SMT құрастыру процесі толығымен түсіндірілді: жалаңаш тақтадан бастап соңғы өнімге дейін
Кіріспе: SMT құрастыру процесін түсінудің маңыздылығы
Беттік бекіту технологиясы (SMT) заманауи электронды өндірістің негізі болып табылады. Ол компоненттерді баспа схемаларының (PCB) бетіне тікелей жоғары жылдамдықпен, жоғары дәлдікпен орналастыруға мүмкіндік береді. Құрылғылар ықшам, қуатты және функционалды түрде біріктірілген сайын, SMT процестері сенімділіктің, тығыз төзімділіктің және тамаша дәнекерлеу сапасының кепілдігін қамтамасыз етуі керек.
Сіз көлемді өндіріске дайындалып жатқан жобалау инженері болсаңыз да, EMS жеткізушілерін бағалайтын сатып алу маманы болсаңыз да немесе өнімділікті бақылайтын сапа инженері болсаңыз да, SMT процесін толық түсіну өте маңызды.
Бұл мақалада SMT өндіріс желісінің толық шолуы берілген, жалаңаш тақта желіге енген сәттен бастап ол толық тексерілген, жеткізуге дайын PCBA болғанға дейін.
1-қадам: ПХД қабылдау, пісіру және дайындау
SMT желісіне кірмес бұрын, әсіресе жоғары жиілікті, көп қабатты немесе HDI тақталары үшін жалаңаш баспа платаларын визуалды және өлшемді тексеру қажет. Маңызды параметрлерге деформация, төсеніш беттеріндегі тотығу және тақта қалыңдығы жатады.
Ылғалға сезімталдық: Жоғары Tg немесе PTFE негізіндегі ламинаттар ылғалға сезімтал. 105–125°C температурада 4–12 сағат бойы алдын ала пісіру (IPC нұсқауларына сәйкес) қайта ағып жатқанда қабыршақтанудың, микрожарықтардың және бос орындардың пайда болуына жол бермейді.
2-қадам: Дәнекерлеу пастасын басып шығару
Әдетте 90% металл қорытпасынан және 10% флюстен тұратын дәнекерлеу пастасы тот баспайтын болаттан жасалған дәл трафаретті пайдаланып ашық баспа платаларына басылады.
- Трафарет қалыңдығы: компоненттің қадамына байланысты 100–150 микрон
- Трафарет дизайны: диафрагма өлшемі, төсемді азайту коэффициенттері, төмендетулер
- Басып шығару параметрлері: Сквиж жылдамдығы, қысым, бөлу жылдамдығы
- Паста түрі: стандартты үшін 3-түр, ұсақ түйіршікті немесе микро-BGA үшін 4 немесе 5-түр
Дәнекерлеу пастасын дәл басып шығару біркелкі сулануды қамтамасыз ету және көпірлердің пайда болуы, дәнекердің жеткіліксіздігі және тастардың бітелуі сияқты ақаулардың алдын алу үшін өте маңызды.
3-қадам: Дәнекерлеу пастасын тексеру (SPI)
Автоматтандырылған SPI жүйелері өлшеу үшін 2D немесе 3D лазерлік триангуляцияны пайдаланады:
- Қою биіктігі
- Көлемнің тұрақтылығы
- Офсеттік және трафаретті туралау
- Көпірді анықтау және бос орынды бағалау
SPI ақаулардың таралуын азайтып, процесті ерте бақылау үшін өте маңызды.
4-қадам: Жоғары жылдамдықты таңдау және орналастыру
«Алып қою және орналастыру» жүйесі SMT компоненттерін дәнекерлеу пастасымен жабылған төсемдерге орнатады. Қазіргі заманғы жүйелер келесі әрекеттерді орындай алады:
- 01005 сияқты кіші пассивті компоненттер
- QFN, LGA және BGA пакеттері бар интегралдық процессорлар
- Арнайы көру алгоритмдері бар ерекше пішінді компоненттер
- Жоғарғы және төменгі жағын бір мезгілде орналастыру
Компоненттерді өңдеуге қатысты ескеретін жайттар:
- Бергіш түрі: катушка, науа, таяқша
- Айналу және туралау үшін көруді тексеру
- Биіктікті және жазықтықты бақылау
- Қабылдау кезіндегі электростатикалық қорғаныс
Yamaha, Panasonic немесе Juki сияқты машиналар ±30 микроннан жоғары дәлдікпен сағатына 80 000 CP/H-тан асатын орналастыру жылдамдығына жете алады.
5-қадам: Қайта ағып дәнекерлеу
Енді тақталар 10-ға дейін температура бақыланатын аймақтары бар қайта ағатын пешке түседі. Әрбір аймақ тақтаны дәнекерлеу балқу температурасына біртіндеп жеткізуге, содан кейін термиялық кернеуді тудырмай салқындатуға қызмет етеді.
