Elektronik ist ein fester Bestandteil unseres täglichen Lebens. Alles von unseren Smartphones bis zu unseren Autos umfasst elektronische Komponenten. Das Herzstück dieser Elektronik ist die Leiterplatte, auch PCB genannt.
Die meisten Leute erkennen Leiterplatten, wenn sie sie sehen. Dies sind die kleinen grünen Chips, die mit Leitungen und Kupferteilen überzogen sind, die Sie im Herzen von ausgenommenen elektronischen Geräten finden. Diese mit Glasfaser, Kupferleitungen und anderen Metallteilen hergestellten Platten werden mit Epoxidharz zusammengehalten und mit einer Lötmaske isoliert. Diese Lötmaske ist, woher diese charakteristische grüne Farbe kommt.
Haben Sie jemals solche Boards mit fest haftenden Komponenten beobachtet? Betrachten Sie sie niemals nur als Verzierung einer Leiterplatte. Eine erweiterte Leiterplatte kann erst dann ihre Funktionalität bieten, wenn Komponenten darauf montiert werden. Eine Leiterplatte mit montierten Komponenten wird als bestückte Leiterplatte bezeichnet. Der Herstellungsprozess wird als Leiterplattenbestückung oder kurz PCBA bezeichnet. Die Kupferleitungen auf blanker Platine, so genannte Leiterbahnen, verbinden Verbinder und Komponenten elektrisch miteinander. Sie lassen Signale zwischen diesen Merkmalen laufen, so dass die Leiterplatte auf eine speziell entwickelte Weise funktionieren kann. Diese Funktionen reichen von einfach bis komplex, und dennoch kann die Größe von Leiterplatten kleiner sein als eine Miniaturansicht.
Wie genau sind diese Geräte hergestellt? Der PCB-Montageprozess ist ein einfacher Prozess, der aus mehreren automatisierten und manuellen Schritten besteht. Bei jedem Schritt des Prozesses hat ein Plattenhersteller sowohl manuelle als auch automatisierte Optionen zur Auswahl. Um Ihnen zu helfen, den PCBA-Prozess von Anfang bis Ende besser zu verstehen, haben wir jeden Schritt im Detail erläutert.
Der PCBA-Prozess beginnt immer mit der grundlegendsten Einheit der Leiterplatte: Die Basis, die aus mehreren Schichten besteht, und jede von ihnen spielt eine wesentliche Rolle in der Funktionalität der endgültigen Leiterplatte. Diese alternierenden Schichten umfassen:
• Substrat : Dies ist das Basismaterial einer Leiterplatte. Es verleiht der Leiterplatte ihre Steifigkeit.
• Kupfer : Auf jeder Funktionsseite der Leiterplatte wird eine dünne Schicht aus leitfähiger Kupferfolie angebracht - auf einer Seite, wenn es sich um eine einseitige Leiterplatte handelt, und auf beiden Seiten, wenn es sich um eine doppelseitige Leiterplatte handelt. Dies ist die Schicht aus Kupferspuren.
• Lötmaske : Auf der Kupferschicht befindet sich die Lötmaske, die jeder Leiterplatte ihre grüne Farbe verleiht. Es isoliert Kupferspuren vor ungewolltem Kontakt mit anderen leitfähigen Materialien, was zu einem Kurzschluss führen kann. Mit anderen Worten, das Lot hält alles an seinem Platz. Löcher in der Lötmaske sind, wo Lötmittel aufgebracht wird, um Komponenten an der Platine zu befestigen. Die Lötmaske ist ein entscheidender Schritt für die reibungslose Herstellung von PCBA, da sie verhindert, dass unerwünschte Teile verlötet werden und dass Kurzschlüsse vermieden werden.
• Siebdruck : Ein weißer Siebdruck ist die letzte Schicht auf einer Leiterplatte. Diese Ebene fügt der Leiterplatte Beschriftungen in Form von Zeichen und Symbolen hinzu. Dies hilft, die Funktion jeder Komponente auf der Platine anzuzeigen.
