ПРОЦЕС НА ПОВЪРХНОСТТА НА ПОВЪРХНОСТТА

Въведение в технологията за повърхностен монтаж

Технологията за повърхностен монтаж е област от електронно монтиране, използвана за монтиране на електронни компоненти към повърхността на печатната платка (PCB), като се противопоставя на вкарването на компоненти през отвори, както при конвенционалните монтажни работи. SMT е разработена за намаляване на производствените разходи и за по-ефективно използване на пространството за печатни платки. В резултат на въвеждането на технологията за повърхностен монтаж сега е възможно да се изграждат много сложни електронни схеми в по-малки и по-малки асембли с добра повторяемост благодарение на по-високото ниво на автоматизация.

Какви са SMD?

Устройството за повърхностен монтаж или SMD е термин, използван за електронните компоненти, използвани в процеса на сглобяване на повърхността. Има широка гама от пакети SMD компоненти, налични на пазара, и се предлагат в много форми и размери - изборът може да се види по-долу:

Процес на сглобяване на повърхността

Процесът на монтаж на повърхностен монтаж започва през етапа на проектиране, когато се избират много различни компоненти и платката е проектирана с помощта на софтуер, като Orcad или Cadstar ( други са налични ).

Важно е да се разбере, че процесът започва на този етап, тъй като това е най-доброто време за включване на възможно най-много дизайнерски елементи, които ще направят производството директно и без главоболие. Доста често схеми са взети от схематичната фаза на проектиране до оформлението на печатни платки, като основните съображения са функционалността, която разбира се е много важна, но в идеалния случай трябва да се включи дизайнът за производство (DFM).

След като дизайнът на печатни платки бъде финализиран и компонентите са избрани, следващата фаза е да изпрати данните за печатни платки далеч до компания за производство на печатни платки и компоненти, закупени по най-подходящия начин за улесняване на автоматизацията. Проектът на панела за печатни платки трябва да се има предвид и да се създаде спецификация, за да се гарантира, че форматът, който получават печатни платки, е според очакванията и подходящите за използване на машините.

Компонентите се предлагат опаковани по много различни начини, като например на ролки, тръби или тави, както е показано по-долу. Повечето са налични на барабани, които са предпочитани, но понякога се дължат на компонентите на "Минималните количества на поръчките (MOQ's)" доста често се доставят в епруветки или в къси ленти от ленти. И двата типа опаковки могат да се използват, но се нуждаят от подходящи видове захранващи устройства. Компонентите, доставени в насипно състояние в торбички, трябва да се избягват, ако е възможно, тъй като това може да доведе до поставяне на ръце или нужда от специални захранващи чинии.

Всички компоненти с MSL (Ниво на чувствителност към влага) трябва да се обработват в съответствие с J-STD-033.

Програмиране на машините - Gerber / CAD към Centroid / разположение / XY файл

След като получи панелите и компонентите на ПХБ, следващата стъпка е да настроите различните машини, използвани в производствения процес. Машини като машината за позициониране и AOI (Автоматизирана оптична инспекция) ще изискват създаването на програма, която най-добре се генерира от CAD данни, но доста често това не е налице. Данните от Gerber са почти винаги налични, тъй като това са данните, необходими за производството на голи ПХБ. Ако данните от "Гербер" са единствените налични данни, създаването на файла centroid / placement / XY може да отнеме много време и така Surface Mount Process предлага услугата за генериране на този файл .

Принтер за полиране

Първата машина, която трябва да се настрои в производствения процес, е принтерът за спояваща паста, който е предназначен да използва паста за запояване с помощта на шаблон и чистачки на съответните подложки на печатни платки. Това е най-широко използваният метод за нанасяне на спояваща паста, но струйният печат става все по-популярен, особено в сектора на подизпълнителите, тъй като няма нужда от шаблони и модификации са по-лесни за правене.

Поддържането на контрол върху този процес е от решаващо значение, тъй като всички дефекти при отпечатване, ако не са открити, ще доведат до дефекти по-надолу по линията. Тъй като сглобките стават все по-сложни, дизайнът на шаблона е ключов и трябва да се внимава, за да се осигури повторяем и стабилен процес.

