти отворене.
• Провера траке: Аутоматизовани системи проверавају тачну количину и позицију нанете траке, што је кључно за спречавање слабих веза или кратких спојева.

B. Аутоматско постављање компонената уз помоћ робота

Када је трака за лем нанета, напредне mašine za uzimanje i stavljane тачно позиционирање SMD чипова, отпорника, кондензатора, ИЦ-ова (укључујући БГА и КФН) и других компоненти на табли.

• Може поставити десетине хиљада компоненти по часу .
• Тачно постављање побољшава исправност и интегритет сигнала.
• Подаци потичу из фајлова за узимање и постављање (центроид фајлови) који се генеришу током пројектовања ПЦБ-а.

C. Лемљење рефлуксом

Попунирана табла се затим шаље кроз обновна пећница :

• Више зона за загревање: Postepeno zagreva ploču kako bi olovne čestice stopio u čvrste električne i mehaničke zavarivanje, istovremeno zaštićujući osetljive delove.
• Atmosfera azota: Sklopovi visoke pouzdanosti često koriste inertni gas azot za čistija i izdržljivija zavarivanja.
• Optimizacija profila: Kontrolisani termički profili sprečavaju hladna zavarivanja, pojavu 'tombstoninga' ili izobličenja PCB ploče uzrokovano toplotom.

D. Automatska optička inspekcija (AOI)

AOI sistemi prave slike visoke rezolucije popločane ploče kako bi proverili prisustvo grešaka kao što su:

• Mostovi i prekidi u lemljenju
• Nepravilno poravnanje komponenti
• Pogrešni ili nedostajući delovi
• Problemi sa količinom paste za lemljenje

Automatska inspekcija značajno povećava ispravnost proizvodnje tako što rano otkriva probleme, omogućavajući brzu korekciju.

E. RTG inspekcija (za fine-pitch i BGA)

RTG Инспекција je ključna za BGA (Ball Grid Array) , mikro-BGA , i druge komponente kod kojih su zavarivanja skrivena. Ovaj proces otkriva:

• Hladne ili nedostajuće lemilne kuglice
• Praznine
• Unutrašnje kratke spojeve
• Недостаци у вишеслојним скуповима

3. Прекоотворна технологија (THT) – процес склапања

Иако SMT доминира, многа табле укључују компоненте кроз-отвор за конекторе, велике кондензаторе или елементе са високим механичким оптерећењем.

A. Убацивање

• Ручно убацивање: За мале серије или специјалне компоненте, обучени радници ручно убацују делове.
• Аутоматско убацивање: Користи се за великосерийску производњу скупова за таласно лемљење.

B. Лемљење

• Lemljenje talasom: Цео доњи део ТХТ плате пролази преко таласа растопљеног лема ради брзог и истовременог формирања везова.
• Селективно лемљење: За мешовите склопове (СМТ+ТХТ), роботски млазници селективно леме само потребне усисне пинове.
• Ручно лемљење: Користи се за переделку, деликатне или прототипе мале серије.

C. Чишћење

Након лемљења, плоче се чисте да би се уклонило остатак флукса —осим ако флукс без чишћења није наведено другачије, у ком случају је остатак безбедан за остављање на плочи.

Л. Лемљење компоненти које се не могу прати

За осетљиве или компоненте које се не могу прати користе се посебне технике лемљења и флуксови који не захтевају додатно чишћење.

4. Завршна провера и тестирање

• Визуелна инспекција: Обучени инспектори проверавају видљиве недостатке, лоше лемљене везове и механичка оштећења.
• AOI и X-зраци (поновљено): Обезбеђује конзистентност у серијској производњи.
• Тестирање летећим пробама (FPT): Аутоматизовани тест проби потврђују континуитет и мере електричне параметре као што су отпорност и капацитивност, идеално за прототипове и мале серије.
• Тестирање у колу (ICT) и функционално тестирање: За серијску и масовну производњу, функционални тестови и ICT (када је тестно прикључно постројство програмирано да испита посебне контактне површине) потврђују вођење сигнала, вредности компоненти и рад готовог производа.

