Nederlands Aantal Bladeren:0 Auteur:Site Editor Publicatie tijd: 2024-08-23 Oorsprong:aangedreven
Surface Mount Technology (SMT) is een methode die wordt gebruikt in de productie van elektronica waarbij componenten direct op het oppervlak van gedrukte printplaten (PCB's) worden gemonteerd. SMT is het standaard productieproces in de elektronica-industrie geworden vanwege de efficiëntie, kosteneffectiviteit en het vermogen om compacte, krachtige elektronische apparaten te produceren. In dit artikel zullen we het SMT -productieproces in detail onderzoeken, inclusief elke stap en gerelateerde termen.
Voordat u in het SMT -productieproces duikt, is het belangrijk om enkele belangrijke termen te begrijpen:
PCB (afgedrukte printplaat) : een bord die in elektronica wordt gebruikt om elektronische componenten mechanisch te ondersteunen en elektrisch te verbinden.
SMD (oppervlaktemontage) : componenten die zijn ontworpen om direct op het oppervlak van PCB's te worden gemonteerd.
Soldeerpasta : een mengsel van poedervormige soldeer en flux die wordt gebruikt om SMD's aan PCB's te bevestigen.
Reflow solderen : een proces waarbij soldeerpasta tot het smeltpunt wordt verwarmd om permanente elektrische en mechanische verbindingen tussen componenten en de PCB te creëren.
AOI (geautomatiseerde optische inspectie) : een op machine gebaseerd visueel inspectieproces dat camera's gebruikt om defecten in PCB's te detecteren.
Axi (geautomatiseerde röntgeninspectie) : een inspectiemethode met röntgenfoto's om soldeerverbindingen en verbindingen te controleren die verborgen zijn onder componenten.
SPI (inspectie van soldeerpasta) : het proces van het controleren van de kwaliteit van de toepassing van soldeerpasta op een PCB.
Het SMT -productieproces bestaat uit verschillende stappen, elk van cruciaal belang om de betrouwbare plaatsing en solderen van elektronische componenten op een PCB te waarborgen. Hieronder is een gedetailleerd overzicht van elke stap in het SMT -proces.
De eerste stap in het SMT -productieproces is het aanbrengen van soldeerpasta op de PCB. Soldeerpasta is een plakkerige substantie gemaakt van kleine soldeerballen gemengd met flux. Het wordt toegepast op de gebieden van de PCB waar componenten worden gemonteerd, meestal op metalen kussens.
Stencil -uitlijning : een metalen stencil met uitsparingen die overeenkomen met de locaties van de soldeerkussen op de PCB wordt over het bord geplaatst. De stencil fungeert als een masker om ervoor te zorgen dat soldeerpasta alleen wordt toegepast op de gewenste gebieden.
Paste -toepassing : een ontroering of soortgelijk gereedschap spreidt de soldeerpasta over het stencil en dwingt deze door de openingen op de PCB eronder. De dikte en uniformiteit van de pasta -laag zijn van cruciaal belang om te zorgen voor de juiste bevestiging van componenten en solderen.
Stencilverwijdering : het stencil wordt zorgvuldig weggehaald, waardoor nauwkeurig afgezette soldeerpasta op de PCB -pads achterblijft.
De juiste toepassing van soldeerpasta is cruciaal omdat het de kwaliteit van de soldeerverbindingen en de totale montagebetrouwbaarheid bepaalt.
Na het aanbrengen van de soldeerpasta is de volgende stap soldeerpasta -inspectie (SPI) . Deze stap is van vitaal belang om ervoor te zorgen dat de soldeerpasta correct op de PCB wordt afgezet.
Geautomatiseerde inspectie : SPI -machines gebruiken camera's en sensoren om de PCB te scannen en het volume, de hoogte, het gebied en de positie van de afzettingen van de soldeerpasta te meten.
