SURFACE MOUNT PROCESS

Ievads virsmas montāžas tehnoloģijā

Virsmas montāžas tehnoloģija ir elektroniskās montāžas zona, ko izmanto, lai piestiprinātu elektroniskās detaļas uz iespiedshēmas plates (PCB) virsmas, jo pretēji detaļu ievietošanai caur caurumiem, kā tas ir ar parasto montāžu. SMT tika izstrādāts, lai samazinātu ražošanas izmaksas, kā arī efektīvāk izmantotu PCB telpu. Pateicoties virsmas montāžas tehnoloģiju ieviešanai, tagad ir iespējams veidot ļoti sarežģītas elektroniskās shēmas mazākās un mazākās komplektācijās ar labu atkārtojamību augstāka līmeņa automatizācijas dēļ.

Kas ir SMD?

Virsmas stiprinājuma ierīce vai SMD ir termins, ko izmanto elektroniskajām sastāvdaļām, kuras izmanto virsmas montāžas montāžas procesā. Tirgū ir pieejams plašs SMD komponents iepakojumu klāsts, kas ir daudzveidīgs un lielāks - to var redzēt zemāk:

Virsmas montāžas process

Virsmas montāžas montāžas process sākas projektēšanas fāzē, kad tiek izvēlēti daudzi dažādi komponenti, un PCB ir izstrādāts, izmantojot programmatūras paketi, tādu kā Orcad vai Cadstar ( citi ir pieejami ).

Ir svarīgi saprast, ka process sākas šajā posmā, jo tas ir labākais laiks, lai iekļautu pēc iespējas vairāk dizaina elementu, kas ļaus ražot tieši un bez galvām. Diezgan bieži strāvas ķēdes tiek ņemtas no shematiskas konstrukcijas fāzes uz PCB izkārtojumu, galvenie apsvērumi ir funkcionalitāte, kas, protams, ir ļoti svarīga, bet ideālā gadījumā jāiekļauj dizaina izstrāde (DFM).

Kad PCB dizains ir pabeigts un komponenti ir izvēlēti, nākamais posms ir nosūtīt PCB datus uz PCB ražošanas uzņēmumu un komponentiem, kas iegādāti vispiemērotākajā veidā, lai veicinātu automatizāciju. Jāizskata PCB paneļa dizains un jāizveido specifikācija, lai nodrošinātu, ka PCB formāts tiek saņemts, kā paredzēts un piemērots izmantojamajām mašīnām.

Komponenti ir pieejami dažādos veidos, piemēram, uz ruļļiem, caurulēm vai paplātēs, kā tas bija redzams tālāk. Lielākā daļa no tiem ir pieejami uz ruļļiem, kas ir vēlama, bet dažkārt sakarā ar "Minimālā pasūtījuma daudzumu (MOQ)" sastāvdaļas diezgan bieži piegādā caurulēs vai īsās lentes. Abus šos iepakojuma veidus var izmantot, bet tiem ir vajadzīgi atbilstoši padeves tipi. Ja iespējams, jāizvairās no komponentiem, kas tiek piegādāti nesatur maisos, jo tas var novest pie rokas izvietojumiem vai nepieciešamības pēc īpašām barošanas plāksnēm.

Visus komponentus ar MSL (mitruma jutīguma līmeni) jārīkojas saskaņā ar J-STD-033.

Mašīnu programmēšana - Gerber / CAD līdz Centroid / Izvietojums / XY fails

Saņemot PCB paneļus un komponentus, nākamais solis ir iestatīt dažādas iekārtas, kas tiek izmantotas ražošanas procesā. Mašīnām, piemēram, izvietošanas mašīnai un AOI (automatizētajai optiskajai pārbaudei), būs jāizveido programma, kas vislabāk tiek radīta no CAD datiem, bet diezgan bieži tā nav pieejama. Gerber dati ir gandrīz vienmēr pieejami, jo tie ir dati, kas vajadzīgi gatavā PCB ražošanai. Ja Gerber dati ir vienīgie pieejamie dati, centroīda / izvietojuma / XY faila izveide var būt ļoti laikietilpīga, un tāpēc Surface Mount Process piedāvā pakalpojumu, lai ģenerētu šo failu .

Solder Paste Printing

Pirmajā mašīnā, kas tiek uzstādīts ražošanas procesā, ir lodēšanas pastas printeris, kurš ir paredzēts pielietojuma pastas pielietošanai, izmantojot trafaretu un gumijas skrūves, uz atbilstīgajām polsterēm uz PCB. Šī ir visplašāk izmantotā lodēšanas pastas pielietošanas metode, bet strūklas drukāšana kļūst arvien populārāka, jo īpaši apakšuzņēmēju nozarē, jo trafaretu nav nepieciešams un vienkāršāk veikt izmaiņas.

Šī procesa kontrole ir kritiska, jo visi drukāšanas defekti, ja tie netiek atklāti, novedīs pie defektiem tālāk līnijā. Ar komplektiem kļūstot sarežģītākam, galvenais ir trafareti, un ir jāuzmanās, lai nodrošinātu atkārtotu un stabilu procesu.