Diese Materialien und Komponenten bleiben mit Ausnahme des Substrats auf allen Leiterplatten weitgehend gleich. Das Substratmaterial einer Leiterplatte ändert sich je nach den spezifischen Qualitäten - wie Kosten und Biegbarkeit -, die jeder Konstrukteur in seinem Endprodukt sucht.
Die drei primären Leiterplattentypen umfassen:
• Starre Leiterplatte : Die gebräuchlichste Art von Leiterplattenbasis ist eine starre Leiterplatte, auf die die Mehrheit der PCBAs entfällt. Der feste Kern einer starren Leiterplatte verleiht der Platine Steifigkeit und Dicke. Diese unflexiblen Leiterplatten-Sockel bestehen aus verschiedenen Materialien. Am gebräuchlichsten ist Glasfaser, ansonsten als "FR4" bezeichnet. Weniger teure Leiterplatten werden mit Materialien wie Epoxidharzen oder Phenolharzen hergestellt, obwohl diese weniger haltbar sind als FR4.
• Flexible Leiterplatte : Flexible Leiterplatten bieten eine etwas höhere Flexibilität als ihre starreren Gegenstücke. Das Material dieser Leiterplatten ist tendenziell ein biegbarer Hochtemperaturkunststoff wie Kapton.
• Metallkernplatine : Diese Platinen sind eine weitere Alternative zur typischen FR4-Platine. Diese Platten bestehen aus einem Metallkern und verbreiten Wärme in der Regel effizienter als andere. Dies trägt zur Ableitung von Wärme bei und schützt mehr wärmeempfindliche Boardkomponenten.
In der modernen PCBA-Industrie gibt es zwei Arten von Montagetechnologien:
Surface Mount-Technologie : Empfindliche, zum Teil sehr kleine Komponenten wie Widerstände oder Dioden werden automatisch auf der Oberfläche der Platine platziert. Dies wird als SMD-Baugruppe (Surface Mount Device) bezeichnet. Die Surface-Mount-Technologie kann auf kleine Bauteile und integrierte Schaltungen (ICs) angewendet werden. Zum Beispiel kann PCBCart ein Paket mit min. Größe 01005, die sogar kleiner als die Größe eines Bleistifts ist.
Thru-Hole-Technologie : Funktioniert gut bei Komponenten, deren Leitungen oder Drähte auf der Platine montiert werden müssen, indem sie durch Bohrungen an der Platine gesteckt werden. Das zusätzliche Leiterteil muss auf der anderen Seite der Platine gelötet werden. Diese Technologie wird auf Leiterplattenbaugruppen angewendet, die große Bauteile wie Kondensatoren oder zu montierende Spulen enthalten.
Aufgrund der Unterschiede zwischen THT und SMT müssen sie auch unterschiedliche Montageprozesse durchlaufen. In dem folgenden Artikel werden andere Material- und Designaspekte über die Leiterplattenbasis hinaus erläutert, die sich auf den Leiterplattenmontageprozess in Bezug auf THT-, SMT- und Mischtechnologien beziehen.
Vor dem eigentlichen PCBA-Prozess müssen einige vorbereitende Schritte durchgeführt werden. Dies hilft Leiterplattenherstellern, die Funktionalität eines Leiterplattendesigns zu beurteilen, und umfasst in erster Linie eine DFM-Prüfung.
Die meisten Unternehmen, die auf Leiterplattenmontage spezialisiert sind, benötigen zunächst die Konstruktionsdatei der Leiterplatte sowie weitere Konstruktionshinweise und spezifische Anforderungen. Auf diese Weise kann die Leiterplattenmontagefirma die PCB-Datei auf Probleme überprüfen, die die Funktionalität oder Herstellbarkeit der Leiterplatte beeinträchtigen könnten. Dies ist ein Design für die Herstellbarkeitsprüfung oder kurz DFM-Prüfung.
Bei der DFM-Prüfung werden alle Konstruktionsspezifikationen einer Leiterplatte berücksichtigt. Diese Prüfung sucht insbesondere nach fehlenden, redundanten oder möglicherweise problematischen Funktionen. Jedes dieser Probleme kann die Funktionalität des endgültigen Projekts stark und negativ beeinflussen. Zum Beispiel lässt ein verbreiteter PCB-Designfehler zu wenig Abstand zwischen den PCB-Komponenten. Dies kann zu Kurzschlüssen und anderen Fehlfunktionen führen.
