SMT-Leiterplattenmontageprozess – Oberflächenmontagetechnik

In der schnelllebigen Welt der Elektronikfertigung ist die Oberflächenmontage (SMT) eine entscheidende Innovation, die die Herstellung von Leiterplatten (PCBs) grundlegend verändert hat. Dieser Artikel bietet Ihnen einen detaillierten Einblick in den SMT-Montageprozess sowie seine Vor- und Nachteile!

 

Was ist SMT-Montage?

SMT steht für „Surface-Mount-Technology“. Bei der SMT-Montage werden elektronische Bauteile mithilfe einer automatisierten Maschine korrekt auf der Leiterplattenoberfläche platziert und verlötet. Mit der Entwicklung intelligenter Technologien hat die SMT-Montage die traditionelle Bedrahtungstechnik zur Montage elektronischer Bauteile ersetzt. Die SMT-Montage ermöglicht eine höhere Fertigungsautomatisierung, wodurch die Herstellungskosten von Leiterplatten deutlich gesenkt und kleinere Leiterplatten hergestellt werden können.

    

Über PCBasic

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AVorteile der SMT-Montage

1. SMT-Montage mit hoher Dichte:

Aufgrund der technologischen Entwicklung werden elektronische Produkte immer intelligenter und anspruchsvoller. Dies erfordert eine deutliche Erhöhung der Leiterplattenbestückungsdichte. Die SMT-Bestückung löst dieses Problem perfekt und ermöglicht die Bestückung hochdichter Leiterplatten.

2. Niedrigere Kosten und schnellere Produktionsgeschwindigkeit:

DAufgrund der Merkmale Standardisierung, Automatisierung und lochloser Montage sind bei der Montage kleinerer Komponenten im Vergleich zu größeren bedrahteten Leiterplatten deutlich weniger Kosten anfallend, es muss weniger gebohrt werden und die Produktionsgeschwindigkeit kann gesteigert werden.

3. Höhere Leistung:

Durch den Einsatz von elektronischen Bauteilen mit kurzen oder keinen Anschlüssen und der SMT-Montage werden parasitäre Induktivitäten und Kapazitäten der Anschlüsse reduziert und die Frequenz- und Geschwindigkeitsleistung der Leiterplatte verbessert. Schützen Sie Leiterplatte und Bauteile effektiv vor Hitze.

4. Zuverlässig und stabil:

AAutomatisierte Produktionsmaschinen stellen sicher, dass jede Verbindung der Komponenten gut gelötet ist. Die SMT-Montage verbessert die Zuverlässigkeit und Stabilität elektronischer Produkte.

5.Effizientere Nutzung der Leiterplattenfläche:

SKleinere elektronische Komponenten und die SMT-Technologie ermöglichen eine bessere Nutzung der Leiterplattenoberfläche durch die SMT-Montage.

SMT Leiterplatte AMontage PProzesse

 

Normalerweise gibt es in unserem Unternehmen 16 Prozesse.

Wie funktionieren die einzelnen Prozesse?

Erstens Beim Kauf der benötigten elektronischen Komponenten stellt IQC (Income Quality Control) sicher, dass jede Komponente von guter Qualität ist und es zu weniger Fehlern bei der Zufuhr kommt.

 

Zweitens Fügen Sie sie in das intelligente Materialmanagementsystem ein. Jedes Material verfügt über einen eigenen QR-Code, um die korrekte Projektabwicklung sicherzustellen. Zu Projektbeginn scannen wir den QR-Code, um die benötigte Menge und Art der elektronischen Komponenten zu ermitteln. Dies unterstützt den SMT-Montageprozess bei der Platzierung der richtigen elektronischen Komponenten auf den Leiterplatten.

Drittens Leiterplattenherstellung. Produzieren Sie die Leiterplatte gemäß den Anforderungen. Stellen Sie sicher, dass alle Komponenten die richtigen Pads an den richtigen Stellen haben. Leiterplattenherstellung. Produzieren Sie die Leiterplatte gemäß den Anforderungen. Stellen Sie sicher, dass alle Komponenten die richtigen Pads an den richtigen Stellen haben.

  

       

Viertens, sSchablonenvorbereitung: Folgen Sie Ihren PCB-Bestückungsdateien, um Schablonen für die SMT-Bestückung zu erstellen. Wir verwenden einen Laserdrucker, um Löcher in die Schablonen zu bohren, damit das Pad auf der Leiterplatte platziert werden kann. Dies erleichtert den Maschinen das Drucken des Lots und das Aufbringen auf die Leiterplattenpads.

Fünftens pProgrammieren Sie die SMT-Montagemaschinen, um die elektronischen Komponenten richtig auf der Leiterplatte aufzunehmen und zu platzieren.