5. Konformno premazivanje i finalni koraci

Ploče namenjene za upotrebu u teškim ili vlažnim uslovima često prolaze kroz конформно премазивање :

• Zaštitna barijera: Tanki sloj polimera (akrilik, silikon, uretan) štiti sklop od vlage, slane magle, prašine i korozivnih gasova.
• Selektivno ili potpuno: Može se naneti preko cele ploče ili samo na određena područja, u zavisnosti od zahteva proizvoda.

6. Pakovanje, označavanje i isporuka

Konačno testirane i premazane ploče obeležavaju se, dobijaju serijske brojeve, pakuju u komplete i pažljivo zapakuju u skladu sa tipom i propisanim zahtevima — spremne za integraciju, velikometražnu distribuciju ili direktnu isporuku krajnjim korisnicima.

У резюме: Савремени Процес склапања штампаних кола је прецизан, вишестепени процес који полази од провере података и DFA/DFM провера, преко SMT и THT склопа , аутоматских и ручних инспекција, до напредног електричног тестирања, премазивања и испоруке. Сваки корак је дизајниран да максимално побољша електричне перформансе, поузданост и олакша производњу сваке штампане плоче — било да правите брзе прототипове или прелазите на масовну производњу.

Процес површинског монтажирања

Површинско монтажирање (SMA) је основни процес склапања штампаних плоча у медицинској, аутомобилској, индустријској контроли и потрошачкој електроници. Користи компоненте за поврinsко монтажирање (SMD) које се директно припајају на контактске површине плоче, омогућавајући минијатурисање, високу густину компоненти и аутоматизовану масовну производњу, у складу са стандардима IPC-A-610 и IPC-J-STD-001.

Ток процеса склапања штампане плоче:

Припрема пре производње и кондиционирање ПП: Проверите CAD дизајн за компатибилност са SMD; проверите долазне штампане плоче (без изобличења, чисти контактни пољи) и SMD компоненте (аутентичност, без оштећења); загрејте FR4 плоче са високом Tg температуром (125°C, 4–8 сата) и чувате SMD компоненте осетљиве на влагу у сувим ормарићима ради спречавања дефекта при лемљењу.
Štampanje pastom za lemljenje: Користите шаблон за наношење пасте за лемљење на контактна поља; контролишите дебљину шаблона (0,12–0,15 mm), притисак чистача (15–25 N) и брзину (20–50 mm/s); користите 3D SPI за компоненте са малим размаком ради провере запремине и облика пасте.
Постављање SMD компонената: брзи машини за постављање са CCD камерама постављају компоненте (±0,03 mm прецизност). Брзо постављање за пасивне компоненте (до 100.000/сат), прецизно постављање за ИС и сензоре; користите ESD заштиту и калибрацију силе за осетљиве аутомобилске и медицинске компоненте.
Лемљење рефлуксом: RoHS компатибилни лем SAC305 пролази кроз четири фазе у пећи: предгрејавање (150–180°C), издржавање (180–200°C, 60–90 s), рефлоу (максимално 245–260°C, 10–20 s), хлађење (2–4°C/s). Прилагодите брзину хлађења за FR4 плоче са високом Tg температуром ради смањења термичког напона.
Контрола након рефлукса (PRI): AOI открива мостове, хладне спојеве, ефекат камен-споменик; рендген проверава скривене BGA/CSP спојеве на празнине. 100% контрола за медицинске/аутомобилске PCB-ове, узорковање за потрошачку електронику.
Поправка и додатна обрада: Исправите недостатке помоћу лемиљкица/уређаја за врућ ваздух; замените оштећене компоненте; очистите остатке флукса изопропилним алкохолом; документујте поправке за вредносне PCB-ове.
Конформно прекривање (опционо): Нанесите акрилно/силликонско/уретанско прекривање прскањем/уронањем за тешке услове (моторни простори аутомобила, индустријски подови). Користите биокомпатибилне прекриваче за медицинске PCB-ове.
Завршно функционално тестирање и контрола квалитета: Спроведите оперативна тестирања (излаз сензора, комуникациони модули, интегритет сигнала); извршите проверу димензија и континуитета; пакујте исправне PCB-ове у антистатичке/влагоотпорне врећице.