Durch das Erkennen potenzieller Probleme vor Beginn der Fertigung können DFM-Prüfungen die Herstellungskosten senken und unvorhergesehene Kosten vermeiden. Dies liegt daran, dass diese Prüfungen die Anzahl der verschrotteten Platinen reduzieren. Im Rahmen unseres Engagements für Qualität zu geringen Kosten sind DFM-Prüfungen standardmäßig bei jedem PCBCart-Projektauftrag enthalten. PCBCart bietet KOSTENLOSE DFM- und DFA-Prüfungen mit preiswerten Werten, da Valor DFM / DFA-Prüfung PCBCart von einem automatischen System abhängt, das zu hohen Geschwindigkeiten und Genauigkeiten beiträgt.
Schritt 1: Löten von Paste Stenciling
Der erste Schritt der Leiterplattenmontage ist das Aufbringen einer Lötpaste auf die Leiterplatte. Dieses Verfahren ist wie ein Siebdruck eines Shirts, außer dass anstelle einer Maske eine dünne Edelstahlschablone über der Leiterplatte platziert wird. Dies ermöglicht es dem Monteur, Lötpaste nur auf bestimmte Teile der gewünschten Leiterplatte aufzubringen. In diesen Teilen sitzen Komponenten in der fertigen Leiterplatte.
Die Lotpaste selbst ist eine graue Substanz, die aus winzigen Metallkugeln besteht, die auch als Lot bezeichnet werden. Die Zusammensetzung dieser winzigen Metallkugeln besteht aus 96,5% Zinn, 3% Silber und 0,5% Kupfer. Die Lotpaste mischt das Lot mit einem Flussmittel. Dabei handelt es sich um eine Chemikalie, die dem Lot beim Schmelzen und Anhaften an einer Oberfläche hilft. Lotpaste erscheint als graue Paste und muss an genau den richtigen Stellen und genau in der richtigen Menge auf die Platte aufgebracht werden.
In einer professionellen PCBA-Linie fixiert eine mechanische Halterung die Leiterplatte und die Lötschablone. Ein Applikator bringt dann Lotpaste in genauen Mengen auf die vorgesehenen Bereiche. Die Maschine verteilt dann die Paste über die Schablone und trägt sie gleichmäßig auf jede offene Fläche auf. Nach dem Entfernen der Schablone verbleibt die Lötpaste an den vorgesehenen Stellen.
Schritt 2: Pick and Place
Nach dem Aufbringen der Lötpaste auf die Leiterplatte wird der PCBA-Prozess an die Bestückungsmaschine weitergegeben. Eine Robotikvorrichtung platziert SMD-Bauteile (Surface Mount) auf einer vorbereiteten Leiterplatte. SMDs machen heutzutage die meisten Komponenten ohne Steckverbinder auf Leiterplatten aus. Diese SMDs werden dann im nächsten Schritt des PCBA-Prozesses auf die Oberfläche der Platine gelötet.
Traditionell war dies ein manuelles Verfahren, das mit einer Pinzette ausgeführt wurde, in der die Monteure die Komponenten von Hand auswählen und platzieren mussten. Zum Glück ist dieser Schritt heute ein automatisierter Prozess unter den Leiterplattenherstellern. Diese Verschiebung trat hauptsächlich auf, weil Maschinen tendenziell genauer und gleichmäßiger sind als Menschen. Während der Mensch schnell arbeiten kann, neigen Ermüdungserscheinungen und eine Überanstrengung der Augen dazu, nach wenigen Stunden mit solchen kleinen Bauteilen zu arbeiten. Maschinen arbeiten rund um die Uhr ohne Ermüdung.
Das Gerät startet den Bestückungsvorgang, indem es eine Leiterplatte mit einem Vakuumgriff aufnimmt und sie zur Bestückungsstation bewegt. Der Roboter richtet dann die Leiterplatte an der Station aus und beginnt, die SMTs auf die Leiterplattenoberfläche aufzubringen. Diese Komponenten werden an vorprogrammierten Stellen auf der Lötpaste platziert.
