Elektronische

SMD Fertigung: zusammen mit allen Arten der Produktion

pcb fertigung

Einführung in die smd fertigung

Die Oberflächenmontagetechnologie ist ein Bereich der elektronischen Montage, der verwendet wird, um elektronische Komponenten auf der Oberfläche der Leiterplatte (PCB) zu montieren, im Gegensatz zum Einsetzen von Komponenten durch Löcher wie bei der herkömmlichen Montage. Die smd fertigung wurde entwickelt, um die Herstellungskosten zu senken und den Platz auf der Leiterplatte effizienter zu nutzen. Durch die Einführung der Surface-Mount-Technologie ist es nun möglich, hochkomplexe elektronische Schaltungen in immer kleineren Baugruppen mit guter Wiederholgenauigkeit durch den höheren Automatisierungsgrad aufzubauen.

 

smd fertigung Montageprozess

Der smd fertigung prozess beginnt während der Designphase, wenn die vielen verschiedenen Komponenten ausgewählt werden und die Leiterplatte mit einem Softwarepaket wie Orcad oder Cadstar (andere sind verfügbar) entworfen wird.

Es ist wichtig zu erkennen, dass der Prozess in dieser Phase beginnt, da dies der beste Zeitpunkt ist, um so viele Designmerkmale wie möglich zu integrieren, die die Produktion unkompliziert und kopfschmerzfrei machen. Sehr oft werden Schaltungen von der schematischen Entwurfsphase bis zum smd fertigung layout übernommen, wobei die Hauptüberlegungen die Funktionalität sind, die natürlich sehr wichtig ist, aber Design for Manufacturing and Assembly (DFMA) sollte idealerweise integriert werden.

smd fertigung

Sobald das PCB-Design abgeschlossen und die Komponenten ausgewählt wurden, besteht die nächste Phase darin, die PCB-Daten an ein smd fertigung unternehmen zu senden und die Komponenten auf die am besten geeignete Weise zu kaufen, um die Automatisierung zu erleichtern. Das PCB-Panel-Design sollte berücksichtigt und eine Spezifikation erstellt werden, einschließlich der PCB-Oberflächenbeschaffenheit, um sicherzustellen, dass das Format, in dem die PCBs empfangen werden, wie erwartet und für die zu verwendenden Maschinen geeignet ist.

Die Komponenten sind auf viele verschiedene Arten verpackt erhältlich, z. B. auf Rollen, in Rohren oder in Schalen, wie unten zu sehen ist. Die meisten sind auf Rollen erhältlich, was bevorzugt wird, aber manchmal werden smd fertigung komponenten aufgrund von „Mindestbestellmengen (MOQs)“ ziemlich oft in Rohren oder in kurzen Klebebandstreifen geliefert. Beide Verpackungstypen können verwendet werden, benötigen jedoch entsprechende Feeder-Typen. Lose in Beuteln gelieferte Komponenten sollten nach Möglichkeit vermieden werden, da dies zu Handplatzierungen oder der Notwendigkeit spezieller Fütterungsplatten führen kann.

Maschinenprogrammierung für smd fertigung

Nach Erhalt der smd fertigung platten und -komponenten besteht der nächste Schritt darin, die verschiedenen Maschinen einzurichten, die für den Herstellungsprozess verwendet werden. Maschinen wie die Bestückungsmaschine und AOI (Automated Optical Inspection) erfordern die Erstellung eines Programms, das am besten aus CAD-Daten generiert wird, aber häufig ist dieses nicht verfügbar. Gerber-Daten sind fast immer verfügbar, da dies die Daten sind, die für die Herstellung der blanken smd erforderlich sind – können mit der hier aufgeführten Software angezeigt werden. Wenn Gerber-Daten die einzigen verfügbaren Daten sind, kann die Erstellung des Schwerpunkts / der Komponentenplatzierungsliste (CPL-Datei) / der XY-Datei sehr zeitaufwändig sein, und daher bietet Surface Mount Process den Service an, diese Datei zu generieren.

pcb fertigung Pastendruck

Die erste Maschine, die im pcb fertigung prozess eingerichtet wird, ist der Lötpastendrucker, der dafür ausgelegt ist, Lötpaste mit einer Schablone und Rakeln auf die entsprechenden Pads auf der Leiterplatte aufzutragen. Dies ist die am weitesten verbreitete Methode zum Auftragen von Lötpaste, aber der Jet-Druck wird immer beliebter, insbesondere im Lohnbereich, da keine Schablonen erforderlich sind und Änderungen einfacher vorgenommen werden können. Die Kontrolle über diesen pcb fertigung prozess zu behalten, ist von entscheidender Bedeutung, da Druckfehler, wenn sie nicht erkannt werden, später zu Fehlern führen. Da Baugruppen immer komplexer werden, ist das Design der Schablone entscheidend, und es muss darauf geachtet werden, einen wiederholbaren und stabilen Prozess zu gewährleisten.

 

Inspektion der von Lötpasten für pcb fertigung

Die meisten Lötpasten-Druckmaschinen haben die Möglichkeit, eine automatische Inspektion einzuschließen, aber je nach Größe der pcb fertigung kann dieser Prozess zeitaufwändig sein und daher kann oft eine separate Maschine bevorzugt werden. Die Inspektionssysteme in Lötpastendruckern verwenden 2D-Technologie, während die dedizierten SPI-Maschinen 3D-Technologie für die fertigung verwenden, um eine gründlichere Inspektion zu ermöglichen, einschließlich des Lötpastenvolumens pro Pad und nicht nur des Druckbereichs.

 

Bestückung in der leiterplattenfertigung

Sobald bei der leiterplattenfertigung bestätigt wurde, dass die richtige Menge an Lötpaste aufgetragen wurde, geht es weiter zum nächsten Teil des Herstellungsprozesses, der Komponentenbestückung. Jedes Bauteil wird per Vakuum- oder Greiferdüse aus seiner Verpackung entnommen, vom Vision-System kontrolliert und mit hoher Geschwindigkeit an der programmierten Stelle abgelegt.

Für diesen Prozess steht eine große Vielfalt an Maschinen zur Verfügung und es hängt stark vom Unternehmen ab, für welchen Maschinentyp man sich entscheidet. Wenn sich das Geschäft beispielsweise auf große mengen von leiterplattenfertigung konzentriert, ist die Bestückungsrate wichtig. Wenn der Schwerpunkt jedoch auf kleinen Chargen/hohem Mix liegt, ist Flexibilität wichtiger.

leiterplattenfertigung

Reflow-Löten in der leiterplattenfertigung

Nach Prüfung aller Bestückungen fährt die leiterplattenfertigungbaugruppe in die Reflow-Lötmaschine, wo alle elektrischen Lötverbindungen zwischen den Bauteilen und der leiterplattenfertigunghergestellt werden, indem die Baugruppe auf eine ausreichende Temperatur erhitzt wird. Dies scheint einer der weniger komplizierten Teile des Montageprozesses zu sein, aber das richtige Reflow-Profil ist der Schlüssel, um akzeptable Lötverbindungen zu gewährleisten, ohne die Teile oder die Baugruppe durch übermäßige Hitze zu beschädigen.

Bei der Verwendung von bleifreiem Lot ist eine sorgfältig profilierte Montage sogar noch wichtiger, da die erforderliche Reflow-Temperatur oft sehr nahe an der maximalen Nenntemperatur vieler Komponenten liegen kann.

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