SMT հավաքման գործընթացի ամբողջական բացատրություն՝ մերկ տախտակից մինչև վերջնական արտադրանք

Ներածություն. SMT հավաքման գործընթացը հասկանալու կարևորությունը

Մակերեսային ամրացման տեխնոլոգիան (SMT) ժամանակակից էլեկտրոնային արտադրության հիմքն է: Այն հնարավորություն է տալիս բարձր արագությամբ և բարձր ճշգրտությամբ տեղադրել բաղադրիչները անմիջապես տպագիր միկրոսխեմաների (PCB) մակերեսին: Քանի որ սարքերը դառնում են ավելի կոմպակտ, հզոր և ֆունկցիոնալ առումով ինտեգրված, SMT գործընթացները պետք է ապահովեն անզիջում հուսալիություն, խիստ թույլատրելի շեղումներ և գերազանց զոդման որակ:

Անկախ նրանից, թե դուք նախագծող ինժեներ եք, որը պատրաստվում է մեծածավալ արտադրության, EMS մատակարարներին գնահատող գնումների մասնագետ, թե որակի ինժեներ, որը վերահսկում է բերքատվությունը, SMT գործընթացի ամբողջական ըմբռնումը կարևոր է։

Այս հոդվածը ներկայացնում է SMT արտադրական գծի համապարփակ նկարագրությունը՝ սկսած այն պահից, երբ մերկ տախտակը մտնում է գիծ, ​​մինչև այն պահը, երբ այն դառնում է լիովին փորձարկված, առաքման պատրաստ PCBA:

Քայլ 1. ՏՀՏ-ի ընդունում, թխում և պատրաստում

SMT գիծ մտնելուց առաջ մերկ տպատախտակները պետք է տեսողականորեն և չափսերով ստուգվեն, հատկապես բարձր հաճախականության, բազմաշերտ կամ HDI տախտակների համար: Կարևոր պարամետրերից են ծռումը, սալիկների մակերեսների օքսիդացումը և տախտակի հաստությունը:

Խոնավության նկատմամբ զգայունություն՝ Բարձր Tg կամ PTFE-ի վրա հիմնված լամինատները խոնավության նկատմամբ զգայուն են: Նախնական թխումը 105–125°C ջերմաստիճանում 4–12 ժամ (համաձայն IPC ուղեցույցների) կանխում է շերտազատումը, միկրոճաքերը և խոռոչները վերահոսման ընթացքում:

Քայլ 2. Զոդման մածուկով տպագրություն

Զոդման մածուկը, որը սովորաբար բաղկացած է 90% մետաղական համաձուլվածքից և 10% հոսքագծից, տպագրվում է բաց PCB բարձիկների վրա՝ օգտագործելով ճշգրիտ չժանգոտվող պողպատից պատրաստված շաբլոն։

• Շաբլոնի հաստությունը՝ 100–150 միկրոն՝ կախված բաղադրիչի քայլից
• Շաբլոնի դիզայն. Ապերտուրայի չափս, բարձիկի նվազեցման հարաբերակցություն, աստիճանական իջեցումներ
• Տպագրության պարամետրեր՝ քերիչի արագություն, ճնշում, բաժանման արագություն
• Մածուկի տեսակը՝ 3-րդ տեսակ՝ ստանդարտի համար, 4-րդ կամ 5-րդ տեսակ՝ նուրբ կամ միկրո-BGA-ի համար

Զոդման մածուկի ճշգրիտ տպագրությունը կարևոր է միատարր թրջում ապահովելու և կամրջման, անբավարար զոդման և գերեզմանաքարերի պես թերությունները կանխելու համար։

Քայլ 3. Զոդման մածուկի ստուգում (SPI)

Ավտոմատացված SPI համակարգերը օգտագործում են 2D կամ 3D լազերային եռանկյունացում՝ չափելու համար.