Schritt 3: Reflow-Löten
Sobald die Lötpaste und die oberflächenmontierten Komponenten alle vorhanden sind, müssen sie dort verbleiben. Dies bedeutet, dass die Lötpaste erstarren muss und Bauteile auf der Platine haften müssen. Die Leiterplattenmontage erreicht dies durch einen Prozess, der "Reflow" genannt wird.
Nachdem der Bestückungsprozess abgeschlossen ist, wird die Leiterplatte auf ein Förderband übertragen. Dieses Förderband läuft durch einen großen Reflow-Ofen, der einem kommerziellen Pizzaofen ähnelt. Dieser Ofen besteht aus einer Reihe von Heizungen, die die Platine allmählich auf Temperaturen um 250 Grad Celsius oder 480 Grad Fahrenheit aufheizen. Dies ist heiß genug, um das Lot in der Lotpaste zu schmelzen.
Sobald das Lot geschmolzen ist, bewegt sich die Leiterplatte weiter durch den Ofen. Es durchläuft eine Reihe von Kühlerheizungen, wodurch das geschmolzene Lot kontrolliert abkühlen und erstarren kann. Dadurch entsteht eine dauerhafte Lötverbindung, um die SMDs mit der Leiterplatte zu verbinden.
Viele PCBAs müssen beim Reflow besonders berücksichtigt werden, insbesondere bei zweiseitiger Leiterplattenmontage. Die zweiseitige Leiterplattenbaugruppe erfordert das Schablonieren und Nachfließen jeder Seite separat. Zuerst wird die Seite mit weniger und kleineren Teilen mit Schablonen versehen, platziert und umflossen, gefolgt von der anderen Seite.
Schritt 4: Inspektion und Qualitätskontrolle
Sobald die Oberflächenmontagekomponenten nach dem Aufschmelzprozess angelötet sind, was nicht für die Fertigstellung der PCBA steht, muss die zusammengebaute Platine auf ihre Funktionalität getestet werden. Häufig führt eine Bewegung während des Aufschmelzvorgangs zu einer schlechten Verbindungsqualität oder zum vollständigen Fehlen einer Verbindung. Kurzschlüsse sind auch ein häufiger Nebeneffekt dieser Bewegung, da falsch positionierte Komponenten manchmal Teile der Schaltung verbinden können, die nicht verbunden werden sollten.
Die Überprüfung dieser Fehler und Fehlausrichtungen kann eine von mehreren verschiedenen Prüfmethoden beinhalten. Die häufigsten Inspektionsmethoden sind:
• Manuelle Prüfungen : Trotz des anstehenden Entwicklungstrends der automatisierten und intelligenten Fertigung wird beim Leiterplattenmontageprozess immer noch auf manuelle Prüfungen zurückgegriffen. Bei kleineren Chargen ist eine visuelle Inspektion durch einen Konstrukteur eine effektive Methode, um die Qualität einer Leiterplatte nach dem Reflow-Prozess sicherzustellen. Dieses Verfahren wird jedoch zunehmend unpraktisch und ungenau, wenn die Anzahl der inspizierten Platinen zunimmt. Das Betrachten solcher kleinen Komponenten für mehr als eine Stunde kann zu optischer Ermüdung führen, was zu weniger genauen Inspektionen führt.
• Automatische optische Inspektion : Die automatische optische Inspektion ist eine geeignetere Inspektionsmethode für größere PCBA-Chargen. Eine automatische optische Inspektionsmaschine, auch AOI-Maschine genannt, verwendet eine Reihe von Hochleistungskameras, um Leiterplatten zu "sehen". Diese Kameras sind in unterschiedlichen Winkeln angeordnet, um Lötverbindungen zu sehen. Verschiedene Lötverbindungen unterschiedlicher Qualität reflektieren das Licht auf unterschiedliche Weise, sodass der AOI ein Lötmittel mit niedrigerer Qualität erkennen kann. Der AOI macht dies mit einer sehr hohen Geschwindigkeit, wodurch eine große Menge an PCB in relativ kurzer Zeit verarbeitet werden kann.