Инспекция на поява на паста (SPI)

Повечето машини за печатане на спойки имат възможност за включване на автоматична проверка, но в зависимост от размера на печатни платки този процес може да отнеме много време, така че често може да бъде предпочитана отделна машина. Системите за проверка в принтерите за спойка пакети използват 2D технология, докато специализираните SPI машини използват 3D технология, за да позволят по-задълбочена проверка, включително обема на паста за пад, а не само за печатната област.

Разполагане на компонентите

След като се потвърди, че печатащата печатна платка е с подходящо количество спояваща паста, тя се премества в следващата част от производствения процес, който се състои от поставяне на компоненти. Всеки компонент се изважда от опаковката му с помощта на вакуумна или дюбелна дюза, проверявана от визуалната система и поставена на програмирано място при висока скорост.

Налице е голямо разнообразие от машини за този процес и зависи до голяма степен от бизнеса, към какъв тип машина е избрана. Например, ако бизнесът е съсредоточен върху големи количества за изграждане, тогава степента на разполагане ще бъде важна, но ако фокусът е малка партида / висока комбинация, тогава гъвкавостта ще бъде по-важна.

Автоматизирана оптична инспекция (AOI) преди преформатиране

След процеса на позициониране на компонентите е важно да се провери дали не са направени грешки и че всички части са правилно поставени преди повторно запояване. Най-добрият начин да направите това е чрез използване на машина AOI, за да направите проверки като наличие на компонент, тип / стойност и полярност.

Първа инспекция по член (FAI)

Едно от многото предизвикателства пред производителите на подизпълнители е проверката на първото събиране на информация за клиентите или инспекция на първа статия (FAI), тъй като може да отнеме много време. Това е много важна стъпка в процеса, тъй като всички грешки, ако не са открити, могат да доведат до големи обеми преработка.

Повторно запояване

След като се проверят разположенията на всички компоненти, модулът за печатни платки се премества в машината за повторно свързване, където всички електрически свързващи съединения се образуват между компонентите и печатни платки, като се загрее модулът до достатъчна температура. Това изглежда, че е една от по-сложните части на процеса на сглобяване, но правилният профил на преформатиране е от ключово значение за осигуряване на приемливи спояващи фуги, без да се повредят частите или монтажът поради прекомерна топлина.

Когато се използва спойка без олово, внимателно профилираният монтаж е още по-важен, тъй като необходимата температура на преобръщане често може да бъде много близка до максималната номинална температура на много компоненти.

Автоматизирана оптична инспекция след опресняване (AOI)

Последната част от процеса на сглобяване на повърхностен монтаж е отново да се провери дали не са направени грешки с помощта на машина AOI за проверка на качеството на спойката.

С въвеждането на 3D технология този процес е станал по-надежден, както при 2D инспекцията имаше тенденция да има високи нива на фалшиви повиквания поради интерпретация на 2D изображение. 3D инспекцията позволи да се предприемат по-точни измервания и да се осигури по-стабилен процес на проверка.

Една от най-новите функции на инспекционните машини е, че те могат да бъдат свързани в мрежа, за да се даде възможност за незабавна обратна връзка с предходната машина, за да се позволи извършването на автоматични настройки. Например машината AOI може да бъде свързана с машината за позициониране така, че позициите за позициониране на компонентите да могат да бъдат регулирани и SPI машината да може да бъде свързана с принтера, за да се направят настройки за подравняването на печатни платки към шаблона.

Повишаване на ефективността и производителността

Това е шокираща статистика, за да се прочете, че в рамките на електрониката индустрията много операции за повърхностен монтаж, особено в сектора на производството на подизпълнители, работят до 20% ефективни.

Има много причини, които допринасят за тази цифра, но основно означава, че се използват само 20% от капиталните инвестиции. От финансова гледна точка това ще доведе до по-високи разходи за собственост и по-бавна възвращаемост на инвестициите. За клиента, това може да доведе до по-дълги срокове за доставка на продукта и следователно бизнесът няма да бъде толкова конкурентен на пазара.

С производствената ефективност на това ниво ще има много странични ефекти, които ще окажат въздействие върху бизнеса, като например по-големи партиди, повече части на склад, повече агрегати в WIP (в процес на изпълнение) и по-бавни реакционни времена спрямо изискванията за промяна на клиентите ,

Имайки предвид всичко това, има силен стимул за подобряване на ефективността при поддържане на качество.