- Алдын ала қыздыру аймағы: 80–150°C
- Жібіту аймағы: флюсті белсендіру үшін 150–180°C
- Қайта ағызу шыңының аймағы: 230–250°C (дәнекерлеу қорытпасына байланысты)
- Салқындату аймағы: Тұрақты қосылыстарды қалыптастыру үшін температураны 180°C-тан төмен қарай тез төмендету
Әрбір PCB жинағы материалдың жиналуына, компонент тығыздығына және субстраттың жылу сіңірілуіне негізделген қисықты бейімдеу үшін термиялық профильден өтуі керек.
6-қадам: Автоматтандырылған оптикалық тексеру (AOI)
Қайта ағызудан кейін AOI машиналары нақты уақыттағы дәнекерленген тақта кескінін алтын сілтемемен салыстырады.
- Полярлық және бағдарлау
- Қатысу және жоқ болу
- Қорғасын дәнекерлеу филелері
- Қысқа тұйықталу, көтерілген сымдар және суық қосылыстар
Қазіргі заманғы AOI-лер, әсіресе жоғары тығыздықтағы орналасулар үшін анықтау жылдамдығын жақсарту үшін көп бұрышты камераларды, 3D модельдеуді және машиналық оқытуды пайдаланады.
7-қадам: Күрделі қаптамаларды рентгендік тексеру
BGA, LGA және QFN сияқты компоненттер қаптаманың астында жасырын дәнекерлеу қосылыстарына ие. Рентгендік тексеру мыналарға мүмкіндік береді:
- Дәнекерлеу шарын сулауды тексеру
- Қуат және жерге қосу алаңдарындағы бос орындарды анықтау
- Термиялық төсеніштің жабынын талдау
- Көпір және қысқа сәйкестендіру
3D КТ сканерлеу күрделі түпкі себептерді талдау және ақауларды зерттеу үшін қолжетімді.
8-қадам: Қолмен тексеру және қайта өңдеу
Тіпті автоматтандырылған желілерде де адамның араласуы қажет:
- Микроскоппен визуалды тексеру
- Дәнекерлеуді қайталау
- Қабір тастарымен қапталған немесе дұрыс орналаспаған компоненттерді ауыстыру
- Ыстық ауамен өңдеу станцияларын пайдаланып BGA қайта өңдеу
Қайта өңдеу IPC-7711/21 стандарттарына сәйкес келуі және бақылау жүйесінде тіркелуі керек.
9-қадам: Тізбек ішіндегі тест (ICT) және функционалды тест (FCT)
Өнімді жеткізу алдында тестілеу оның функционалдығы мен сенімділігін қамтамасыз етеді.
АКТ ерекшеліктері:
- Кедергіні, сыйымдылықты, кернеуді өлшейді
- Ашық, қысқа, жоқ немесе дұрыс емес компоненттерді анықтайды
- Шеге төсегінің контактісін пайдаланатын бекітпе негізіндегі
FCT ерекшеліктері:
- Нақты әлемдегі өнімнің мінез-құлқын модельдейді
- Микроконтроллерлермен немесе сенсорлармен байланысады
- UART, I2C, SPI немесе CAN интерфейсін тестілеуді қамтуы мүмкін
10-қадам: Соңғы құрастыру, затбелгілеу және қаптау
Электрлік сынақтардан өткеннен кейін, тақта соңғы қадамдарға өтеді:
- Қосқышты орнату және кабельді бекіту
- Қоршауды орнату немесе конформды жабын
- Ультрадыбыстық немесе еріткішпен тазалау (тазалау міндетті емес)
- Лазерлік таңбалау немесе штрих-кодпен таңбалау
- Антистатикалық қаптама және арнайы таңбалау
Жетілдірілген EMS провайдерлері салалық стандарттарға байланысты әрбір партия, сериялық нөмір немесе бірлік үшін толық бақылауды ұсынады.
SMT құрастырмасы дизайннан функционалдылыққа дейінгі көпір болып табылады
SMT құрастыру - дәл бақылауды, үнемі мониторингті және функционалдық сараптаманы қажет ететін күрделі процесс. Пастаны жағудан бастап тексеруге және соңғы қаптамаға дейінгі әрбір кезең сенімділік пен өнімділікті қамтамасыз ету үшін оңтайландырылуы керек.
Rich Full Joy компаниясында біз жоғары жиілікті, жоғары жылдамдықты, көп қабатты және маңызды баспа платаларын келесідей қолдаймыз:
- Кеңейтілген SMT жабдықтары және қайта өңдеу профильдері
- BGA, QFN және RF модульдерінің тәжірибесі
- Ішкі рентген, AOI, SPI және АКТ/FCT мүмкіндіктері
- Қысқа мерзімдер және аз көлемді прототиптер
- Аэроғарыш, телекоммуникация, медициналық және автомобиль салаларындағы ұзақ мерзімді серіктестіктер
Келесі өніміңіз үшін кәсіби SMT серіктесін іздеп жүрсіз бе? Тегін DFM шолуы және жылдам баға алу үшін бүгін біздің инженерлік тобымызға хабарласыңыз.