• Röntgeninspektion : Eine weitere Inspektionsmethode beinhaltet Röntgenstrahlen. Dies ist eine weniger verbreitete Prüfmethode - sie wird meistens für komplexere oder geschichtete Leiterplatten verwendet. Mit dem Röntgenbild kann ein Betrachter durch Schichten hindurchsehen und untere Ebenen visualisieren, um möglicherweise verborgene Probleme zu erkennen.
Das Schicksal einer fehlerhaften Platine hängt von den Standards des PCBA-Unternehmens ab. Sie werden zurückgeschickt, um sie zu löschen, zu überarbeiten oder zu verschrotten.
Unabhängig davon, ob eine Inspektion einen dieser Fehler findet oder nicht, besteht der nächste Schritt im Prozess darin, das Teil zu testen, um sicherzustellen, dass es das tut, was es tun soll. Dazu werden die Leiterplattenverbindungen auf Qualität geprüft. Platinen, die eine Programmierung oder Kalibrierung erfordern, erfordern noch mehr Schritte, um die ordnungsgemäße Funktion zu testen.
Solche Inspektionen können regelmäßig nach dem Reflow-Prozess durchgeführt werden, um mögliche Probleme zu erkennen. Diese regelmäßigen Überprüfungen können sicherstellen, dass Fehler so schnell wie möglich gefunden und behoben werden. Dies hilft sowohl dem Hersteller als auch dem Konstrukteur, Zeit, Arbeit und Material zu sparen.
Schritt 5: Einsetzen der Durchgangsbohrung
Je nach Art der Platine unter PCBA kann die Platine eine Vielzahl von Komponenten enthalten, die über die üblichen SMDs hinausgehen. Dazu gehören plattierte Durchgangslochkomponenten oder PTH-Komponenten.
Ein plattiertes Durchgangsloch ist ein Loch in der Leiterplatte, das vollständig durch die Platine hindurch plattiert ist. PCB-Komponenten verwenden diese Löcher, um ein Signal von einer Seite der Platine zur anderen zu leiten. In diesem Fall ist die Lötpaste nicht gut, da die Paste direkt durch das Loch läuft und keine Chance hat, zu haften.
Anstelle von Lötpaste erfordern PTH-Bauteile im späteren Leiterplattenmontageprozess eine speziellere Lötmethode:
• Manuelles Löten : Das manuelle Durchführen von Löchern ist ein unkomplizierter Vorgang. Normalerweise wird eine Person an einer einzelnen Station mit dem Einfügen einer Komponente in ein bestimmtes PTH beauftragt. Sobald sie fertig sind, wird das Board zur nächsten Station weitergeleitet, wo eine andere Person daran arbeitet, eine andere Komponente einzufügen. Der Zyklus wird für jedes PTH fortgesetzt, das ausgerüstet werden muss. Dies kann ein langwieriger Prozess sein, abhängig davon, wie viele PTH-Komponenten während eines PCBA-Zyklus eingefügt werden müssen. Die meisten Unternehmen versuchen ausdrücklich, zu diesem Zweck nicht mit PTH-Komponenten zu entwerfen, aber PTH-Komponenten sind bei PCB-Designs nach wie vor üblich.
• Wellenlöten : Das Wellenlöten ist die automatisierte Version des manuellen Lötens, jedoch mit einem sehr anderen Prozess. Sobald die PTH-Komponente eingesetzt ist, wird die Platte auf ein weiteres Förderband gelegt. Diesmal läuft das Förderband durch einen speziellen Ofen, in dem eine Welle geschmolzenen Lots über den Boden der Platte gespült wird. Dadurch werden alle Pins auf der Unterseite der Platine gleichzeitig gelötet. Diese Art des Lötens ist für doppelseitige Leiterplatten nahezu unmöglich, da das Löten der gesamten Leiterplattenseite empfindliche elektronische Bauteile unbrauchbar machen würde.
Nachdem dieser Lötprozess abgeschlossen ist, kann die Leiterplatte zur Endinspektion übergehen oder die vorherigen Schritte durchlaufen, wenn für die Leiterplatte zusätzliche Teile hinzugefügt oder eine andere Seite montiert werden muss.
