Pcb-Assembly-Process

Adım Adım PCB Montaj Süreci

Başarılı PCB montajı tam olarak PCB tasarımınıza göre üretilmiş bir baskı devre kartını, tamamlanmış ve işlevsel bir donanım ürününü dönüştüren dikkatle planlanmış bir işlemdir. Bu süreç, tasarım dosyalarınızdaki hazırlık kontrollerinden başlayarak son monte edilmiş kartın kalite testlerine kadar uzanan elektronik üretim merkezindeki temel işlem adımıdır. Aşağıda, PCB montaj süreci akışı , hem şunları içeren Yüzeye Montaj Teknolojisi (SMT) ve Delik İçine Montaj Teknolojisi (THT) elemanlar.

1. Montaj için Tasarım (DFA) ve Üretim Öncesi İnceleme

Tek bir bileşen yerleştirilmeden veya lehimlenmeden önce, uzman montaj ortakları bir DFA (Montaj için Tasarım) kontrolü ile başlar. Bu inceleme, hatasız ve sorunsuz PCBA için çok önemlidir:

• Dosya Bütünlüğü: Gerber dosyaları, ODB++ dosyaları ve centroid/pick-and-place verilerinin incelenmesi.
• BOM Doğrulama: Malzeme Listesinin (BOM), PCB yerleşimi ve düzeniyle eşleştiğinden emin olunması.
• Montaj Notları İncelemesi: Net PCBA montaj notları için çapraz kontrol; müşteri gereksinimlerinin onaylanması.
• Yerleşim Ölçümlerinin Doğrulanması: SMT ve THT bileşenleri için bileşen-delik aralığının, yüzey deseninin doğruluğunun ve uygun lehim yastığı boyutlarının sağlanması.
• Isı Yönetimi ve Kart Kenarı Boşluğu: Bakır yüzeylerde termal relief kullanımının ve PCB kart kenarında otomatik işleme özel yeterli koruma alanlarının (keepout zone) kontrol edilmesi.
• Uygunluk Kontrolü: Tasarımın üretim ve muayene için IPC-A-600 ve IPC-6012 standartlarına uygunluğunun onaylanması.

2. SMT (Yüzeye Montaj Teknolojisi) Montaj Süreci

Smt montaj yüksek yoğunluklu, maliyet açısından verimli yüzey montajlı cihazların (SMD) yerleştirilmesini sağlayan PCB montajının en hızlı ve en otomatikleştirilmiş kısmıdır.

A. Lehim Macunu Baskısı ve Kontrolü

İşlem, PCB yastıklarına lehim macunu —çok ince lehim tozu ve akıcı karışımı—uygulanmasıyla başlar.

• Şablon Baskısı: Paslanmaz çelik şablonlar, yalnızca SMD yastıklarının açıkta kaldığı bölgelere lehim macunu bırakmak için kullanılır.
• Macun Kontrolü: Otomatik makineler, yetersiz bağlantılar veya kısa devrelerin önlenmesi açısından kritik olan, macun hacmi ve yerleştirilmesinin doğru olup olmadığını doğrular.

B. Otomatik Pick and Place Bileşen Yerleştirme

Lehim macunu yerleştirildikten sonra gelişmiş pick and place makineleri sMD çipleri, dirençleri, kapasitörleri, entegre devreleri (BGAs ve QFN'ler dahil) ve diğer bileşenleri kart üzerine hassas bir şekilde yerleştirir.

• Yerleştirebilir saatte binlerce bileşen .
• Hassas yerleştirme, verimliliği ve sinyal bütünlüğünü artırır.
• Veri kaynağı yerleştir-dosyaları (centroid dosyaları), PCB tasarımı sırasında oluşturulur.

C. Reflow Lehimleme

Bileşenler yerleştirilmiş kart daha sonra bir içinden geçirilir reflow Fırını :

• Çoklu Isı Bölgeleri: Lehim parçacıklarını güçlü elektriksel ve mekanik lehim eklemeleri haline getirmek için kartı kademeli olarak ısıtırken hassas bileşenleri korur.
• Azot Atmosferi: Yüksek güvenilirlikli montajlar, daha temiz ve dayanıklı lehim eklemeleri için genellikle soyunmaz azot gazı kullanır.
• Profil Optimizasyonu: Kontrollü sıcaklık profilleri, soğuk eklemeleri, mezar taşı görünümünü veya ısı kaynaklı PCB bükülmesini önler.