• Կպցնելու բարձրությունը
• Ծավալի կայունություն
• Օֆսեթ և շաբլոնի հավասարեցում
• Կամրջի հայտնաբերում և դատարկության գնահատում

SPI-ները կարևոր են գործընթացի վաղ վերահսկման համար՝ նվազեցնելով թերությունների տարածումը հետագա փուլերում։

Քայլ 4. Բարձր արագությամբ ընտրություն և տեղադրում

«Ընտրել-տեղադրել» համակարգը SMT բաղադրիչները ամրացնում է զոդման մածուկով պատված բարձիկների վրա: Ժամանակակից համակարգերը կարող են կարգավորել.

• Պասիվ բաղադրիչներ՝ 01005 չափսի
• Ինտեգրալ սխեմաներ՝ նուրբ ձայնային QFN, LGA և BGA փաթեթներով
• Տարօրինակ ձևի բաղադրիչներ՝ հատուկ տեսողական ալգորիթմներով
• Միաժամանակյա վերին և ստորին կողմնային տեղադրում

Բաղադրիչների մշակման նկատառումներ՝

• Սնուցողի տեսակը՝ կոճ, սկուտեղ, փայտիկ
• Տեսողության ստուգում՝ պտտման և հավասարեցման համար
• Բարձրության և համահարթության կառավարում
• Էլեկտրաստատիկ պաշտպանություն վերցման ժամանակ

Yamaha-ի, Panasonic-ի կամ Juki-ի նման մեքենաները կարող են հասնել 80,000 CPH-ից ավելի տեղադրման արագության՝ ±30 միկրոնից ավելի ճշգրտությամբ։

Քայլ 5. Վերահոսող եռակցում

Տախտակները այժմ մտնում են վերամշակման վառարան, որն ունի մինչև 10 ջերմաստիճանային կարգավորվող գոտիներ: Յուրաքանչյուր գոտի ծառայում է տախտակը աստիճանաբար եռակցման հալման կետին հասցնելուն, այնուհետև այն սառեցնելուն՝ առանց ջերմային լարվածություն առաջացնելու:

• Նախապես տաքացման գոտի՝ 80–150°C
• Թրջման գոտի՝ 150–180°C հոսքի ակտիվացման համար
• Վերահոսման գագաթնակետային գոտի՝ 230–250°C (կախված զոդման համաձուլվածքից)
• Սառեցման գոտի. Արագ իջնում ​​մինչև 180°C-ից ցածր՝ կայուն միացումներ ստեղծելու համար

Յուրաքանչյուր PCB հավաքույթ պետք է ենթարկվի ջերմային պրոֆիլավորման՝ կորը հարմարեցնելու համար՝ հիմնվելով նյութերի դասավորության, բաղադրիչների խտության և հիմքի ջերմության կլանման վրա։

Քայլ 6. Ավտոմատացված օպտիկական ստուգում (AOI)

Վերահոսելուց հետո AOI մեքենաները համեմատում են իրական ժամանակում եռակցված տախտակի պատկերը ոսկե հղման հետ։

• Բևեռականություն և կողմնորոշում
• Առկայություն և բացակայություն
• Կապարի զոդման ֆիլեներ
• Կարճ միացումներ, բարձրացված լարեր և սառը միացումներ

Ժամանակակից AOI-ները օգտագործում են բազմաանկյուն տեսախցիկներ, եռաչափ մոդելավորում և մեքենայական ուսուցում՝ հայտնաբերման մակարդակը բարելավելու համար, հատկապես բարձր խտության դասավորությունների դեպքում։

Քայլ 7. Բարդ փաթեթների ռենտգենյան ստուգում

BGA-ների, LGA-ների և QFN-ների նման բաղադրիչները փաթեթի տակ ունեն թաքնված զոդման միացումներ: Ռենտգենյան ստուգումը հնարավորություն է տալիս՝

• Զոդման գնդիկի թրջման ստուգում
• Էլեկտրաէներգիայի և հողանցման բարձիկներում դատարկության հայտնաբերում
• Ջերմային բարձիկի ծածկույթի վերլուծություն
• Կամուրջ և կարճ նույնականացում

3D համակարգչային տոմոգրաֆիա (ՀՏ) հասանելի է արմատային պատճառի առաջադեմ վերլուծության և ձախողման հետազոտության համար:

Քայլ 8. Ձեռքով ստուգում և վերամշակում

Նույնիսկ ավտոմատացված գծերում մարդու միջամտությունը պահանջվում է հետևյալի համար՝

• Տեսողական զննում մանրադիտակի տակ
• Վերանորոգման եռակցում
• Քարե քարերով պատռված կամ անհամապատասխան բաղադրիչների փոխարինում
• BGA-ի վերամշակում՝ օգտագործելով տաք օդի վերամշակման կայաններ

Վերամշակումը պետք է համապատասխանի IPC-7711/21 ստանդարտներին և գրանցվի հետագծելիության համակարգում։

Քայլ 9. Շղթայի մեջ փորձարկում (ICT) և ֆունկցիոնալ փորձարկում (FCT)

Փորձարկումը ապահովում է արտադրանքի ֆունկցիոնալությունը և հուսալիությունը մատակարարումից առաջ։

ՏՏ առանձնահատկություններ՝

• Չափում է դիմադրություն, տարողություն, լարում
• Հայտնաբերում է բաց, կարճ, բացակայող կամ սխալ բաղադրիչներ
• Հարմարանքների վրա հիմնված, եղունգների հիմքի վրա կոնտակտային ապարատի միջոցով

FCT-ի առանձնահատկությունները.

• Մոդելավորում է իրական աշխարհի արտադրանքի վարքագիծը
• Հաղորդակցվում է միկրոկառավարիչների կամ սենսորների հետ
• Կարող է ներառել UART, I2C, SPI կամ CAN ինտերֆեյսի թեստավորում

Քայլ 10. Վերջնական հավաքում, պիտակավորում և փաթեթավորում

Էլեկտրական փորձարկումները հաջողությամբ հանձնելուց հետո տախտակը անցնում է վերջնական քայլերին.

• Միակցիչի տեղադրում և մալուխային միացում
• Պարկի տեղադրում կամ կոնֆորմալ ծածկույթ
• Ուլտրաձայնային կամ լուծիչով մաքրում (առանց մաքրման՝ ըստ ցանկության)
• Լազերային նշագրում կամ շտրիխ կոդերի պիտակավորում
• Հակաստատիկ փաթեթավորում և անհատականացված պիտակավորում

Առաջադեմ EMS մատակարարները առաջարկում են լիարժեք հետագծելիություն ըստ խմբաքանակի, սերիական համարի կամ միավորի՝ կախված ոլորտային ստանդարտներից։

SMT հավաքումը կամուրջ է դիզայնից դեպի ֆունկցիոնալություն

SMT հավաքումը բարդ գործընթաց է, որը պահանջում է ճշգրիտ վերահսկողություն, մշտական ​​​​մոնիտորինգ և միջֆունկցիոնալ փորձագիտություն: Յուրաքանչյուր փուլ՝ մածուկի նստեցումից մինչև ստուգում և վերջնական փաթեթավորում, պետք է օպտիմալացվի՝ հուսալիությունն ու արդյունավետությունը երաշխավորելու համար:

Rich Full Joy-ում մենք աջակցում ենք բարձր հաճախականության, բարձր արագության, բազմաշերտ և կարևորագույն PCB-ների՝ հետևյալի հետ.

• Առաջադեմ SMT սարքավորումներ և վերահոսման պրոֆիլավորում
• BGA, QFN և RF մոդուլների փորձ
• Ներքին ռենտգենյան, AOI, SPI և ICT/FCT հնարավորություններ
• Կարճ ժամկետներ և փոքր ծավալի նախատիպեր
• Երկարաժամկետ գործընկերություններ ավիատիեզերական, հեռահաղորդակցության, բժշկական և ավտոմոբիլային արդյունաբերությունների միջև

Փնտրու՞մ եք պրոֆեսիոնալ SMT գործընկեր ձեր հաջորդ արտադրանքի համար: Կապվեք մեր ինժեներական թիմի հետ այսօր՝ անվճար DFM վերանայման և արագ գնանշման համար: