Az SMT gyártásának teljes útmutatója: A lépésről lépésre magyarázva

A Surface Mound Technology (SMT) egy olyan módszer, amelyet az elektronikai gyártáshoz használnak, ahol az alkatrészeket közvetlenül a nyomtatott áramköri táblák (PCB) felületére szerelik. Az SMT hatékonyságának, költséghatékonyságának és kompakt, nagy teljesítményű elektronikus eszközök előállításának képessége miatt az elektronikai iparban a szokásos gyártási folyamatává vált. Ebben a cikkben részletesen feltárjuk az SMT gyártási folyamatot, beleértve az egyes lépéseket és a kapcsolódó kifejezéseket.

Az SMT -hez kapcsolódó feltételek

Mielőtt belemerülne az SMT gyártási folyamatába, fontos megérteni néhány kulcsfontosságú kifejezést:

1. PCB (nyomtatott áramköri lap) : Az elektronikában használt tábla az elektronikus alkatrészek mechanikus támogatására és elektromos csatlakoztatására.

2. SMD (felszíni szerelő eszköz) : Az alkatrészek, amelyeket közvetlenül a PCB felületére kell felszerelni.

3. Forrasztópaszta : Porozott forrasztó és fluxus keveréke, amelyet az SMD -k rögzítéséhez használnak a PCB -khez.

4. Reflow forrasztás : Az a folyamat, amelyben a forrasztópaszta az olvadáspontjáig melegszik, hogy állandó elektromos és mechanikus csatlakozásokat hozzon létre az alkatrészek és a PCB között.

5. AOI (automatizált optikai ellenőrzés) : Gépi alapú vizuális ellenőrzési folyamat, amely kamerákat használ a PCB-k hibáinak észlelésére.

6. AXI (automatizált röntgen-ellenőrzés) : Ellenőrzési módszer röntgenfelvételekkel a forrasztási illesztések és az alkatrészek alatt rejtett csatlakozások ellenőrzésére.

7. SPI (forrasztópaszta ellenőrzés) : A forrasztópaszta alkalmazásának minőségének ellenőrzésének folyamata a PCB -n.

SMT gyártási folyamat

Az SMT gyártási folyamat több lépésből áll, mindegyik kritikus fontosságú, hogy biztosítsa az elektronikus alkatrészek megbízható elhelyezését és forrasztását a PCB -re. Az alábbiakban bemutatjuk az SMT folyamat egyes lépéseinek részletes áttekintését.

1. lépés: Forrasztó paszta nyomtatás

Az SMT gyártási folyamatának első lépése a forrasztópaszta felvitele a PCB -re. A forrasztópaszta egy ragacsos anyag, amely apró forrasztógolyókból készül, keverve fluxussal. A PCB területeire alkalmazzák, ahol az alkatrészeket általában fémpárnákra szerelik.

A forrasztó paszta nyomtatási folyamat:

1. A sablon igazítás : A fém sablon, amelynek kivágásai megfelelnek a NYÁK -nál a forrasztó betétnek, a táblára helyezik. A sablon maszkként működik annak biztosítása érdekében, hogy a forrasztópaszta csak a kívánt területeken kerül alkalmazásra.

2. Paszta alkalmazás : Egy squeege vagy hasonló szerszám eloszlatja a forrasztópasztát a sablonon, és a nyílásokon keresztül az alatti nyílásokon keresztül kényszeríti. A paszta réteg vastagsága és egységessége kritikus fontosságú az alkatrészek rögzítésének és forrasztásának biztosítása érdekében.

3. A sablon eltávolítása : A sablont óvatosan felemelik, és pontosan lerakódott forrasztópaszta marad a NYÁK -párnákon.

A megfelelő forrasztó paszta alkalmazás döntő jelentőségű, mivel meghatározza a forrasztó ízületek minőségét és az összeszerelés teljes megbízhatóságát.

2. lépés: A SART PASTE ellenőrzés (SPI)

A forrasztópaszta felhordása után a következő lépés a Scarder Paste Inving (SPI) . Ez a lépés elengedhetetlen annak biztosítása érdekében, hogy a forrasztó paszta helyesen kerüljön a NYÁK -ra.

Az SPI folyamat:

1. Automatizált ellenőrzés : Az SPI gépek kamerákat és érzékelőket használnak a PCB beolvasására, valamint a forrasztópaszta betétek hangerejének, magasságának, területének és helyzetének mérésére.

2. Minőségellenőrzés : Az ellenőrzési adatokat elemezzük olyan hibák észlelése érdekében, mint például a nem elegendő paszta, a felesleges paszta vagy az elrendezett betétek. Ezek a hibák rossz forrasztási ízületekhez, alkatrészek helymeghatározásához vagy rövidzárlathoz vezethetnek.