D. Otomatik Optik Kontrol (AOI)

AOI sistemleri lehimlenmiş kartın yüksek çözünürlüklü görüntülerini alarak aşağıdaki gibi hataları denetler:

• Lehim köprüleri ve açık devreler
• Bileşen hizalama hatası
• Yanlış veya eksik parçalar
• Lehim macunu hacmi sorunları

Otomatik kontrol, sorunları erken tespit ederek verimi büyük ölçüde artırır ve hızlı düzeltmeye olanak sağlar.

E. X-ışını İncelemesi (İnce Hat ve BGA İçin)

Röntgen Denetimi için kritik öneme sahiptir BGA (Ball Grid Array) , mikro-BGA , ve lehim birleşimlerinin gizli olduğu diğer parçalar. Bu işlem şunları ortaya çıkarır:

• Soğuk veya eksik lehim topları
• Gözeneklilik
• İç kısa devreler
• Çok katmanlı montajlardaki hatalar

3. Delik İçine Montaj Teknolojisi (THT) Montaj Süreci

SMT baskın olsa da, birçok kart delikten geçen bileşenler konnektörler, büyük kapasitörler veya yüksek mekanik gerilimli elemanlar için.

A. Yerleştirme

• Manuel Yerleştirme: Küçük partiler veya özel bileşenler için deneyimli operatörler parçaları elle yerleştirir.
• Otomatik Yerleştirme: Dalga lehimleme montajlarının büyük ölçekli üretiminde kullanılır.

B. Lehimleme

• Dalgı Lehimleme: THT kartın alt yüzü, hızlı ve eş zamanlı olarak bağlantı oluşturmak üzere erimiş lehim dalgasının üzerinden geçirilir.
• Seçmeli Lehimleme: Karışık montajlar (SMT+THT) için robotik nozullar yalnızca gerekli olan geçiş deliği pinlerini seçmeli olarak lehimler.
• El Lehimlemesi: Revizyon, hassas ya da düşük hacimli prototipler için kullanılır.

C. Temizlik

Lehimlemeden sonra, panolar üzerindeki lehim akısı kalıntılarını temizlemek için temizlenir temizlenmeye Gerek Olmayan Flaks belirtilmediği takdirde, aksi halde kalıntıların üzerinde kalması güvenlidir.

D. Yıkanamayan Bileşenlerin Lehimlenmesi

Hassas veya yıkanamayan bileşen türleri için daha sonra temizlik gerektirmeyen özel lehimleme teknikleri ve akılar kullanılır.

4. Son Muayene ve Test

• Görsel denetim: Eğitimli müfettişler, görünür kusurları, hatalı lehim birleşimlerini ve mekanik hasarı kontrol eder.
• AOI ve X-ışını (tekrarlı): Üretim partileri boyunca tutarlılığı sağlar.
• Flying Probe Testi (FPT): Otomatik test probları, sürekliliği onaylar ve direnç ve kapasitans gibi elektriksel parametreleri ölçer; prototipler ve düşük hacimli üretimler için uygundur.
• Devre İçi Test (ICT) ve Fonksiyonel Test: Toplu ve seri üretim için fonksiyonel testler ve ICT (test fikstürü özel alanları test etmek üzere programlanmışsa) sinyal yönlendirme, bileşen değerleri ve nihai ürün performansını doğrular.

5. Uyumlu Kaplama ve Son Adımlar

Zorlu veya nemli ortamlara yönelik kullanılacak panolar genellikle conformal coating :

• Koruyucu Bariyer: Polimer ince bir katman (akrilik, silikon, üretan), montajı nemden, tuz sisinden, tozdan ve aşındırıcı buharlardan korur.
• Seçmeli veya Tamamı: Ürün ihtiyaçlarına bağlı olarak tüm panonun üzerine veya yalnızca hedeflenen alanlara uygulanabilir.

6. Ambalajlama, Etiketleme ve Sevkiyat

Nihai test edilmiş ve kaplanmış panolar, türüne ve düzenleyici gerekliliklere göre etiketlenir, seri numaralandırılır, setler halinde hazırlanır ve dikkatlice ambalajlanır—entegrasyon, büyük ölçekli dağıtım veya son kullanıcıya doğrudan sevkiyat için hazırdır.

