Publiceringstid: 2024-08-23 Oprindelse: Websted
Surface Mount Technology (SMT) er en metode, der bruges i elektronikproduktion, hvor komponenter er direkte monteret på overfladen af trykte kredsløbskort (PCB). SMT er blevet standardfremstillingsprocessen inden for elektronikindustrien på grund af dens effektivitet, omkostningseffektivitet og evne til at producere kompakte elektroniske enheder med høj ydeevne. I denne artikel vil vi udforske SMT -fremstillingsprocessen i detaljer, inklusive hvert trin og relaterede vilkår.
Før du dykker ned i SMT -fremstillingsprocessen, er det vigtigt at forstå nogle vigtige udtryk:
PCB (Printed Circuit Board) : Et bord, der bruges i elektronik til mekanisk understøttelse og elektrisk forbinder elektroniske komponenter.
SMD (overflademonteringsenhed) : komponenter, der er designet til at blive monteret direkte på overfladen af PCB.
Loddepasta : En blanding af pulveriseret lodde og flux, der bruges til at fastgøre SMD'er til PCB.
Reflow -lodning : En proces, hvor loddepasta opvarmes til dets smeltepunkt for at skabe permanente elektriske og mekaniske forbindelser mellem komponenter og PCB.
AOI (automatiseret optisk inspektion) : En maskinbaseret visuel inspektionsproces, der bruger kameraer til at detektere defekter i PCB.
Axi (automatiseret røntgeninspektion) : En inspektionsmetode, der bruger røntgenstråler til at kontrollere loddeforbindelser og forbindelser, der er skjult under komponenterne.
SPI (loddepastainspektion) : Processen med at kontrollere kvaliteten af loddepasta -påføring på en PCB.
SMT -fremstillingsprocessen består af flere trin, der hver er kritiske for at sikre den pålidelige placering og lodning af elektroniske komponenter på en PCB. Nedenfor er en detaljeret oversigt over hvert trin i SMT -processen.
Det første trin i SMT -fremstillingsprocessen er at anvende loddepasta på PCB. Loddepasta er et klistret stof lavet af små loddekugler blandet med flux. Det påføres områderne af PCB, hvor komponenter vil blive monteret, typisk på metalpuder.
Stencil -justering : En metalstencil med udskæringer, der svarer til loddepuden placeringer på PCB, placeres over brættet. Stencil fungerer som en maske for at sikre, at loddepasta kun påføres de ønskede områder.
Indsæt påføring : En squegegee eller lignende værktøj spreder loddepastaen over stencilen og tvinger den gennem åbningerne på PCB under. Tykkelsen og ensartetheden af pasta -laget er kritisk for at sikre korrekt komponentbinding og lodning.
Fjernelse af stencil : stencilen løftes omhyggeligt væk, hvilket efterlader nøjagtigt afsat loddepasta på PCB -puderne.
Korrekt loddepasta påføring er afgørende, da den bestemmer kvaliteten af loddeforbindelserne og den samlede samling pålidelighed.
Efter påføring af loddepastaen er det næste trin loddepastainspektion (SPI) . Dette trin er vigtigt for at sikre, at loddepastaen afsættes korrekt på PCB.
Automatiseret inspektion : SPI -maskiner bruger kameraer og sensorer til at scanne PCB og måle volumen, højde, areal og placering af loddeindskud.
Kvalitetskontrol : Inspektionsdataene analyseres for at detektere eventuelle defekter, såsom utilstrækkelig pasta, overskydende pasta eller forkert justerede aflejringer. Disse defekter kan føre til dårlige loddeforbindelser, misplacering af komponenter eller kortslutninger.
Feedback Loop : Hvis der registreres mangler, kan der foretages justeringer til loddepasta -printeropsætningen eller procesparametre for at rette problemet. Denne feedback loop sikrer applikation af høj kvalitet lodde pasta.
Når loddepastaen er blevet inspiceret og verificeret, er det næste trin chipmontering , også kendt som komponentplacering.
Komponentforberedelse : SMT-komponenter eller SMD'er leveres i hjul, bakker eller rør og føres ind i pick-and-place-maskinen.
Pick-and-sted : Pick-and-Place-maskinen bruger robotarme udstyret med vakuumdyser til at hente komponenter fra foderstoffer og placere dem på de loddestrømte puder på PCB. Maskinens høje præcision sikrer, at komponenter er nøjagtigt placeret i henhold til PCB -designet.
Justering og placering : Maskinen bruger visionsystemer og justeringsalgoritmer for at sikre, at hver komponent er placeret korrekt. Hastigheden og nøjagtigheden af moderne pick-and-place-maskiner giver mulighed for produktion med høj kapacitet.
Chipmontering er et kritisk trin, da enhver forkert justering eller forkert placering kan resultere i mangelfulde plader, der kræver dyre omarbejdning eller skrotning.
Efter den automatiserede placering af komponenter er der ofte behov for en visuel inspektion og placering af nogle komponenter for hånd.
Visuel inspektion : Kvalificerede operatører inspicerer visuelt brædderne for at kontrollere for forkert justerede komponenter, manglende dele eller eventuelle åbenlyse defekter, som maskinerne måtte have savnet. Dette trin udføres ofte ved hjælp af forstørrelsesværktøjer eller mikroskoper.
