PROCES POVRŠINE MOONA

Uvod u tehnologiju površinske montaže

Tehnologija površinske montaže je područje elektronskog sklopa koji se koristi za montiranje elektronskih komponenti na površinu štampane ploče (PCB), u suprotnosti sa ubacivanjem komponenata kroz rupe kao i kod konvencionalnog sklopa. SMT je razvijen kako bi smanjio proizvodne troškove, kao i efikasnije korišćenje PCB prostora. Kao rezultat uvođenja tehnologije površinske montaže, sada je moguće izgraditi vrlo složena elektronska kola na manje i manje skupove sa dobrom ponovljivošću usled višeg nivoa automatizacije.

Šta su SMD?

Uređaj za površinsko montiranje ili SMD je termin koji se koristi za elektronske komponente koje se koriste u procesu montiranja površinskih nosača. Na tržištu postoji širok spektar komponentnih komponenti SMD koji dolaze u mnogim oblicima i veličinama - izbor se može videti u nastavku:

Proces montiranja površine

Proces montaže na površinskom nosaču počinje tokom faze projektovanja kada se odabere mnogo različitih komponenti i PCB je dizajniran pomoću softverskog paketa kao što su Orcad ili Cadstar ( drugi su dostupni ).

Važno je shvatiti da proces počinje u ovoj fazi, jer je ovo najbolje vrijeme za uključivanje što većeg broja mogućnosti dizajna koje će proizvodnju učiniti direktno i bez glave. Vrlo često su kruga uzeta iz faze shematskog dizajna na raspored PCB-a, pri čemu su glavna razmatranja funkcionalnost, koja je, naravno, veoma važna, ali idejno je inkorporirati dizajn za proizvodnju (DFM).

Kada se završi dizajn PCB-a, a odabrane komponente sledeća faza je da se PCB podaci pošalju kompaniji za proizvodnju PCB-a i komponentama kupovanim na najprikladniji način za olakšanje automatizacije. Treba se uzeti u obzir dizajn ploče PCB-a i kreirati specifikacije kako bi se osiguralo da je format koji PCB-ovi primaju, kako je očekivano i pogodno za upotrebu mašina.

Komponente su dostupne upakovane na različite načine kao što su na kolutima, u cevima ili u pladanjima, što se može videti u nastavku. Većina je dostupna na kolutima koja je poželjna, ali se ponekad zbog komponenata "Minimalnih redova (MOQ)" često isporučuju u cevima ili u kratkim trakama trake. Oba ova vrsta pakovanja mogu se koristiti, ali su vam potrebne odgovarajuće vrste napajanja. Komponente isporučene u vrećama treba izbegavati ako je moguće, jer mogu dovesti do postavljanja ruku ili potrebe za posebnim tablicama za hranjenje.

Sve komponente sa MSL (nivoom osetljivosti na vlagu) treba postupati u skladu sa J-STD-033.

Mašinsko programiranje - Gerber / CAD do Centroid / Placement / XY datoteka

Nakon što dobijete PCB ploče i komponente, sledeći korak je podešavanje različitih mašina koje se koriste u proizvodnom procesu. Mašine kao što su mašine za postavljanje i AOI (automatska optička inspekcija) zahtevaju kreiranje programa koji se najbolje generira iz CAD podataka, ali često to nije dostupno. Podaci o gerberu su skoro uvek dostupni jer su podaci potrebni za izradu gola PCB-a. Ako su Gerber podaci jedini dostupni podaci onda kreiranje centroid / placement / XY datoteke može biti veoma dugotrajno i tako Surface Mount Process nudi uslugu da generiše ovu datoteku .

Štampanje lemilice za lemljenje

Prva mašina za podešavanje u proizvodnom procesu je štampač za lemilicu koji je dizajniran da primeni pastu za lemljenje pomoću matrice i otirača do odgovarajućih jastučića na PCB-u. Ovo je najčešće korišćena metoda za nanošenje paste za lemljenje, ali je štampanje mlaza postaje sve popularnije, naročito u pod-ugovoru jer nema potrebe za šablonima i modifikacijama koje su lakše napraviti.

Održavanje kontrole nad ovim procesom je kritično, jer sve greške u štampanju, ukoliko se ne otkriju, dovode do defekata dalje od linije. Kada skupovi postaju složeniji, dizajn šablona je ključan i mora se voditi računa da se obezbedi ponovljiv i stabilan proces.

