Bevezetés a felületalapú technológiába
A felületi szerelési technológia az elektronikai szerelvények olyan területe, amelyet az elektronikus alkatrészek felhúzására használnak a nyomtatott áramköri lap (PCB) felületére, szemben az alkatrészek lyukakkal történő behelyezésével, mint a hagyományos szereléssel. Az SMT-t úgy fejlesztették ki, hogy csökkentse a gyártási költségeket, és hatékonyabban használja a PCB-t. A felületi szerelés technológiájának bevezetése eredményeképpen ma már lehetőség van arra, hogy az automatizálás magasabb szintje miatt igen összetett áramköröket építsenek kisebb és kisebb szerelvényekbe, jó reprodukálhatósággal.
Mi az SMD?
A felszíni szerelőegység vagy az SMD a felszíni szerelési eljárás során használt elektronikus alkatrészekhez használt kifejezés. A piacon számos SMD komponens csomag létezik, és számos formában és méretben érkezik - a választék az alábbiakban látható:
Felületi rögzítési folyamat
A felszíni szerelés összeszerelési eljárása a tervezési fázisban kezdődik, amikor a sok különböző összetevőt választják ki, és a PCB-t egy Orcad vagy Cadstar ( pl .
Fontos észrevenni, hogy a folyamat ebben a szakaszban kezdődik, mivel ez a legjobb alkalom arra, hogy a lehető legtöbb olyan tervezési jellemzőt beépítsük, amelyek lehetővé teszik a gyártást egyenesen és fejfájástól mentesen. A vázlatos tervezési fázisból gyakran az áramkörök kerülnek a PCB elrendezésbe, fő szempontja pedig a funkcionalitás, ami természetesen nagyon fontos, de a gyártás tervezése (DFM) ideális esetben be kell építeni.
Miután a PCB-design véglegesítésre került, és a következő fázis kiválasztása az, hogy a PCB-adatokat eljuttassák egy PCB gyártó céghez és a legmegfelelőbb módon vásárolt alkatrészeket az automatizálás megkönnyítése érdekében. Figyelembe kell venni a PCB panel kialakítását, és meg kell határozni azokat a specifikációkat, amelyek biztosítják, hogy a PCB-k által kapott formátum a vártnak és a gépekhez való használatra alkalmas legyen.
Az összetevők sokféle módon csomagolhatók, például tárcsákon, csöveken vagy tálcákon, amint az az alábbiakban látható. A legtöbb olyan tárcsákon áll rendelkezésre, amelyek előnyben részesültek, de néha a "minimális rendelési mennyiségek (MOQ-ok)" komponensek miatt gyakran beszállnak csövekbe vagy rövid szalagcsíkokba. Mindkét csomagolási típust használhatjuk, de szükségünk van a megfelelő adagoló típusokra. A zsákokban lazán szállított alkatrészeket lehetőleg kerülni kell, mivel ez vezethet a kézzel történő elhelyezéshez vagy speciális adagoló lemezekhez.
Minden MSL (nedvességérzékenységi szint) komponenst a J-STD-033 szerint kell kezelni.
Gépi programozás - Gerber / CAD a Centroid / Placement / XY fájlhoz
Miután megkapta a PCB paneleket és alkatrészeket, a következő lépés a gyártási folyamat során használt különböző gépek beállítása. Az olyan gépek, mint az elhelyezés gép és az AOI (Automated Optical Inspection), megkövetelik egy olyan program létrehozását, amely a CAD-adatokból generálható, de gyakran ez nem áll rendelkezésre. A Gerber adatok szinte mindig rendelkezésre állnak, mivel ez az adat szükséges a csupasz PCB gyártásához. Ha a Gerber adatok az egyetlen rendelkezésre álló adatok, akkor a centrális / elhelyezés / XY fájl létrehozása nagyon időigényes lehet, így a Surface Mount Process szolgáltatás nyújtja a fájlt .
Forrasztás Paste Nyomtatás
A gyártási folyamat során az első gép a forrasztópaszta nyomtató, amelyet úgy terveztek, hogy a forrasztópasztát egy sablon és a gumibetétek segítségével a megfelelő padra helyezze a nyomtatott áramkörön. Ez a legelterjedtebb módszer a forrasztópaszta felhordására, de a jet nyomtatás egyre népszerűbb, különösen az alvállalkozói szektorban, mivel nincs szükség arra, hogy a sablonok és a módosítások könnyebbek legyenek.
Ennek a folyamatnak a megtartása kritikus, mivel bármely nyomdai hiba, ha észrevétlenül, hibákat okoz a sorban. A szerkezetek összetettebbé válásával a stencil kialakítása kulcsfontosságú, és gondoskodni kell egy megismételhető és stabil folyamat biztosításáról.
Solder Paste Inspection (SPI)
A legtöbb forrasztópaszta gépnek lehetősége van automatikus ellenőrzésre, de a PCB mérettől függően ez a folyamat időigényes lehet, ezért külön gépet lehet előnyben részesíteni. A forrasztópaszteres nyomdákban alkalmazott ellenőrző rendszerek 2D technológiát használnak, míg a dedikált SPI gépek 3D technológiát alkalmaznak, hogy alaposabban ellenőrizzék a forrasztópaszták térfogatát párnánként, és ne csak nyomtatási területet.