Manuel komponentplacering : Nogle komponenter, især dem, der er ikke-standard, store eller følsomme, kan være nødvendigt at placeres manuelt. Dette kan omfatte stik, transformere eller ulige formede komponenter, som automatiserede maskiner ikke kan håndtere effektivt.
Justeringer : Hvis det viser sig, at komponenter er ude af sted eller mangler, kan operatører manuelt justere eller tilføje disse komponenter for at sikre, at alle dele er korrekt placeret inden lodning.
Dette trin hjælper med at sikre, at eventuelle fejl fra den automatiserede proces fanges tidligt, hvilket reducerer potentielle defekter i det endelige produkt.
Når alle komponenter er på plads, går PCB -samlingen videre til reflow -lodning , hvor loddepastaen smeltes til at danne permanente elektriske og mekaniske forbindelser.
Forvarmningszone : PCB -samlingen opvarmes gradvist i refow -ovnen for at fjerne enhver fugt og for at bringe brættet og komponenterne til en temperatur lige under loddets smeltepunkt.
Blødningszone : Temperaturen opretholdes for at aktivere fluxen i loddepastaen, hvilket renser metaloverfladerne og forbereder dem til lodning.
REFLOW ZONE : Temperaturen øges hurtigt til over loddepastaens smeltepunkt, hvilket får loddekuglerne til at smelte og danne loddeforbindelser mellem komponenterne og PCB -puderne.
Kølezone : Forsamlingen afkøles langsomt for at størkne loddefugerne, hvilket sikrer en stærk mekanisk og elektrisk forbindelse.
Reflow -lodning er kritisk, da den bestemmer kvaliteten af loddefugerne, der påvirker ydeevnen og pålideligheden af den endelige elektroniske enhed.
Efter reflow -lodning gennemgår samlingen automatiseret optisk inspektion (AOI) for at detektere eventuelle defekter i placeringen eller lodningen af komponenter.
Imaging med høj opløsning : AOI-maskiner bruger kameraer i høj opløsning til at fange detaljerede billeder af PCB-samlingen fra flere vinkler.
Billedanalyse : Maskinen sammenligner de optagne billeder med en kendt god reference på udkig efter afvigelser såsom manglende komponenter, forkert polaritet, loddebroer eller gravstoning (hvor komponenter står i den ene ende).
Defektdetektion : AOI -systemet markerer eventuelle mangler til gennemgang. Bestyrelser med opdagede defekter sendes enten til omarbejdning eller markeret til yderligere inspektion.
AOI hjælper med at opretholde høj kvalitet ved at sikre, at kun defektfrie tavler fortsætter til det næste produktionsfase.
For komponenter med skjulte loddeforbindelser, såsom boldgitterarrays (BGA'er) , kræves en automatiseret røntgeninspektion (AXI) for at inspicere loddekvalitet.
Røntgenbillede : Axi-maskiner bruger røntgenstråler til at trænge ind i PCB og skabe billeder af loddefugerne skjulte under komponenter.
Defektanalyse : Røntgenbillederne analyseres for at kontrollere for defekter såsom hulrum, loddebroer eller utilstrækkelig loddækning, som ikke er synlige gennem optisk inspektion.
Kvalitetssikring : Bestyrelser med defekter markeres for omarbejde eller skrotning, afhængigt af sværhedsgraden og omarbejdning af gennemførligheden.
Axi er vigtig for at sikre pålideligheden af komponenter med skjulte loddeforbindelser, da uopdagede defekter kan føre til enhedsfejl.
Det sidste trin i SMT-fremstillingsprocessen er test i kredsløb (I.C.T) eller en funktionel test for at sikre, at PCB-samlingen opfylder alle elektriske og funktionelle specifikationer.
Testning i kredsløb (I.C.T) : Denne test kontrollerer de individuelle komponenter på PCB, såsom modstande, kondensatorer og ICS, for at sikre, at de er korrekt placeret og fungerer. I.C.T kontrollerer også for shorts, åbner og korrigerer loddemidler.
Funktionel test : I denne test tændes PCB, og specifikke funktioner testes for at sikre, at bestyrelsen fungerer som forventet. Funktionel test simulerer de faktiske driftsbetingelser, som PCB står overfor i sin endelige anvendelse.
Defektidentifikation og omarbejdning : Hvis der identificeres defekter under ikt eller funktionel test, sendes bestyrelsen tilbage til omarbejdning. Dette kan involvere udskiftning af komponenter, genopløsning eller justering af monteringsindstillinger.
I.C.T og funktionel test er de sidste trin for at sikre kvaliteten og funktionaliteten af det endelige produkt, hvilket minimerer risikoen for, at defekte produkter når kunden.
SMT -fremstillingsprocessen involverer flere præcise trin, fra loddepastaudskrivning til den endelige funktionelle test. Hvert trin er afgørende for at sikre kvaliteten, pålideligheden og ydelsen af det endelige elektroniske produkt. Ved at forstå detaljerne i hvert trin i SMT-processen kan producenterne producere elektronik af høj kvalitet, der opfylder dagens krævende standarder.