Sechste, fVorbereitung der Zuführung. Um die elektronischen Komponenten aus dem Smart-Management-Lager zu beziehen, legen Sie die Zuführungen in die SMT-Bestückungsmaschinen ein, indem Sie den QR-Code jeder Art von elektronischer Komponente scannen. Wenn Sie den falschen QR-Code scannen, geben die Maschinen eine Fehlermeldung aus. Dadurch haben wir weniger Fehler als andere Hersteller.

Siebte, sÄlterer Pastendruck; Lötpaste ist eine Mischung aus Flussmittel und Zinn; Druckmaschinen drucken die Lötpaste mithilfe eines Rakels auf die Leiterplatte. IEs ist wichtig, die Dicke der Schablone zu bestimmen und den Druck des Rakels anzupassen. Die Dicke der Lötpaste auf der Leiterplatte hängt davon ab. Dies hat großen Einfluss auf die nächsten Prozesse. Daher muss es swissenschaftlich, verfeinert und standardisiert. 

Achte, SPI (Lotpasteninspektion), einer der wichtigsten Prozesse bei der SMT-Montage. Es handelt sich um eine Maschine zur Überprüfung der Lotpaste auf der Leiterplatte. Die Lotpasteninspektionsmaschine verfügt über ein Lasergerät zur Messung der Lotpastendicke, indem sie das Druckvolumen und die Höhe der Lotpaste überprüft. aschlecht, fLatenz, um sicherzustellen, dass die Komponenten besser gelötet werden.

Neunte, pBestücken und platzieren Sie elektronische Bauteile auf Leiterplatten mithilfe von Hochgeschwindigkeits-SMT-Bestückungsmaschinen. Jeder Feeder kann elektronische Bauteile ab Baugröße 0201 aufnehmen und platzieren. Dabei nehmen die SMT-Bestückungsmaschinen die richtigen Bauteile auf und platzieren sie programmgenau auf den Leiterplatten. Dieser Prozess ermöglicht eine vollautomatische Bestückung, und die meisten SMT-Bestückungsmaschinen können über 40 Bauteile pro Stunde bestücken.

Zehntel, iÜberprüfen Sie vor dem Reflow-Löten, ob die Maschine die Lötpaste gut auf die Leiterplatten gedruckt hat. Wenn das der Fall ist, werden die Leiterplatten an den nächsten Prozess gesendet. Wenn nicht, werden die Leiterplatten an den letzten Prozess zurückgeschickt, bis sie die Überprüfung bestehen.

 

Elfte, rEflow-Löten. In diesem Schritt geht es darum, die Lötpaste zu schmelzen und das Zinn an den Anschlüssen der Bauteile hochsteigen zu lassen, bevor es verfestigt wird. Nachdem die Leiterplatten die SMT-Bestückungsmaschine verlassen haben, werden sie in einen Reflow-Ofen geschickt. Dieser verfügt über 10 verschiedene Temperaturzonen. welche erhitzt die Leiterplatten und die Lötpaste. 

Beim Heißgaslöten wird die Energie zum Erhitzen der Lötstelle durch heißes Gas übertragen. Dies kann Luft oder Stickstoff sein. Im Reflow-Ofen werden Leiterplatten auf etwa 235–255 °C erhitzt, was über dem Schmelzpunkt der Lötpaste liegt. Bei der Temperatur ist die Hitzebeständigkeit der Bauteile zu berücksichtigen. Die Lötpaste schmilzt nach dem Erhitzen, und das Flussmittel hilft dem Zinn, an den Bauteilverbindungen zu haften und auszuhärten.

 

Zwölfte, Der nächste Schritt ist die AOI (Automatisierte Optische Inspektion). Nach dem Reflow-Löten wird geprüft, ob die Lötstellenqualität einwandfrei ist. Dank der Entwicklung der 3D-Technologie ist die Prüfung mit 3D-Technologie zuverlässiger als mit 2D-Inspektionen. Da 2D-Inspektionen fehleranfälliger sind, ermöglicht die 3D-Inspektion dank physikalischer 3D-Bildgebung genauere Messungen und einen umfassenden Prüfprozess. Sobald das Zinn aushärtet, werden die Komponenten auf den Leiterplatten befestigt und der SMT-Montageprozess abgeschlossen.

Dreizehnte, Röntgeninspektion. Wenn die Leiterplatte über BGA und andere Flachkontakte verfügt, wird nach der SMT-Montage eine Matrix aus Lötkugeln oder Anschlüssen auf dem Körper des Bauteils platziert.

Auch die Größe des Chips wird immer kleiner und die Anzahl der Pins des Chips nimmt zu, insbesondere bei den in den letzten Jahren auf den Markt gekommenen BGA-Chips, da die Pins des BGA-Chips nicht wie beim herkömmlichen Design rundherum verteilt sind, sondern auf der Unterseite des Chips. 

