Hãy tưởng tượng một bảng mạch in (PCB) biến đổi qua một loạt các quy trình chính xác và phức tạp thành một mô-đun điện tử mạnh mẽ hoặc thậm chí là một sản phẩm điện tử hoàn chỉnh.Sự biến đổi đáng chú ý này là bản chất của sản xuất SMT (năng lượng mặt)Tuy nhiên, sản xuất SMT phức tạp hơn nhiều so với việc đơn giản "đặt thành phần" nó liên quan đến nhiều giai đoạn quan trọng và chi tiết kỹ thuật.Bài viết này cung cấp một phân tích chuyên sâu về toàn bộ quy trình sản xuất SMT để giúp bạn hiểu đầy đủ công nghệ sản xuất điện tử quan trọng này.
Trước khi khám phá quy trình sản xuất SMT, hãy làm quen với một số thuật ngữ cốt lõi sẽ giúp bạn hiểu nội dung tiếp theo.
Sản xuất SMT là một quy trình phức tạp và chính xác liên quan đến nhiều bước quan trọng.
Bước đầu tiên trong dây chuyền sản xuất SMT thường là tải PCB. Một máy nạp hàng loại bỏ PCB từ một ngăn xếp và đưa chúng qua dây chuyền vận chuyển đến quy trình tiếp theo ‡ in dán hàn.Loader đảm bảo cung cấp PCB liên tục cho sản xuất hiệu quả.
In mạ hàn là một trong những bước quan trọng nhất trong sản xuất SMT. Mài hàn ∙ một hỗn hợp của bột hàn và luồng ∙ được sử dụng để liên kết SMD với PCB.Chất lượng in mạ hàn ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy hàn.
Trong máy in đệm hàn, PCB trước tiên được đặt chính xác trên nền tảng in.Sau đó, một stencil SMT (một tấm kim loại với các lỗ tương ứng với tấm PCB) được sắp xếp trên bề mặt PCB. Một lưỡi dao squeegee di chuyển qua stencil, đồng đều phân phối mạ hàn qua các lỗ trên các tấm PCB.
SPI là một bước kiểm soát chất lượng quan trọng sử dụng công nghệ quang học hoặc laser để thực hiện kiểm tra 3D của bột hàn in. Các thông số kiểm tra chính bao gồm:
Nếu SPI phát hiện ra các vấn đề về chất lượng, các kỹ sư ngay lập tức ngừng sản xuất để điều chỉnh và bảo trì máy in dán hàn.
Bước cốt lõi và tự động nhất trong sản xuất SMT là đặt thành phần. Máy chọn và đặt lấy SMD từ các bộ cấp và gắn chúng chính xác vào các vị trí PCB được chỉ định.Những máy này bao gồm::
Các dòng SMT hiện đại thường sử dụng nhiều máy đặt đơn vị tốc độ cao cho các thành phần nhỏ và máy đa chức năng cho các thiết bị lớn hơn.
Khi PCB chứa các thành phần BGA (Ball Grid Array), kiểm tra tia X trở nên cần thiết vì các khớp hàn của chúng được ẩn bên dưới gói.
Gỗ hàn ngược là quy trình kết dính quan trọng nhất trong sản xuất SMT, trong đó bột hàn tan chảy để kết nối vĩnh viễn các SMD với các tấm PCB.Các lò reflow có nhiều vùng nhiệt độ với điều khiển nhiệt chính xác thông qua các giai đoạn này:
Xác định nhiệt độ thích hợp đảm bảo nấu chảy hàn tối ưu trong khi ngăn ngừa tổn thương nhiệt.
Các hệ thống AOI sử dụng hình ảnh quang học để kiểm tra toàn diện bề mặt PCBA về các khiếm khuyết hàn và các vấn đề về vị trí, bao gồm:
Hệ thống AOI trực tuyến được tích hợp vào các đường SMT cung cấp kiểm tra thời gian thực. 3D AOI cung cấp khả năng kiểm tra khớp hàn được nâng cao. PCBA bị lỗi được tách để làm lại.
Đối với các dự án PCBA nguyên mẫu, các nhà sản xuất thường thực hiện FAI trên một mẫu được chọn ngẫu nhiên.với kết quả vượt quá mức chấp nhận khiến quá trình được xem xét lại đầy đủ.
Nếu cần thiết, lắp ráp PTH sau khi hoàn thành SMT. Quá trình này chèn các thành phần có chì qua các lỗ PCB và gắn chúng vào các bức tường lỗ bọc,thường cho các thành phần lớn hơn hoặc kết nối đáng tin cậy cao.
Các nhà sản xuất cũng có thể đề xuất thay thế các bộ phận bằng các bộ phận được chứng nhận tương đương để giảm chi phí mà không ảnh hưởng đến chất lượng hoặc chức năng.
Trong khi sản xuất SMT đại diện cho một quy trình tiêu chuẩn trong các dịch vụ sản xuất điện tử (EMS), nhiều chi tiết quy trình ảnh hưởng đáng kể đến thành công của dự án.Các nhà sản xuất chuyên nghiệp với nhiều thập kỷ kinh nghiệm duy trì kiểm soát nghiêm ngặt trên mọi thông số sản xuất để đảm bảo kết quả chất lượng.