Inspekcija za zalivanje paste (SPI)

Većina mašina za štampanje paste za lemljenje ima mogućnost uključivanja automatske kontrole, ali u zavisnosti od veličine PCB-a, ovaj proces može biti dugotrajan, pa se često može preferirati zasebna mašina. Sistemi kontrole u štampačima za lemilicu koriste 2D tehnologiju, dok posvećene SPI mašine koriste 3D tehnologiju kako bi omogućile detaljniju proveru uključujući i zapreminu paste za padove, a ne samo područje štampe.

Postavljanje komponenti

Kada se potvrdi da je štampana PCB ispravna količina paste za lemljenje, ona se pomera u sledeći dio proizvodnog procesa koji je postavljanje komponenti. Svaka komponenta je izabrana iz ambalaže korišćenjem mlaznice za vakuum ili hvatač, koja se proverava sistemom vida i smeštena na programiranu lokaciju sa velikom brzinom.

Postoji veliki izbor mašina za ovaj proces i to u velikoj mjeri zavisi od posla do koje vrste mašine je odabrano. Na primjer, ako se biznis usredsređuje na velike količine izgradnje, onda će stopa plasmana biti važna, međutim, ako je fokus mali serij / visoki miks onda će biti važnija fleksibilnost.

Pre-Reflow automatizovana optička inspekcija (AOI)

Nakon procesa postavljanja komponenti važno je provjeriti da nisu napravljene greške i da su svi dijelovi ispravno postavljeni prije lijevanja lima. Najbolji način za to je korištenje AOI mašine za provjeru, kao što su prisustvo komponenti, tip / vrijednost i polaritet.

Prva inspekcija članka (FAI)

Jedan od mnogih izazova za proizvođače pod-ugovora je verifikacija prve skupštine na informacije o kupcima ili inspekciju prvog članka (FAI), što može biti veoma dugo vremena. Ovo je veoma važan korak u procesu, jer svaka greška, ako nije utvrđena, može dovesti do velikog obima prepravke.

Reflow lemljenje

Nakon što se provere svi sastavni dijelovi, sklop PCB-a se pomera u mašinu za lemljenje sa reflow-om, u kojoj se postavljaju svi priključci za elektro-lemljenje između komponenti i PCB-a grejanjem sklopa na zadovoljavajuću temperaturu. Ovo bi se činilo da je jedan od manje komplikovanih dijelova procesa montaže, ali je ispravan profil reflow-a ključan za osiguranje prihvatljivih zglobova pri spajanju bez oštećenja dijelova ili sklopa zbog prekomerne toplote.

Kada koristite lemilicu bez olova, pažljivo profilisani sklop je još važniji jer potrebna temperatura refluksa često može biti vrlo blizu većini komponenti maksimalne nominalne temperature.

Post-Reflow automatizovana optička inspekcija (AOI)

Poslednji deo procesa montaže na površinskom nosaču je da ponovo proverite da li su greške napravljene pomoću AOI mašine da biste proverili kvalitet spoja na lemljenju.

Sa uvođenjem 3D tehnologije ovaj proces postao je pouzdaniji, jer sa 2D inspekcijom postoji tendencija visokog nivoa lažnih poziva zbog tumačenja 2D slike. 3D inspekcija omogućila je tačnije merenje i obezbedila stabilniji proces provere.

Jedna od najnovijih funkcija na mašinama za inspekciju je to što se mogu povezati zajedno kako bi omogućili trenutnu povratnu informaciju prethodnoj mašini kako bi omogućili automatsko prilagođavanje. Na primer, AOI mašina se može povezati sa mašinom za postavljanje tako da se mogu podešavati pozicije za postavljanje komponenti i SPI mašina se može povezati sa štampačem, kako bi se omogućilo podešavanje na poravnanju PCB-a na matricu.

Povećanje efikasnosti i produktivnosti

Šokantna statistika je da pročitate da u elektronskoj industriji mnoge operacije na površinskom postrojenju, posebno u proizvodnom sektoru podugovornih ugovora, rade čak 20% efikasne.

Postoji mnogo razloga koji doprinose ovoj cifri, ali u suštini znači da se koristi samo 20% kapitalnih investicija. U finansijskom smislu, ovo će dovesti do većih troškova vlasništva i sporijeg ponovnog ulaganja. Za kupca, to može prouzrokovati duže vreme za proizvod za svoj proizvod, i zbog toga posao neće biti konkurentan na tržištu.

Uz efikasnost proizvodnje na ovom nivou postojaće brojne efekte koji će uticati na poslovanje, kao što su veće veličine serije, više dijelova na zalihama, više skupova u WIP-u (rad u toku) i sporije vrijeme reakcije na zahteve za promjenom kupaca .

Imajući sve to na umu, postoji snažan podsticaj da se poboljša efikasnost uz održavanje kvaliteta.