Kwaliteitscontrole : de inspectiegegevens worden geanalyseerd om defecten te detecteren, zoals onvoldoende pasta, overtollige pasta of verkeerd uitgelijnde afzettingen. Deze defecten kunnen leiden tot slechte soldeergewrichten, misponage van onderdelen of kortsluiting.
Feedback -lus : als defecten worden gedetecteerd, kunnen aanpassingen worden aangebracht aan de Solder Paste Printer Setup of Process Parameters om het probleem te verhelpen. Deze feedback-lus zorgt voor toepassing van hoogwaardige soldeerpasta.
Nadat de soldeerpasta is geïnspecteerd en geverifieerd, is de volgende stap chipmontage , ook bekend als componentplaatsing.
Componentvoorbereiding : SMT-componenten of SMD's worden geleverd in rollen, laden of buizen en ingevoerd in de pick-and-place machine.
Pick-and-place : de pick-and-place machine maakt gebruik van robotachtige armen uitgerust met vacuümmondstukken om componenten van de feeders op te pakken en op de soldeer-geboseerde kussens op de PCB te plaatsen. De hoge precisie van de machine zorgt ervoor dat componenten nauwkeurig worden geplaatst volgens het PCB -ontwerp.
Uitlijning en plaatsing : de machine maakt gebruik van vision -systemen en uitlijningsalgoritmen om ervoor te zorgen dat elke component correct wordt geplaatst. De snelheid en nauwkeurigheid van moderne pick-and-place machines zorgen voor productie van hoge doorvoer.
Chip -montage is een cruciale stap, omdat elke verkeerde uitlijning of misplacement kan leiden tot defecte boards die kostbaar herwerk of schrappen vereisen.
Na de geautomatiseerde plaatsing van componenten is er vaak behoefte aan een visuele inspectie en de plaatsing van sommige componenten met de hand.
Visuele inspectie : bekwame operators inspecteren visueel de boards om te controleren op verkeerd uitgelijnde componenten, ontbrekende onderdelen of eventuele duidelijke gebreken die de machines hebben gemist. Deze stap wordt vaak gedaan met behulp van vergrootgereedschap of microscopen.
Handmatige plaatsing van componenten : sommige componenten, vooral die die niet-standaard, groot of gevoelig zijn, moeten mogelijk handmatig worden geplaatst. Dit kan connectoren, transformatoren of oneven gevormde componenten omvatten die geautomatiseerde machines niet effectief aankan.
Aanpassingen : Als componenten niet op hun plaats zijn gebleken of ontbreken, kunnen operators deze componenten handmatig aanpassen of toevoegen om ervoor te zorgen dat alle onderdelen correct zijn geplaatst voordat ze worden bestemd.
Deze stap helpt ervoor te zorgen dat eventuele fouten van het geautomatiseerde proces vroeg worden gevangen, waardoor potentiële defecten in het eindproduct worden verminderd.
Zodra alle componenten op hun plaats zijn, beweegt de PCB -assemblage verder om het solderen te reflow , waarbij de soldeerpasta wordt gesmolten om permanente elektrische en mechanische verbindingen te vormen.
Voorverwarmingszone : de PCB -montage wordt geleidelijk in de Reflow -oven verwarmd om elk vocht te verwijderen en om het bord en de componenten naar een temperatuur te brengen net onder het smeltpunt van het soldeer.
Soak Zone : de temperatuur wordt gehandhaafd om de flux in de soldeerpasta te activeren, die de metalen oppervlakken reinigt en ze voorbereidt op solderen.
Reflowzone : de temperatuur wordt snel verhoogd tot boven het smeltpunt van de soldeerpasta, waardoor de soldeerballen smelten en soldeerverbindingen vormen tussen de componenten en de PCB -pads.
Koelzone : de montage wordt langzaam gekoeld om de soldeerverbindingen te stollen, waardoor een sterke mechanische en elektrische verbinding wordt gewaarborgd.