Schritt 6: Endkontrolle und Funktionsprüfung
Nachdem der Lötschritt des PCBA-Prozesses abgeschlossen ist, wird die Leiterplatte durch eine Endprüfung auf ihre Funktionalität geprüft. Diese Prüfung wird als "Funktionsprüfung" bezeichnet. Beim Test wird die Leiterplatte auf Herz und Nieren geprüft und die normalen Umstände simuliert, unter denen die Leiterplatte arbeitet. Strom und simulierte Signale laufen in diesem Test durch die Leiterplatte, während Tester die elektrischen Eigenschaften der Leiterplatte überwachen.
Wenn eine dieser Eigenschaften, einschließlich Spannung, Strom oder Signalausgabe, unannehmbare Schwankungen oder Trefferspitzen außerhalb eines vorbestimmten Bereichs aufweist, kann die Prüfung durch die Leiterplatte nicht bestanden werden. Die fehlerhafte Leiterplatte kann je nach Unternehmensstandard recycelt oder verschrottet werden.
Das Testen ist der letzte und wichtigste Schritt im Leiterplattenmontageprozess, da es den Erfolg oder Misserfolg des Prozesses bestimmt. Diese Prüfung ist auch der Grund, warum regelmäßige Prüfungen und Inspektionen während des Montageprozesses so wichtig sind.
Es genügt zu sagen, dass der PCB-Montageprozess ein schmutziger Prozess sein kann. Lötpaste hinterlässt etwas Flussmittel, während durch den Umgang mit dem Menschen Öle und Schmutz von Fingern und Kleidung auf die PCB-Oberfläche übertragen werden können. Sobald alles erledigt ist, können die Ergebnisse ein wenig schmuddelig aussehen, was sowohl ein ästhetisches als auch ein praktisches Thema ist.
Nach monatelangem Verbleib auf einer Leiterplatte riecht der Flussmittelrückstand und fühlt sich klebrig an. Es wird auch etwas sauer, was die Lötstellen mit der Zeit beschädigen kann. Darüber hinaus leidet die Kundenzufriedenheit tendenziell, wenn der Versand neuer Leiterplatten mit Rückständen und Fingerabdrücken bedeckt ist. Aus diesen Gründen ist das Waschen des Produkts nach Beendigung aller Lötschritte wichtig.
Ein Edelstahl-Hochdruckwaschgerät mit entionisiertem Wasser ist das beste Werkzeug zum Entfernen von PCB-Rückständen. Beim Waschen von PCBs in entionisiertem Wasser besteht keine Gefahr für das Gerät. Dies liegt daran, dass die Ionen in normalem Wasser einen Kreislauf beschädigen, nicht das Wasser selbst. Deionisiertes Wasser ist daher für PCB unbedenklich, da sie einem Waschzyklus unterzogen werden.
Nach dem Waschen wird durch ein schnelles Trocknen mit Druckluft die fertigen Leiterplatten für die Verpackung und den Versand bereit.
Montageprozess für die Thru-Hole-Technologie (THT)
Als ein herkömmliches Leiterplattenmontageverfahren wird der Durchgangslochmontageprozess durch die Zusammenarbeit eines manuellen Verfahrens und eines automatischen Verfahrens durchgeführt.
• Schritt 1: Komponentenplatzierung - Dieser Schritt wird manuell von qualifizierten Ingenieuren ausgeführt. Ingenieure müssen Komponenten schnell und präzise auf entsprechenden Positionen platzieren, basierend auf den PCB-Designdateien des Kunden. Die Bestückung der Komponenten muss den Vorschriften und Betriebsnormen des Durchgangslochmontageprozesses entsprechen, um qualitativ hochwertige Endprodukte zu gewährleisten. Zum Beispiel müssen sie die Polarität und Ausrichtung der Komponenten klären, um zu verhindern, dass Komponenten an umgebenden Komponenten angreifen, die vollständige Platzierung der Komponenten mit den entsprechenden Normen kompatibel ist und beim Umgang mit statikempfindlichen Komponenten wie ICs antistatische Armbänder getragen werden.