3. Visszajelzési hurok : Ha hibákat észlelnek, akkor a probléma kijavításához beállíthatjuk a forrasztó paszta nyomtató beállítását vagy a feldolgozási paramétereket. Ez a visszacsatolási hurok biztosítja a kiváló minőségű forrasztási paszta alkalmazást.

3. lépés: Chip rögzítése

Miután a forrasztópasztát megvizsgálták és ellenőrizték, a következő lépés a chip rögzítése , más néven alkatrészek elhelyezése.

A chip rögzítési folyamat:

1. Alkatrészek előkészítése : Az SMT alkatrészeket vagy az SMD-ket tekercsekben, tálcákban vagy csövekben szállítják, és beillesztik a pick-and-helybe.

2. Pick-and-hely : A pick-and-helyű gép vákuum fúvókákkal felszerelt robotkarokat használ az alkatrészek felvételéhez az adagolókból, és a NYÁK forrasztott párnáira helyezve. A gép nagy pontosságát biztosítja, hogy az alkatrészek pontosan elhelyezkedjenek a PCB kialakításának megfelelően.

3. Összehangolás és elhelyezés : A gép látási rendszereket és igazítási algoritmusokat használ annak biztosítása érdekében, hogy az egyes összetevőket helyesen helyezzék el. A modern pick-and-elhelyezett gépek sebessége és pontossága lehetővé teszi a nagy teljesítményű termelést.

A chip rögzítése kritikus lépés, mivel az eltérés vagy a helytelenítés hibás táblákhoz vezethet, amelyek költséges átdolgozást vagy selejtezést igényelnek.

4. lépés: Vizuális ellenőrzés + alkatrészek elhelyezése kézzel

Az alkatrészek automatizált elhelyezése után gyakran szükség van a vizuális ellenőrzésre és egyes alkatrészek kézzel történő elhelyezésére.

Vizuális ellenőrzés és kézi elhelyezési folyamat:

1. Vizuális ellenőrzés : A képzett szolgáltatók vizuálisan ellenőrzik a táblákat, hogy ellenőrizzék az eltérő alkatrészeket, hiányzó alkatrészeket vagy bármilyen nyilvánvaló hibát, amelyet a gépek elmulasztottak. Ezt a lépést gyakran nagyító vagy mikroszkópok segítségével hajtják végre.

2. Kézi alkatrészek elhelyezése : Néhány alkatrészt, különösen azokat, amelyek nem szabványos, nagy vagy érzékenyek, manuálisan kell elhelyezni. Ide tartozhatnak a csatlakozók, transzformátorok vagy furcsa alakú alkatrészek, amelyeket az automatizált gépek nem tudnak hatékonyan kezelni.

3. BEÁLLÍTÁSOK : Ha úgy találják, hogy az alkatrészek helytelenek vagy hiányoznak, akkor az operátorok manuálisan beállíthatják vagy hozzáadhatják ezeket az összetevőket annak biztosítása érdekében, hogy az összes alkatrész forrasztás előtt helyesen legyen elhelyezve.

Ez a lépés segít abban, hogy az automatizált folyamatból származó hibákat korán elkapják, csökkentve a végtermék potenciális hibáit.

5. lépés: Reflow forrasztás

Miután az összes alkatrész a helyén van, a PCB -összeszerelés továbbmozdul forrasztáshoz , ahol a forrasztópaszta megolvad, hogy állandó elektromos és mechanikus csatlakozásokat képezzen.

A Reflow forrasztási folyamat:

1. Előmelegítő zóna : A NYÁK -szerelvényt fokozatosan melegítik az visszaverődő sütőben, hogy eltávolítsák a nedvességet, és hogy a táblát és az alkatrészeket a forrasztás olvadási pontja alatt közvetlenül a hőmérsékletre hozzák.

2. ÁBak zóna : A hőmérsékletet fenntartják a forrasztópaszta fluxusának aktiválására, amely megtisztítja a fémfelületeket és felkészíti őket forrasztásra.

3. REHILLOW zóna : A hőmérséklet gyorsan növekszik a forrasztó paszta olvadási pontja fölé, ami a forrasztógolyók megolvadását és forrasztási ízületeket képeznek az alkatrészek és a PCB párnák között.

4. Hűtési zóna : Az összeszerelést lassan lehűtjük, hogy megszilárdítsa a forrasztási ízületeket, biztosítva az erős mechanikai és elektromos csatlakozást.

