Podczas gdy wyrafinowany projekt jest niezbędny, wydajne i niezawodne procesy montażu są równie ważne dla optymalnej wydajności PCB.Od optymalizacji projektu do wykonania produkcji, aby pomóc inżynierom stworzyć lepsze produkty elektroniczne.

Przegląd procesu montażu PCB

Zgromadzenie PCB polega na precyzyjnym umieszczeniu komponentów elektronicznych na płytkach drukowanych poprzez wiele etapów: analiza wykonalności projektu (DFA), technologia montażu powierzchniowego (SMT),wprowadzenie części przez otwórEfektywny proces montażu wymaga jasnej dokumentacji,zawierające dokładny wykaz materiałów (BOM) i szczegółowe instrukcje montażu z oznaczeniami krytycznymi, takimi jak oznaczenia odniesienia, orientacja części i specjalne wskaźniki dla elementów czyszczonych i nieczyszczonych.

1Analiza wykonalności projektu (DFA): podstawa walidacji danych

DFA jest pierwszym krokiem w montażu PCB, w którym inżynierowie dokładnie przeglądają dane Gerbera / ODB ++ i pliki BOM, aby zweryfikować wykonalność produkcji.Głównym celem jest zapobieganie potencjalnym błędom montażowym i zmniejszanie ogólnych kosztów poprzez potwierdzenie, że:

• Dokładność i kompletność BOM
• Dokładność wymiarów śladu składowego
• Odpowiednie rozmieszczenie części, aby zapobiec zakłóceniom
• Zgodność ze specyfikacjami plików wiercenia
• Skuteczność rozwiązań zarządzania cieplnym
• Zgodność z wymogami dotyczącymi wolności krawędzi deski

Tylko po zweryfikowaniu tych parametrów proces może przejść do montażu SMT.

2. SMT montaż: Precyzja poprzez automatyzację

Technologia montażu powierzchniowego wykorzystuje zautomatyzowane urządzenia do precyzyjnego umieszczania i lutowania komponentów SMD na płytkach PCB.Należy określić nieprzeczyszczalne elementy, ponieważ po czyszczeniu desek wymagają one szczególnej manipulacji.Proces SMT składa się z kilku kluczowych etapów:

a. Nałożenie i kontrola pasty lutowej

Pasty lutowniczej, mieszanka proszków metalicznych (cetna, srebra, miedzi) i fluxu, stosuje się precyzyjnie do płytek PCB za pomocą szablonów.sprzęt do kontroli pasty lutowej (SPI) ocenia jakość osadów:

• 2D SPI mierzy grubość i szerokość pasty
• 3D SPI ocenia długość, szerokość, objętość i wykrywa wady, takie jak brakująca pasta lub mostek

b. Umieszczenie komponentów

Maszyny do wybierania i umieszczania dokładnie umieszczają komponenty (BGA, IC, rezystory, kondensatory) z prędkością do 15 000 pozycji na godzinę, umożliwiając szybkie tworzenie prototypów.

c. Lutowanie z powrotem

W tej krytycznej fazie stopi się pasta lutowa poprzez precyzyjnie kontrolowane profile temperatury:

• Lutowanie na bazie ołowiu: zakres 180-220°C
• Lutowanie bez ołowiu: zakres 210-250°C

d. Zautomatyzowana inspekcja optyczna (AOI)

Systemy AOI wykrywają wady montażu, w tym brakujące komponenty, problemy z lutowaniem, niewłaściwe ustawienie, nieprawidłową orientację i niewystarczającą/nadmierną lutowanie.

e. Kontrola rentgenowska

Ta metoda badań nieniszczących bada wewnętrzne złącza lutowe w wielowarstwowych i złożonych PCB, szczególnie wartościowe dla elementów o cienkiej pasmowości.

f. Badania sond lotniczych

To elastyczne rozwiązanie testowe identyfikuje, otwiera i weryfikuje wartości komponentów (opór, pojemność, indukcyjność), idealne do produkcji niskiej wielkości i częstych zmian w konstrukcji.

3Zgromadzenie przez dziurę: tradycyjna niezawodność

• Lutowanie falowe:Proces o dużej objętości, w którym deski przechodzą przez fale stopionej lutownicy
• Selekcyjne lutowanie:Aplikacja robotyczna w określonych miejscach otworu
• Lutowanie ręczne:Złączenie ręczne przy użyciu lutowników i płynu

4Czyszczenie: zapewnienie czystości

Czyszczenie po montażu usuwa pozostałości strumienia i zanieczyszczenia za pomocą wody zdyjonizowanej lub specjalistycznych roztworów w temperaturze 62 °C (144 °F) i 310 kPa (45 psi), a następnie wysokiego ciśnienia suszenia powietrza.

5. Zestaw części nieprzeczyszczalnych

Składniki niezgodne z procesami czyszczenia lutowane są za pomocą płynów nieczystego lutowania, które eliminują wymagania prania po lutowaniu.

6. Ostateczna inspekcja i badanie

Kompleksowe kontrole jakości identyfikują wady fizyczne i elektryczne przed uwolnieniem produktu.

7. powłoka konformalna

Powłoki ochronne zwiększają trwałość i długowieczność układu w wymagających warunkach.

Wybór komponentów: optymalizacja projektu

Strategiczny wybór komponentów ma znaczący wpływ na wydajność PCB:

• Źródło od renomowanych dostawców w celu uniknięcia podrabiania komponentów
• Wykorzystanie zintegrowanych pakietów w celu zmniejszenia liczby części i rozmiaru płyty
• Uważam, że należy wybierać komponenty SMT w celu poprawy integralności sygnału i efektywności produkcji

Wniosek

Zdolność do optymalizacji konstrukcji, wyboru odpowiednich komponentów, wprowadzenia nowych rozwiązań w procesie montażu PCBi utrzymywanie rygorystycznych kontroli produkcji, inżynierowie mogą zwiększyć jakość i funkcjonalność produktu.