Unabhängig davon, wie sich die SMT (Surface-Mount-Technologie) heute entwickelt, bleibt sie ein Kernfaktor zur wesentlichen Verbesserung der Qualität und Leistung bestückter Leiterplatten (PCBs, Printed Circuit Boards), was die Zuverlässigkeit elektronischer Produkte direkt beeinflusst. Für einen SMT-Bestückungshersteller steht die Qualität der bestückten Produkte nicht nur für den Fertigungsstandard der Fabrik, sondern zeigt auch die Leistungsfähigkeit und das Potenzial des Elektronikherstellers an. Um höchste Qualität der bestückten Produkte zu erreichen und den Fertigungsprozess in Richtung Rationalisierung, Normung und Standardisierung voranzubringen, muss ein rationaler und wirksamer Plan zur Qualitätsprozesskontrolle in der Fertigung umgesetzt werden, wobei die praktische Produktion berücksichtigt wird. Daher spielt die Prozesskontrolle für die SMT-Bestückung eine grundlegende Rolle bei der Optimierung des SMT-Bestückungsprozesses. Eine wirksame Prozesskontrolle hilft dabei, alle Probleme zu erkennen, die den reibungslosen Ablauf der Bestückungsfertigung behindern könnten, und die Ausfallrate der Produkte zu minimieren, sodass wirtschaftliche Verluste durch Ausschuss letztlich vermieden werden können.
Obwohl die SMT-Montage eine kompliziertePCBA-ProzessDie Prozesskontrolle erfolgt hauptsächlich in den führenden Schritten des gesamten Prozesses, also beim Drucken, Bestücken und Reflow-Löten. Daher wird in diesem Artikel über einige Ansätze zur Prozesskontrolle in diesen Schritten der SMT-Bestückung gesprochen. Alle diese Ansätze basieren auf praktischen Fertigungserfahrungen der PCBCart-Fabrik.
Lötpasten-Druck
•IQC auf Leiterplatte
Die IQC (Eingangsqualitätskontrolle) muss für jede Charge von Leiterplatten durchgeführt werden, auch wenn sie unter einem Dach gefertigt werden.
Die Aspekte, die vor dem SMT-Druck in Bezug auf Leiterplatten (PCBs) überprüft werden müssen, umfassen:
a. Um sicherzustellen, ob es zu Verformungen an Leiterplatten kommt;
b. Um sicherzustellen, ob eine Oxidation an den Leiterplattenpads auftritt;
c. Um sicherzustellen, ob Kratzer, Unterbrechungen oder freiliegendes Kupfer auf der Leiterplattenoberfläche auftreten;
d. Um sicherzustellen, dass die Leiterplattenoberfläche flach, glatt und gleichmäßig ist.
Im Prozess des Lotpastendrucks müssen zur sachgerechten Handhabung von Leiterplatten (PCBs) die folgenden Aspekte berücksichtigt werden:
a. Beim Aufnehmen von Leiterplatten müssen Handschuhe getragen werden;
b. Die Sichtprüfung sollte so durchgeführt werden, dass der Abstand zwischen Augen und Leiterplatte im Bereich von 30 cm bis 45 cm liegt und der Winkel im Bereich von 30° bis 45°;
c. Leiterplatten sollten mit großer Sorgfalt aufgenommen und platziert werden, um Kollisionen und Herunterfallen zu vermeiden, und sie dürfen niemals gestapelt oder vertikal aufgestellt werden, um eine Unterbrechung zu verhindern;
d. Die Fiduzialmarken auf der Leiterplatte sollten überprüft werden, um sicherzustellen, dass sie vollständig mit den Positionierlöchern auf der Schablone übereinstimmen.
•Anwendung und Verwaltung von Lotpaste
Im Prozess der Auftragung von Lotpaste sind die folgenden Vorschriften einzuhalten:
a. Die Umgebung der Werkstatt sollte kontrolliert werden, wobei die Temperatur etwa 25 °C und die relative Luftfeuchtigkeit im Bereich von 35 % bis 75 % liegen sollte;
b. Vorübergehend nicht verwendete Lötpaste sollte weit entfernt von der Fertigungslinie aufbewahrt werden, um eine versehentliche Verwendung zu vermeiden;
c. Wenn neu geöffnete Lötpaste zusammen mit „alter“ Lötpaste verwendet werden soll, sollten sie im Verhältnis 3:1 gemischt werden.
Ebenso wichtig ist es, das Lotpaste zu behalten, und die folgenden Aspekte sollten beachtet werden:
a. Die Gültigkeit der Lötpaste muss streng überwacht werden, und abgelaufene Lötpaste darf nicht verwendet werden;
b. Lotpaste sollte im Kühlschrank aufbewahrt werden, wenn sie nicht verwendet wird.
•Prozesskontrollmaßnahmen während des Druckens
Um die Qualität des Lotpastendrucks zu gewährleisten, sollten die folgenden Prozesskontrollmaßnahmen durchgeführt werden:
a. Der Druckteil sollte vollständig sein. Falls dies nicht der Fall ist, sollten die Parameter an Leiterplatte, Schablone und Rakel angepasst werden;
b. Brückenbildung darf beim Drucken nicht sichtbar sein;
c. Die Druckschichtdicke sollte einheitlich sein. Ist dies nicht der Fall, sollte die Stärke der Rakel rechtzeitig angepasst werden;
d. Das Pad muss überprüft werden, um festzustellen, ob eine umgebogene Kante vorhanden ist oder nicht. Falls ja, sollten die Schablonenöffnungen überprüft werden, um sicherzustellen, dass sie nicht blockiert sind.
e. Der Druckeffekt sollte überprüft werden, um festzustellen, ob eine Abweichung auftritt oder nicht. Wenn eine Abweichung vorliegt, sollte die Schablonenposition rechtzeitig angepasst werden.