Hãy tưởng tượng một bảng mạch in (PCB) biến đổi qua một loạt các quy trình chính xác và phức tạp thành một mô-đun điện tử mạnh mẽ hoặc thậm chí là một sản phẩm điện tử hoàn chỉnh.Sự biến đổi đáng chú ý này là bản chất của sản xuất SMT (năng lượng mặt)Tuy nhiên, sản xuất SMT phức tạp hơn nhiều so với việc đơn giản "đặt thành phần" nó liên quan đến nhiều giai đoạn quan trọng và chi tiết kỹ thuật.Bài viết này cung cấp một phân tích chuyên sâu về toàn bộ quy trình sản xuất SMT để giúp bạn hiểu đầy đủ công nghệ sản xuất điện tử quan trọng này.
Trước khi khám phá quy trình sản xuất SMT, hãy làm quen với một số thuật ngữ cốt lõi sẽ giúp bạn hiểu nội dung tiếp theo.
Sản xuất SMT là một quy trình phức tạp và chính xác liên quan đến nhiều bước quan trọng.
Bước đầu tiên trong dây chuyền sản xuất SMT thường là tải PCB. Một máy nạp hàng loại bỏ PCB từ một ngăn xếp và đưa chúng qua dây chuyền vận chuyển đến quy trình tiếp theo ‡ in dán hàn.Loader đảm bảo cung cấp PCB liên tục cho sản xuất hiệu quả.
In mạ hàn là một trong những bước quan trọng nhất trong sản xuất SMT. Mài hàn ∙ một hỗn hợp của bột hàn và luồng ∙ được sử dụng để liên kết SMD với PCB.Chất lượng in mạ hàn ảnh hưởng trực tiếp đến độ tin cậy hàn.
Trong máy in đệm hàn, PCB trước tiên được đặt chính xác trên nền tảng in.Sau đó, một stencil SMT (một tấm kim loại với các lỗ tương ứng với tấm PCB) được sắp xếp trên bề mặt PCB. Một lưỡi dao squeegee di chuyển qua stencil, đồng đều phân phối mạ hàn qua các lỗ trên các tấm PCB.
SPI là một bước kiểm soát chất lượng quan trọng sử dụng công nghệ quang học hoặc laser để thực hiện kiểm tra 3D của bột hàn in. Các thông số kiểm tra chính bao gồm:
Nếu SPI phát hiện ra các vấn đề về chất lượng, các kỹ sư ngay lập tức ngừng sản xuất để điều chỉnh và bảo trì máy in dán hàn.
Bước cốt lõi và tự động nhất trong sản xuất SMT là đặt thành phần. Máy chọn và đặt lấy SMD từ các bộ cấp và gắn chúng chính xác vào các vị trí PCB được chỉ định.Những máy này bao gồm::
Các dòng SMT hiện đại thường sử dụng nhiều máy đặt đơn vị tốc độ cao cho các thành phần nhỏ và máy đa chức năng cho các thiết bị lớn hơn.
Khi PCB chứa các thành phần BGA (Ball Grid Array), kiểm tra tia X trở nên cần thiết vì các khớp hàn của chúng được ẩn bên dưới gói.
Gỗ hàn ngược là quy trình kết dính quan trọng nhất trong sản xuất SMT, trong đó bột hàn tan chảy để kết nối vĩnh viễn các SMD với các tấm PCB.Các lò reflow có nhiều vùng nhiệt độ với điều khiển nhiệt chính xác thông qua các giai đoạn này:
Xác định nhiệt độ thích hợp đảm bảo nấu chảy hàn tối ưu trong khi ngăn ngừa tổn thương nhiệt.
Các hệ thống AOI sử dụng hình ảnh quang học để kiểm tra toàn diện bề mặt PCBA về các khiếm khuyết hàn và các vấn đề về vị trí, bao gồm:
Hệ thống AOI trực tuyến được tích hợp vào các đường SMT cung cấp kiểm tra thời gian thực. 3D AOI cung cấp khả năng kiểm tra khớp hàn được nâng cao. PCBA bị lỗi được tách để làm lại.
Đối với các dự án PCBA nguyên mẫu, các nhà sản xuất thường thực hiện FAI trên một mẫu được chọn ngẫu nhiên.với kết quả vượt quá mức chấp nhận khiến quá trình được xem xét lại đầy đủ.
Nếu cần thiết, lắp ráp PTH sau khi hoàn thành SMT. Quá trình này chèn các thành phần có chì qua các lỗ PCB và gắn chúng vào các bức tường lỗ bọc,thường cho các thành phần lớn hơn hoặc kết nối đáng tin cậy cao.
Các nhà sản xuất cũng có thể đề xuất thay thế các bộ phận bằng các bộ phận được chứng nhận tương đương để giảm chi phí mà không ảnh hưởng đến chất lượng hoặc chức năng.
Trong khi sản xuất SMT đại diện cho một quy trình tiêu chuẩn trong các dịch vụ sản xuất điện tử (EMS), nhiều chi tiết quy trình ảnh hưởng đáng kể đến thành công của dự án.Các nhà sản xuất chuyên nghiệp với nhiều thập kỷ kinh nghiệm duy trì kiểm soát nghiêm ngặt trên mọi thông số sản xuất để đảm bảo kết quả chất lượng.