A Reflow forrasztás kritikus, mivel meghatározza a forrasztó illesztések minőségét, ami befolyásolja a végső elektronikus eszköz teljesítményét és megbízhatóságát.

6. lépés: AOI (automatizált optikai ellenőrzés)

A Reflow forrasztás után az összeszerelés automatizált optikai ellenőrzésen (AOI) megy keresztül , hogy felismerje az alkatrészek elhelyezésének vagy forrasztásának hibáit.

Az AOI folyamat:

1. Nagy felbontású képalkotás : Az AOI gépek nagy felbontású kamerákat használnak a PCB-szerelés részletes képeinek rögzítéséhez több szögből.

2. Kép -elemzés : A gép összehasonlítja a rögzített képeket egy ismert jó referenciával, olyan eltéréseket keresve, mint a hiányzó alkatrészek, a helytelen polaritás, a forrasztó hidak vagy a sírkontás (ahol az alkatrészek az egyik végén állnak).

3. Hibafelismerés : Az AOI rendszer bármilyen hibát jelöl be a felülvizsgálatra. Az észlelt hibákkal rendelkező táblákat vagy átdolgozásra küldjük, vagy további ellenőrzés céljából megjelölték.

Az AOI elősegíti a kiváló minőség fenntartását azáltal, hogy csak a hibamentes táblák folynak a termelés következő szakaszába.

7. lépés: AXI (automatizált röntgen-ellenőrzés)

Rejtett forrasztási ízületekkel rendelkező alkatrészekhez, például a golyó rácsos tömbök (BGA-k) esetében automatizált röntgen-ellenőrzésre (AXI) szükséges a forrasztás minőségének ellenőrzéséhez.

Az AXI folyamat:

1. Röntgen képalkotás : Az axi gépek röntgenfelvételeket használnak a PCB-be, és képeket hozzanak létre az alkatrészek alatt rejtett forrasztási ízületekről.

2. Hibás elemzés : A röntgenképeket elemezzük, hogy ellenőrizzük azokat a hibákat, mint például üregek, forrasztóhidak vagy nem megfelelő forrasztási lefedettség, amelyek nem láthatók az optikai ellenőrzés révén.

3. Minőségbiztosítás : A hibákkal rendelkező táblákat átdolgozásra vagy selejtezésre jelölték meg, a súlyosságtól és az átdolgozás megvalósíthatóságától függően.

Az AXI elengedhetetlen a rejtett forrasztási ízületekkel rendelkező alkatrészek megbízhatóságának biztosításához, mivel a észlelt hibák az eszköz meghibásodásához vezethetnek.

8. lépés: I.C.T vagy funkció teszt

Az SMT gyártási folyamatának utolsó lépése a áramköri tesztelés (I.C.T) vagy egy funkcionális teszt annak biztosítása érdekében, hogy a PCB összeszerelése megfeleljen az összes elektromos és funkcionális specifikációnak.

Az I.C.T vagy a funkcionális teszt folyamat:

1. Circuit tesztelés (I.C.T) : Ez a teszt ellenőrzi a NYÁK egyes alkotóelemeit, például ellenállókat, kondenzátorokat és IC-ket, hogy biztosítsák, hogy helyesen elhelyezkedjenek és működjenek. Az I.C.T szintén ellenőrzi a rövidnadrágot, kinyitja és helyes forrasztási csatlakozásokat.

2. Funkcionális tesztelés : Ebben a tesztben a PCB be van kapcsolva, és a specifikus funkciókat teszteljük annak biztosítása érdekében, hogy a testület a várt módon működjön. A funkcionális tesztelés szimulálja azt a tényleges működési feltételeket, amelyekkel a PCB a végső alkalmazásában szembesül.

3. Hiba -azonosítás és átdolgozás : Ha az I.C.T vagy a funkcionális tesztelés során bármilyen hibát azonosítanak, akkor a testületet visszaküldik az átdolgozáshoz. Ez magában foglalhatja az alkatrészek cseréjét, újraértékelését vagy az összeszerelési beállítások beállítását.

Az I.C.T és a funkcionális tesztelés az utolsó lépés a végtermék minőségének és funkcionalitásának biztosítására, minimalizálva a hibás termékek elérésének kockázatát.

Következtetés

Az SMT gyártási folyamata számos pontos lépést foglal magában, a Scarder Paste nyomtatástól a végső funkcionális tesztekig. Minden lépés elengedhetetlen a végső elektronikus termék minőségének, megbízhatóságának és teljesítményének biztosításához. Az SMT-folyamat egyes lépéseinek részleteinek megértésével a gyártók kiváló minőségű elektronikát készíthetnek, amelyek megfelelnek a mai igényes szabványoknak.