Außerdem sollte die Schablone gereinigt werden, um zu verhindern, dass das Flussmittel auf der Schablone eintrocknet und die Schablonenöffnungen verstopft. Bei elektronischen Produkten, die in der praktischen Anwendung starken Vibrationen ausgesetzt sind, sollte die Lotpastendicke angepasst werden, um die Lötbarkeit und Zuverlässigkeit der Produkte zu gewährleisten.
Chip-Montage
Als ein zentrales Gerät im SMT-Bestückungsherstellungsprozess ist der Bestückungsautomat in der Lage, SMDs (Surface-Mount-Devices) auf die entsprechenden Pads der Leiterplatte (PCB) zu platzieren. Daher ist in diesem Schritt eine hohe Genauigkeit erforderlich, was insbesondere für die Materialzufuhr, Programmierung, Prüfung und Montage gilt.
•Prozesskontrollmaßnahmen während der Chipmontage
Maßnahme Nr. 1: Alle SMDs müssen vollständig korrekt sein und mit den Designdateien übereinstimmen.
Maßnahme Nr. 2: Das Programm dient als Steuersignals für Anweisungen, und sein Bearbeitungsverfahren muss mit hoher Genauigkeit umgesetzt werden. Zusätzlich müssen die entsprechenden Daten dem Handbuch des Bestückungsautomatenprogramms entsprechen.
Maßnahme Nr. 3: Die Montage zwischen SMDs und dem Komponentenlieferanten sollte so genau wie möglich sein, um zu verhindern, dass Fehler wiederholt auftreten.
Maßnahme Nr. 4: Das Debugging sollte vor der Montagefertigung am Bestückungsautomaten präzise durchgeführt werden, und während des SMT-Montageverfahrens müssen Defekte rechtzeitig und angemessen behoben werden.
•Prozesskontrollmaßnahmen nach der Chipmontage
Bestückungsautomaten weisen eine komplexe Struktur auf, die Übertragungsmechanismen, Servosysteme, Erkennungssysteme, Sensoren usw. umfasst. Während des SMT-Montageprozesses treten häufig Defekte auf; deren Lösungen werden im Folgenden dargestellt.
Lösung Nr. 1: Die Arbeitsreihenfolge und die logischen Beziehungen zwischen den Übertragungsteilen des Bestückungsautomaten sollten analysiert werden.
Lösung Nr. 2: Standort, Verbindung und Ausmaß des Defekts im laufenden SMT-Montageprozess sollten bekannt sein, und verschiedene Defekte können anhand ungewöhnlicher Geräusche klassifiziert und erkannt werden.
Lösung Nr. 3: Der Betriebsprozess sollte vor dem Auftreten von Mängeln geklärt werden.
Lösung Nr. 4: Der Ort des Auftretens des Defekts sollte geklärt werden.
Als hochpräzise elektronische Fertigungsanlage muss der Bestückungsautomat eine große Menge an SMT-Bestückungsaufgaben bewältigen. Es ist erforderlich, einen Wartungsplan zu erstellen, um die Anlage in einem ausgezeichneten Zustand zu halten, damit sie besser betrieben werden kann.
Reflow-Löten
Das Reflow-Löten zielt darauf ab, SMDs mittels Wärmekonvektion auf der Leiterplatte zu befestigen. Wenn die Temperatur steigt, beginnt die Lötpaste, die Bauteile und Pads verbindet, zu schmelzen, und wenn die Temperatur wieder sinkt, härtet die Lötpaste aus, sodass die Bauteile dauerhaft auf der Leiterplatte befestigt sind.
Die Prozesskontrollanforderungen für das Reflow-Löten in der SMT-Bestückung umfassen:
1. Eine geeignete Temperaturkurve für das Reflow-Löten sollte festgelegt werden, und es müssen regelmäßig Echtzeittests durchgeführt werden;
2. Das Löten sollte in Übereinstimmung mit der in den PCB-Design-Dateien festgelegten Lötrichtung durchgeführt werden;
3. Vibrationen sollten während des Lötvorgangs vermieden werden.
Um die Leistung des Reflow-Lötens zu überprüfen, können die folgenden Aspekte als Referenz herangezogen werden:
1. Um sicherzustellen, dass der Lötbereich des Bauteils vollständig ist;
2. Lötstellen sollten eine glatte Oberfläche aufweisen;
3. Lötstellen sollten halbmondförmig sein;
4. Die Oberfläche der Leiterplatte sollte frei von Lotkugeln und Rückständen sein;
5. Brückenbildung und Pseudoschweißen sollten nicht auftreten.
Mit der Verbesserung der Elektronik und der Verringerung der Baugrößen ist eine geeignete Wärmeableitung in Leiterplatten für Leistung und Zuverlässigkeit erforderlich. Neue Methoden, darunter der Einsatz von eingebettetem Kupfer und optimierten Kühlrippen, senken die Bauteiltemperaturen effizient und sorgen für eine ausreichende Wärmeverteilung, ohne Hotspots zu erzeugen. Diese neuen Methoden erhöhen die Lebensdauer elektronischer Geräte, indem sie optimale Betriebsbedingungen gewährleisten.
PCBCart ist ein Spezialist für die Herstellung hochwertiger Leiterplatten und nutzt die modernsten Techniken im Wärmemanagement, um leistungsstarke und zuverlässige Produkte anzubieten. Unsere Erfahrung gewährleistet maßgeschneiderte Lösungen für eine effektive Wärmeableitung. Arbeiten Sie mit uns zusammen für präzisionsentwickelte Leiterplatten. Fordern Sie noch heute ein Angebot an, um das Potenzial Ihres Designs auszuschöpfen.
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