• Schritt 2: Inspektion und Berichtigung - Nachdem die Komponenten platziert wurden, wird die Platine in einen passenden Transportrahmen platziert, in dem die Platine mit den eingesteckten Komponenten automatisch überprüft wird, um festzustellen, ob die Komponenten genau platziert werden. Wenn Probleme bezüglich der Platzierung von Komponenten beobachtet werden, ist es leicht, sie auch sofort zu beheben. Immerhin geschieht dies vor dem Löten im PCBA-Prozess.
• Schritt 3: Wellenlöten - Nun sollten die THT-Komponenten genau auf die Leiterplatte gelötet werden. In der Wellenlötanlage bewegt sich die Platine bei hoher Temperatur (etwa 500 ° F) langsam über eine Welle aus flüssigem Lot. Danach können alle Leiter- oder Drahtverbindungen erfolgreich hergestellt werden, so dass die Durchgangskomponenten fest mit der Platine verbunden sind.
SMT-Montageprozess (Surface Mount Technology)
Verglichen mit dem Durchgangslochmontageprozess zeichnet sich der Oberflächenmontageprozess durch eine völlig automatische Montage des PCB-Montageprozesses aus, der durch Lötpastendruck, Bestückungslöten und Bestücklöten hergestellt wird.
• Schritt 1: Lötpastendruck - Lötpaste wird über einen Lötpastendrucker auf die Platine aufgebracht. Eine Vorlage stellt sicher, dass Lötpaste genau an den richtigen Stellen verbleiben kann, an denen Komponenten montiert werden, was auch als Schablone oder Lötgitter bezeichnet wird. Da die Qualität des Lötpastendrucks direkt mit der Lötqualität zusammenhängt, führen PCBA-Hersteller, die sich auf qualitativ hochwertige Produkte konzentrieren, normalerweise Inspektionen nach dem Lötpastendruck durch einen Lötpasteninspektor durch. Diese Prüfung garantiert, dass der Druck Vorschriften und Standards erreicht hat. Wenn beim Lötpastendruck Fehler gefunden werden, muss der Druck nachgearbeitet werden, oder Lötpaste wird vor dem zweiten Druckvorgang abgewaschen.
• Schritt 2: Montage der Komponenten - Nachdem der Lötpastendrucker herausgekommen ist, wird die Leiterplatte automatisch an die Bestückungsmaschine geschickt, wo Komponenten oder ICs unter dem Einfluss der Spannung der Lötpaste auf die entsprechenden Pads montiert werden. Komponenten werden auf der Leiterplatte durch Komponentenrollen in der Maschine montiert. Ähnlich wie bei Filmrollen drehen sich Komponentenrollen, die Komponenten tragen, um Teile für die Maschine bereitzustellen, wodurch Teile schnell an der Platine haften bleiben.
• Schritt 3: Reflow-Löten - Nachdem jede Komponente platziert wurde, durchläuft die Platine einen 23 Fuß langen Ofen. Bei einer Temperatur von 500 ° F verflüssigt sich die Lötpaste. Nun sind die SMD-Komponenten fest an die Platine gebunden.
Mischtechnik
Mit der Entwicklung moderner Wissenschaft und Technologie werden elektronische Produkte immer komplexer und treiben komplizierte, integrierte und kleinere Leiterplatten an. Es ist fast unmöglich für PCBAs, die nur eine Art von Komponenten enthalten.
Die meisten Platinen verfügen über Durchbruchkomponenten und SMD-Komponenten, was die Zusammenarbeit der Durchstecktechnologie und der Oberflächenmontage-Technologie erfordert. Trotzdem ist das Löten ein komplizierter Prozess, der durch zu viele Elemente beeinflusst wird. Daher wird es außerordentlich wichtig, die Reihenfolge der Durchgangslochtechnologie und der Oberflächenmontagetechnologie besser zu gestalten.
PCBA mit Anwendung gemischter Technologien sollte in folgenden Situationen durchgeführt werden:
• Einseitige gemischte Montage : Die einseitige gemischte Montage entspricht dem folgenden Herstellungsverfahren: Hinweis: Handlöten kann anstelle von Wellenlöten angewendet werden, wenn bei dieser Art von Montage nur eine geringe Menge an THT-Bauteilen erforderlich ist.