Reflow -solderen is van cruciaal belang omdat het de kwaliteit van de soldeerverbindingen bepaalt, die de prestaties en betrouwbaarheid van het uiteindelijke elektronische apparaat beïnvloeden.
Na Reflow Soldering ondergaat de montage geautomatiseerde optische inspectie (AOI) om defecten in de plaatsing of het solderen van componenten te detecteren.
Imaging met hoge resolutie : AOI-machines gebruiken camera's met hoge resolutie om gedetailleerde afbeeldingen van de PCB-assemblage vanuit meerdere hoeken vast te leggen.
Beeldanalyse : de machine vergelijkt de vastgelegde afbeeldingen met een bekende goede referentie, op zoek naar afwijkingen zoals ontbrekende componenten, onjuiste polariteit, soldeerbruggen of grafstonering (waar componenten aan het ene uiteinde staan).
Defect detectie : het AOI -systeem markeert eventuele defecten ter beoordeling. Borden met gedetecteerde defecten worden verzonden voor herwerken of gemarkeerd voor verdere inspectie.
AOI helpt hoge kwaliteit te behouden door ervoor te zorgen dat alleen defectenvrije boards doorgaan naar de volgende productiefase.
Voor componenten met verborgen soldeerverbindingen, zoals ballenrastarrays (BGA's) , is een geautomatiseerde röntgeninspectie (AXI) vereist om de soldeerkwaliteit te inspecteren.
Ray-beeldvorming : Axi-machines gebruiken röntgenfoto's om de PCB door te dringen en beelden te maken van de onder componenten verborgen soldeerverbindingen.
Defect-analyse : de röntgenafbeeldingen worden geanalyseerd om te controleren op defecten zoals ongeldig, soldeerbruggen of onvoldoende dekking van de soldeer, die niet zichtbaar zijn door optische inspectie.
Kwaliteitsborging : Boards met defecten worden gemarkeerd voor herwerken of schrappen, afhankelijk van de ernst en haalbaarheid van herwerken.
Axi is essentieel voor het waarborgen van de betrouwbaarheid van componenten met verborgen soldeerverbindingen, omdat niet -gedetecteerde defecten kunnen leiden tot apparaatfout.
De laatste stap in het SMT-productieproces is in-circuittests (ICT) of een functionele test om ervoor te zorgen dat de PCB-assemblage voldoet aan alle elektrische en functionele specificaties.
Incircuittesten (ICT) : deze test controleert de afzonderlijke componenten op de PCB, zoals weerstanden, condensatoren en IC's, om ervoor te zorgen dat ze correct zijn geplaatst en functioneren. ICT controleert ook op shorts, opent en corrigeer soldeerverbindingen.
Functionele tests : in deze test wordt de PCB aangedreven en worden specifieke functies getest om ervoor te zorgen dat het bord presteert zoals verwacht. Functioneel testen simuleert de werkelijke bedrijfsomstandigheden waarmee de PCB wordt geconfronteerd in de uiteindelijke toepassing.
Identificatie en herwerken van defecten : als er tijdens ICT of functionele tests worden geïdentificeerd, wordt het bord teruggestuurd voor herwerken. Dit kan het vervangen van componenten, het opnieuw solleren of aanpassen van de assemblage-instellingen inhouden.
ICT en functionele testen zijn de laatste stappen om de kwaliteit en functionaliteit van het eindproduct te waarborgen, waardoor het risico van defecte producten die de klant bereiken minimaliseren.
Het SMT -productieproces omvat verschillende precieze stappen, van het afdrukken van soldeerpasta tot definitieve functionele tests. Elke stap is cruciaal om de kwaliteit, betrouwbaarheid en prestaties van het uiteindelijke elektronische product te waarborgen. Door de details van elke stap in het SMT-proces te begrijpen, kunnen fabrikanten hoogwaardige elektronica produceren die voldoen aan de veeleisende normen van vandaag.