 

Es besteht kein Zweifel, dass sich die Qualität von Lötverbindungen durch herkömmliche Sichtprüfungen nicht beurteilen lässt. AOI kann nicht prüfen, ob die Verbindungen von Komponenten wie BGAs gut verlötet sind. Daher ist eine andere Prüfmethode erforderlich. Röntgengeräte können dies erkennen, indem sie die Beziehung zwischen der Durchdringungskraft von Röntgenstrahlen und der Dichte von Materialien sowie die Eigenschaft der unterschiedlichen Absorption nutzen, um Materialien mit unterschiedlicher Dichte zu unterscheiden. 

Wenn also das zu untersuchende Objekt zerbricht, seine Dicke unterschiedlich ist und sich seine Form ändert, die Absorption der Röntgenstrahlen unterschiedlich ist und auch das resultierende Bild unterschiedlich ist, kann ein differenziertes Schwarzweißbild erzeugt werden.

Vierzehnte, Reinigen und Trocknen. Während des gesamten Produktionsprozesses entstehen Öl und Schmutz, die sich auf der Oberfläche ablagern können. PCB, also Leiterplatten müssen vor dem nächsten Prozess gereinigt und getrocknet werden. Beispielsweise hinterlässt Lötpaste Flussmittelrückstände, und durch menschliches Berühren können Öle und Schmutz von Fingern und Kleidung auf die Leiterplattenoberfläche gelangen.

 

Fünfzehnter, SMT-Qualitätssicherung. Dies ist der letzte Schritt des SMT-Montageprozesses. QS (Qualitätssicherung). In diesem Schritt prüfen wir die Leiterplatten erneut und testen sie, um das Ergebnis der SMT-Montage zu prüfen.

Sechzehntens, aAntistatische Verpackung. Da einige elektronische Komponenten leicht durch statische Elektrizität beschädigt werden, ist eine antistatische Verpackung erforderlich, um deren Freisetzung zu verhindern.

 

Egal wie perfekt Ihre Produktionsstätte ist, es kommt immer wieder zu Produktionsproblemen. Einige dieser Probleme sind naturbedingt, andere entstehen durch Fertigungsfehler. Die Oberflächenmontage (SMT) ist einer dieser Prozesse, bei denen solche Fehler auftreten, doch fast alle Fehler lassen sich vermeiden.

Cüblich PProbleme während der SMT AMontage

1.    Lötbrücken

Dieses Phänomen wird durch eine Überbrückung zwischen zwei verschiedenen Komponenten verursacht und führt zu einem Kurzschluss. Der Grund dafür ist, dass beim Drucken der Lötpaste überschüssiges Lot auf der Leiterplatte entsteht und dadurch eine fehlerhafte Lötung auf dem Leiterplattenpad verursacht wird. Sie könnten versuchen, die Schablone dünner zu machen, um zu sehen, ob ein Unterschied auftritt.

2.    Lötkugeln

Aufgrund übermäßiger Luftfeuchtigkeit im SMT-Bestückungsgerät entstehen beim Reflow-Lötprozess Lötkugeln. Diese Kugeln können zu elektronischen Störungen führen, und besonders große Kugeln können Funktionsstörungen der Leiterplatte verursachen. Daher ist es notwendig, die Luftfeuchtigkeit in den Bauteilen zu reduzieren und die Unterseite der Schablone zu reinigen, da sich durch Schmutz ebenfalls Lötkugeln bilden können.

3. Tombstoning

Dieser Fehler hat einen anderen Namen: „Manhattan-Effekt“. Er tritt auf, wenn ein Anschlusskabel eines elektronischen Bauteils viel höher als ein anderes Kabel steht und wie ein Grabstein auf dem Boden aussieht. Daher stammt auch dieser Name. Eine ungleichmäßige Wärmeverteilung der Lötpaste ist eine Ursache für Verformungen. Ein anderer Grund ist, dass die elektronischen Bauteile nicht an den richtigen Positionen platziert sind.

4. Falsches Löten

Es sieht oberflächlich aus, als wäre es verlötet, tatsächlich ist es jedoch nicht verlötet. Beim Funktionstest besteht es manchmal den Test, manchmal nicht, und zeigt den schlechten Kontakt an.

SMT-Leiterplattenbestückung von PCBasic

PCBasic ist ein globaler Hersteller von SMT-Leiterplattenbaugruppen mit hoher Produktvielfalt, hohem Volumen und hoher Geschwindigkeit und verfügt über mehr als 15 Jahre Branchenerfahrung. Ausgestattet mit acht fortschrittlichen SMT-Linien bieten wir Kunden weltweit effiziente, stabile und nachverfolgbare SMT-Bestückungsdienste.

Mit unseren Werken in Shenzhen und Huizhou können wir flexibel sowohl Kleinserien- als auch Massenproduktion realisieren. Von der SMT-Bearbeitung über die Komponentenbeschaffung und Schablonenherstellung bis hin zur Qualitätskontrolle bieten wir Komplettlösungen für schnelle Lieferungen und Qualitätssicherung.

Warum sollten Sie PCBasic für Ihre SMT-Montage wählen?

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