• SMT & One Side THT für eine Seite : Hinweis - Diese Art der Leiterplattenmontage wird nicht empfohlen, da Klebstoffe die Gesamtkosten von PCBA belasten und möglicherweise zu Lötproblemen führen.
• Doppelseitige gemischte Montage : In Bezug auf doppelseitige gemischte Montageverfahren gibt es zwei Alternativen: PCBA mit Klebstoffauftrag und PCBA ohne. Die Anwendung von Klebstoffen erhöht die Gesamtkosten der Leiterplattenbestückung. Während dieses PCBA-Prozesses muss außerdem dreimal erhitzt werden, was zu einem niedrigen Wirkungsgrad führt.
Auf der Grundlage des oben eingeführten Vergleichs der gemischten Montageverfahren kann gefolgert werden, dass das Handlöten gut für die Leiterplattenmontage geeignet ist, bei der auf beiden Seiten viele Komponenten erforderlich sind, von denen SMD-Komponenten mehr als THT-Komponenten sind. Angesichts der Situation, in der eine kleine Anzahl von THT-Bauteilen benötigt wird, wird daher das Wellenlöten vorgeschlagen.
Die Leiterplattenbestückung muss einen so komplizierten und technischen Prozess durchlaufen, dass zahlreiche Elemente sorgfältig geprüft werden müssen und eine kleine Änderung die Kosten und die Produktqualität erheblich verändern kann. Beschreibungen zum Leiterplattenmontageprozess in diesem Artikel konzentrieren sich lediglich auf typische PCBA-Verfahren und -Technologien. Der praktische Herstellungsprozess wird maßgeblich durch Konstruktionsdateien und spezifische Anforderungen der Kunden bestimmt und beeinflusst. Daher wird die Bewertung eines zuverlässigen Leiterplattenbestückers zu einer entscheidenden Frage, die Kunden vor ihrer PCBA-Bestellung überdenken müssen.
PCBCart ist der führende Anbieter von PCB-Lösungen. Wir können Ihre Leiterplattenanforderungen von der Ersatzteilbeschaffung bis zur elektronischen Baugruppe abdecken. Wir helfen Ihnen bei jedem Schritt und versorgen Sie mit umfassendem Know-how und Qualitätssicherung.
Wenn Sie uns als Ihr kooperatives PCBA-Unternehmen auswählen, entscheiden Sie sich für einen Service, der das Beste bietet. Unsere Leiterplattenmontageservices erfüllen die höchsten Qualitätsstandards und entsprechen den IPC-Klasse 3, RoHS und ISO 9001: 2008-Zertifizierungsstandards . Darüber hinaus können wir jede Art von Leiterplatte verarbeiten, ob doppelseitig oder einseitig, ein SMT-, Durchgangsloch- oder Mischmontageprojekt. Was immer Sie wollen, wir können es schaffen!
Wir bleiben vom Projektbeginn bis zur Ziellinie ständig mit Ihnen in Kontakt und halten Sie von der Fertigung bis zur Montage auf dem Laufenden. So können Sie mit niedrigeren Leiterplattenkosten, kürzeren Wartezeiten und höherwertigen Produkten Geld und Stress sparen. Wir möchten Ihnen Zeit und Energie sparen, damit Sie sich auf Ihr PCB-Design konzentrieren können - und Sie müssen sich nicht um die Feinheiten des Herstellungsprozesses kümmern.
Weitere Informationen zu Electronic Assembly und den Möglichkeiten von PCBCart für Ihr nächstes PCB-Projekt finden Sie auf den folgenden Seiten:
• Eine umfassende Einführung in die PCBA
• Wie werden Leiterplattenmontagehäuser bewertet?
• PCBCart bietet einen umfassenden schlüsselfertigen PCB-Montageservice ohne MOQ-Anforderung
• Entwurf für die Herstellung und Bestückung von Leiterplatten und allgemeine Regeln, denen sie entspricht
• Entwerfen Sie Leiterplatten, um die Leiterplattenbaugruppen von PCBCart besser nutzen zu können
• Anweisungen zur Erzielung genauer Preise für Leiterplattenmontage
VON: www.pcbcart.com
Ansprechpartner: Ms. Lisa
Telefon: +86-18538222869