Solder Paste Inspection (SPI)

Lielākajai daļai lodēšanas pastas iespiedmašīnas ir iespēja iekļaut automātisko pārbaudi, bet, atkarībā no PCB izmēra, šis process var būt laikietilpīgs, un tāpēc bieži vien tas dod priekšroku atsevišķai mašīnai. Paletes pastas printeru pārbaudes sistēmās tiek izmantota 2D tehnoloģija, savukārt īpašās SPI iekārtas izmanto 3D tehnoloģiju, lai nodrošinātu pilnīgāku pārbaudi, ieskaitot lodēšanas kastes ietilpību vienā spilventiņā, nevis tikai drukas laukumu.

Komponentu izvietojums

Kad iespiestā PCB ir apstiprināts, ka ir pareizi pielodētas pastas daudzums, tas nonāk nākamajā ražošanas procesa daļā, kas ir sastāvdaļu izvietojums. Katrs komponents tiek savākts no tā iepakojuma, izmantojot vakuuma vai satveršanas sprauslu, ko pārbauda redzes sistēma un lielā ātrumā ievieto programmētā vietā.

Šim procesam ir pieejamas daudzas dažādas mašīnas, un tas lielā mērā atkarīgs no uzņēmuma, atkarībā no tā, kāda veida iekārta ir izvēlēta. Piemēram, ja bizness ir vērsts uz lieliem būvniecības apjomiem, tad izvietojuma līmenis būs svarīgs, tomēr, ja fokuss būs mazs partijas / augstas kombinācijas, tad elastīgums būs vēl svarīgāks.

Automātiskās pre-Reflow automātiskās optiskās pārbaudes (AOI)

Pēc komponentu izvietošanas procesa ir svarīgi pārbaudīt, vai nav pieļauta kļūda un ka visas daļas ir pareizi novietotas pirms atkārtota lodēšanas. Labākais veids, kā to izdarīt, ir, izmantojot AOI iekārtu, lai veiktu pārbaudes, piemēram, komponentu klātbūtni, veidu / vērtību un polaritāti.

Pirmās pārbaudes inspekcija (FAI)

Viens no daudzajiem izaicinājumiem apakšuzņēmēju ražotājiem ir pirmās apkopes pārbaude klientu informēšanai vai pirmās apskates (FAI) pārbaudei, jo tas var būt ļoti laikietilpīgs. Tas ir ļoti svarīgs solis procesā, jo visas kļūdas, ja tās netiek atklātas, var izraisīt lielus pārveidošanas apjomus.

Atkārtota lodēšana

Tiklīdz ir pārbaudīti visi komponentu izvietojumi, PCB montāža tiek pārvietota uz reflow lodēšanas iekārtu, kur visi komponenti un PCB ir veidoti no elektrības lodēšanas savienojumiem, sasildot agregātu pietiekamai temperatūrai. Tas, šķiet, ir viens no mazāk sarežģītajiem montāžas procesa posmiem, bet pareizs atgaisošanas profils ir galvenais, lai nodrošinātu pieļaujamos lodmetālos šuves, nesabojājot detaļas vai montāžas komplektu pārmērīga karstuma dēļ.

Izmantojot svinu nesaturošu lodēšanu, vēl rūpīgāk profilēta montāža ir vēl svarīgāka, jo nepieciešamā reflow temperatūra bieži vien ir ļoti tuvu daudzu komponentu maksimālajai nominālai temperatūrai.

Post-Reflow automātiskā optiskā pārbaude (AOI)

Pēdējā virsmas montāžas montāžas procesa daļa ir atkal pārbaudīt, vai nav pieļauta kļūda, izmantojot AOI iekārtu, lai pārbaudītu lodmetālu savienojuma kvalitāti.

Ieviešot 3D tehnoloģiju, šis process ir kļuvis ticamāks, jo ar 2D inspekciju 2D attēla tulkošanas dēļ bija augsts nepatiesu zvanu līmenis. 3D pārbaude ļāva veikt precīzākus mērījumus un nodrošināt stabilāku pārbaudes procesu.

Viena no jaunākajām pārbaudāmo mašīnu funkcijām ir tā, ka tās var savienot tīklā, lai nodrošinātu tūlītēju atgriezenisko saiti ar iepriekšējo mašīnu, lai iespējotu automātiskas korekcijas. Piemēram, AOI mašīnu var pieslēgt izvietošanas mašīnai, lai varētu pielāgot komponentu izvietojumu un SPI mašīnu var savienot ar printeri, lai varētu pielāgot trafaretu PCB izlīdzināšanai.

Efektivitātes un produktivitātes pieaugums

Tas ir šokējoši statistikas dati, kas liecina, ka elektronikas nozarē daudzas darbības virsmas montāžā, jo īpaši apakšuzņēmēju ražošanas nozarē, darbojas tikpat efektīvi kā 20%.

Ir daudz iemeslu, kas veicina šo skaitli, bet tas būtībā nozīmē, ka tiek izmantoti tikai 20% no kapitāla ieguldījumiem. Finansiāli tas nozīmē, ka tiks palielinātas īpašumtiesības un lēnāka ieguldījumu atdeve. Klientam tas var radīt ilgāku ražojuma laiku, līdz ar to bizness nebūs tik konkurētspējīgs tirgū.

Izmantojot ražošanas efektivitāti šajā līmenī, būs daudz ietekmes uz ietekmi, kas ietekmēs uzņēmumu, piemēram, lielāku partiju izmēru, vairāk krājuma daļu, vairāki komplekti VIP (nepabeigtie darbi) un lēnāki reakcijas laiki līdz klientu izmaiņu prasībām .

Ņemot to visu vērā, pastāv spēcīgs stimuls uzlabot efektivitāti, vienlaikus saglabājot kvalitāti.