2D ellenőrzés a nyomtatási területre 3D ellenőrzés a nyomtatási hangerőért |
Komponens elhelyezés
Miután a nyomtatott PCB-t megerősítették, hogy megfelelő mennyiségű forrasztópaszta van, akkor a gyártási folyamat következő részébe kerül, amely a komponens elhelyezését jelenti. Minden egyes elemet a csomagolásból vákuumos vagy megfogó fúvókával távolítanak el, amelyet a látórendszer ellenőrzött és nagy sebességgel a programozott helyre helyezett.
Számos különböző gép áll rendelkezésre ehhez a folyamathoz, és nagyban függ attól, hogy milyen típusú gépet választottak ki. Például, ha az üzlet nagy mennyiségű nagy mennyiségre koncentrálódik, az elhelyezés aránya azonban fontos lesz, ha a hangsúly kis köteg / nagy keverék, akkor a rugalmasság fontosabb lesz.
Pre-Reflow automatikus optikai ellenőrzés (AOI)
A komponensek elhelyezését követõen fontos ellenõrizni, hogy nem történt-e hiba, és hogy az összes alkatrész megfelelõ helyre került a forrasztás után. Ennek legjobb módja az AOI-gép használata az olyan elemek, mint a komponens jelenléte, típus / érték és polaritás. 
Első cikkvizsgálat (FAI)
Az alvállalkozói gyártók számára számos kihívás az első összeszerelés ellenőrzése az ügyfelek tájékoztatásához vagy az első cikk ellenőrzéséhez (FAI), mivel nagyon időigényes lehet. Ez egy nagyon fontos lépés a folyamatban, mivel minden hiba, ha észrevétlenül, nagy mennyiségű újratöltéshez vezethet.
Reflow forrasztás
Miután az összes komponens elhelyezését ellenőrizték, a PCB-szerelvény átköltözik a forrasztópisztolyba, ahol az összes villamos forraszatlakozás a komponensek és a PCB között kialakul, mivel a berendezést elégséges hőmérsékletre melegíti. Ez úgy tűnik, hogy az összeszerelési folyamatok egyik kevésbé bonyolult része, de a helyes reflowprofil kulcsfontosságú az elfogadható forraszedések biztosításához anélkül, hogy káros lenne a részek vagy a szerelvény a túlzott hő miatt.
Az ólommentes forraszanyag használata esetén a gondosan profilozott szerelvény még fontosabb, mivel a szükséges reflow hőmérséklet gyakran nagyon sok alkatrészhez viszonyítva maximális névleges hőmérsékletet jelent.
Post-Reflow automatikus optikai ellenőrzés (AOI)
A felületi szerelés folyamatának utolsó része ellenőrizni kell, hogy nem történt-e hiba az AOI gép használatával a forraszanyag-minőségi ellenőrzés érdekében.
|
A 3D technológia bevezetésével ez a folyamat megbízhatóbbá vált, ugyanúgy, mint a 2D-es vizsgálat esetében, a 2D-s kép értelmezése miatt a hamis hívások magas szintje. A 3D-vizsgálat lehetővé tette a pontosabb méréseket, és stabilabb vizsgálati eljárást biztosít.
Az ellenőrző gépek egyik legfrissebb tulajdonsága az, hogy összekapcsolhatók, hogy lehetővé tegyék azonnali visszajelzést az előző géphez az automatikus beállítások elvégzéséhez. Például az AOI gép csatlakoztatható az elhelyező géphez úgy, hogy az alkatrész-elhelyezési pozíciók beállíthatók legyenek, és az SPI-készülék csatlakoztatható a nyomtatóhoz, hogy lehetővé tegye a PCB-nek a sablonhoz történő igazítását.
A hatékonyság és a termelékenység növekedése
Ez egy megdöbbentő statisztika, hogy elolvassa, hogy az elektronikai iparban számos felszíni szerelési művelet, különösen az alvállalkozói feldolgozóiparon belül, akár 20% -kal is hatékonyabb.
Számos oka van, amely hozzájárul ehhez a számhoz, de alapvetően azt jelenti, hogy a tőkebefektetés mindössze 20% -át hasznosítják. Pénzügyi szempontból ez magasabb tulajdonlási költséget és lassabb megtérülést eredményez. Az ügyfelek számára hosszabb átfutási idővel járhat termékük számára, ezért az üzlet nem lesz olyan versenyképes a piacon.
A termelési hatékonyság ezen a szinten számos hatással lesz az üzletre, mint például a nagyobb gyártási tételek, a raktáron lévő több rész, a WIP-en (folyamatban lévő munka) és az ügyfelek változásaira vonatkozó lassabb reakcióidőkig .
Mindez szem előtt tartva erős ösztönzést jelent a hatékonyság növelése mellett a minőség fenntartása mellett.