Özetle: Modern PCB montaj süreci veri doğrulama ve DFA/DFM kontrollerinden başlayarak SMT ve THT montajı , otomatik ve manuel incelemeler, gelişmiş elektrik testleri, kaplama ve sevkiyat aşamalarına kadar olan süreçtir. Her adım, hızlı PCB prototipleri oluşturuyor olun ya da yüksek hacimli üretime geçiliyor olun, her bir PCBA için elektriksel performansı, güvenilirliği ve üretilebilirliği en üst düzeye çıkarmak üzere tasarlanmıştır.

Yüzeye Montajlı Montaj Süreci

Yüzeye Montajlı Montaj (SMA), tıbbi cihazlar, otomotiv, endüstriyel kontrol ve tüketici elektroniği için temel bir PCBA sürecidir. Bu süreç, bileşenlerin doğrudan PCB yüzeyindeki yastıklara eklenmesini sağlayan yüzeye montajlı cihazları (SMD) kullanır ve böylece küçültme, yüksek bileşen yoğunluğu ve otomatik seri üretimi mümkün kılar. Ayrıca IPC-A-610 ve IPC-J-STD-001 standartlarına uygundur.

Baskılı Devre Kartı Montaj Süreci Akışı:

Üretim Öncesi Hazırlık ve PCB Ön Koşullandırma: SMD uyumluluğu için CAD tasarımını doğrulayın; gelen PCB'leri (bükülme yok, temiz yastıklar) ve SMD'leri (orijinalliği, hasar yok) inceleyin; lehim hatalarını önlemek için yüksek-Tg FR4 PCB'leri fırında ısıtın (125°C, 4–8 saat) ve nem hassas SMD'leri kuru dolaplarda saklayın.
Lehim Macunu Baskısı: Yastıklara lehim macunu koymak için şablon kullanın; şablon kalınlığını (0,12–0,15 mm), sızdırma basıncını (15–25 N) ve hızı (20–50 mm/s) kontrol edin; ince hatlı bileşenler için lehim macunu hacmi ve şekli kontrol etmek üzere 3D SPI kullanın.
SMD Yerleştirme: CCD kameralı yüksek hızlı pick-and-place makineleri, bileşenleri (±0,03 mm hassasiyetle) yerleştirir. Pasifler için yüksek hız (saatte 100.000'e kadar), entegre devreler/sensörler için hassas yerleştirme; hassas otomotiv/tıbbi bileşenlerde ESD koruma ve kuvvet kalibrasyonu kullanılır.
Reflo Akort Lehimleme: RoHS uyumlu SAC305 lehim dört aşamalı fırın profilinden geçer: ön ısıtma (150–180°C), bekletme (180–200°C, 60–90 saniye), erime (tepe 245–260°C, 10–20 saniye), soğutma (2–4°C/s). Termal gerilimi azaltmak için yüksek-Tg FR4 PCB'lerde soğutma oranları ayarlanır.
Lehim Sonrası Muayene (PRI): AOI köprüleme, soğuk eklem, tombstoning gibi hataları tespit eder; X-ışını gizli BGA/CSP eklem noktalarındaki boşlukları inceler. Tıbbi/otomotiv PCB'leri için %100 muayene, tüketici elektroniği için örnekleme yapılır.
İkinci İşlem ve Dokunuş (Rework & Touch-Up): Hatalar lehim havyası/hava istasyonlarıyla düzeltilir; hasarlı bileşenler değiştirilir; izopropil alkol ile lehim artıkları temizlenir; değerli PCB'ler için yapılan ikinci işlemler belgelendirilir.
Konformal Kaplama (İsteğe Bağlı): Zorlu ortamlar için (otomotiv motor bölmesi, endüstriyel zeminler) akriklik/silikon/üretan kaplamayı püskürtme/daldırma yöntemiyle uygulayın. Tıbbi PCB'ler için biyouyumlu kaplamaları kullanın.
Son Fonksiyonel Test ve Kalite Kontrol: İşlevsel testleri (sensör çıkışı, iletişim modülleri, sinyal bütünlüğü) gerçekleştirin; boyutsal ve süreklilik kontrolleri yapın; uygun olan PCB'leri anti-statik/nem bariyeri torbalarında paketleyin.