No importa cómo se desarrolle hoy la tecnología de montaje superficial (SMT, Surface Mount Technology), sigue siendo fundamental para mejorar esencialmente la calidad y el rendimiento de las PCB ensambladas (Printed Circuit Boards), lo que afecta directamente a la fiabilidad de los productos electrónicos. En lo que respecta al fabricante de ensamblaje SMT, la calidad del producto ensamblado no solo representa el estándar de fabricación de la fábrica, sino que también indica la capacidad y el potencial del fabricante de productos electrónicos. Para obtener una calidad superior de los productos ensamblados y promover el proceso de fabricación hacia la racionalización, la regulación y la estandarización, es necesario implementar un plan racional y eficaz de control del proceso de calidad de fabricación, junto con la consideración de la producción práctica. Por lo tanto, el control del proceso para el ensamblaje SMT es un punto de partida que desempeña un papel fundamental en la optimización del proceso de ensamblaje SMT. Un control de proceso eficaz ayuda a detectar cualquier problema que pueda impedir el buen funcionamiento de la fabricación de ensamblajes y a minimizar la tasa de fallos de los productos, de modo que finalmente se puedan evitar pérdidas económicas debidas a descalificaciones.
Aunque el ensamblaje SMT presenta una complicadaProceso de PCBAsu control de proceso se produce principalmente en las etapas principales de todo el proceso, es decir, impresión, montaje y soldadura por refusión. Por lo tanto, este artículo hablará sobre algunos enfoques relacionados con esas etapas para el control del proceso de ensamblaje SMT. Todos los enfoques se basan en experiencias prácticas de fabricación de la fábrica de PCBCart.
Impresión de pasta de soldadura
•IQC en PCB
Es necesario realizar un IQC (Control de Calidad de Entrada) en cada lote de PCB, aunque se fabriquen bajo un mismo techo.
Los aspectos que deben inspeccionarse en relación con las PCB antes de la impresión SMT incluyen:
a. Para asegurarse de si se produce deformación en las placas de circuito;
b. Para asegurarse de si se produce oxidación en las almohadillas de la placa de circuito;
c. Para asegurarse de si se producen rayaduras, desconexiones o exposición de cobre en la superficie de la placa;
d. Para asegurarse de que la superficie de la PCB sea plana, lisa y uniforme.
En el proceso de impresión de pasta de soldadura, deben tenerse en cuenta los siguientes aspectos para tratar adecuadamente las PCB:
a. Se deben usar guantes al manipular las placas de circuito;
b. La inspección visual debe realizarse manteniendo una distancia entre los ojos y la placa en el rango de 30 cm a 45 cm y un ángulo en el rango de 30° a 45°.
c. Las placas deben recogerse y colocarse con mucho cuidado para evitar colisiones y caídas, y nunca deben apilarse ni colocarse verticalmente para evitar desconexiones;
d. Las marcas de referencia en la placa deben inspeccionarse para asegurarse de que coincidan completamente con los orificios de ubicación en la plantilla.
•Aplicación y administración de la pasta de soldadura
En el proceso de aplicación de la pasta de soldadura, se deben cumplir las siguientes normas:
a. El entorno del taller debe estar controlado, con una temperatura de aproximadamente 25 ℃ y una humedad relativa en el rango de 35 % a 75 %.
b. La pasta de soldadura que no se esté utilizando temporalmente debe mantenerse lejos de la línea de producción para evitar su uso por error.
c. Si se debe usar pasta de soldadura recién abierta junto con pasta de soldadura “vieja”, deben mezclarse en una proporción de 3:1.
También es igualmente importante conservar la pasta de soldadura y se deben tener en cuenta los siguientes aspectos:
a. La validez de la pasta de soldadura debe controlarse estrictamente y no se debe usar pasta de soldadura vencida;
b. La pasta de soldadura debe mantenerse en el refrigerador cuando no se esté utilizando.
•Medidas de control de proceso durante la impresión
Para garantizar la calidad de la impresión de la pasta de soldadura, se deben tomar las siguientes medidas de control del proceso:
a. La parte de impresión debe estar completa. Si no lo está, se deben modificar los parámetros en la placa de circuito, la plantilla y la cuchilla de impresión;
b. No debe verse ningún puenteado en la impresión;
c. El grosor de la impresión debe ser uniforme. Si no lo es, se debe ajustar a tiempo la fuerza de la rasqueta;
d. Se debe inspeccionar la almohadilla para asegurarse de si hay un borde doblado hacia abajo o no. Si lo hay, se deben revisar los orificios del esténcil para garantizar que no estén bloqueados;
e. Se debe inspeccionar el efecto de impresión para verificar si se produce desviación o no. Si hay desviación, se debe modificar oportunamente la posición de la plantilla.
Además, la plantilla debe limpiarse para evitar que el flux se seque sobre ella y bloquee los orificios de la plantilla. En el caso de productos electrónicos que deban vibrar fuertemente en la aplicación práctica, se debe modificar el espesor de la pasta de soldadura para garantizar la soldabilidad y la fiabilidad de los productos.
Montaje de chips
Como dispositivo clave en el proceso de fabricación de ensamblaje SMT, la máquina de montaje de chips es capaz de colocar los SMD (dispositivos de montaje superficial) en las almohadillas correspondientes de la PCB. Por lo tanto, se requiere una alta precisión en este paso, lo cual es especialmente cierto para el suministro de materiales, la programación, las pruebas y el ensamblaje.
•Medidas de control de proceso durante el montaje de chips
Medida n.º 1: Todos los SMD deben ser completamente correctos y compatibles con los archivos de diseño.
Medida n.º 2: El programa desempeña un papel como señal de instrucción de control y su procedimiento de edición debe implementarse con alta precisión. Además, los datos correspondientes deben ajustarse al manual del programa del montador de chips.
Medida n.º 3: El montaje entre los SMD y el proveedor de componentes debe ser lo más preciso posible para evitar que los errores se repitan.
Medida n.º 4: La depuración debe implementarse con precisión en la montadora de chips antes de la fabricación del ensamblaje y los defectos deben tratarse adecuadamente y a tiempo durante el procedimiento de ensamblaje SMT.
•Medidas de control de proceso después del montaje del chip
Los montadores de chips presentan una estructura compleja que incluye el mecanismo de transmisión, el sistema servo, el sistema de reconocimiento, sensores, etc. Los defectos tienden a producirse durante el proceso de ensamblaje SMT; a continuación se proporcionarán sus soluciones.
Solución n.º 1: Se debe analizar el orden de funcionamiento y la relación lógica entre las partes de transmisión del montador de chips.
Solución n.º 2: Se deben conocer la ubicación, la conexión y la magnitud del defecto durante el proceso de ensamblaje SMT en funcionamiento, y se pueden clasificar y reconocer diferentes defectos a través de sonidos inusuales.
Solución n.º 3: El proceso de operación debe aclararse antes de que aparezcan los defectos.
Solución n.º 4: Debe aclararse el lugar de aparición del defecto.
Como equipo de fabricación electrónica de alta precisión, el montador de chips tiene que cargar una gran cantidad de montaje de ensamblaje SMT. Es necesario establecer un programa de mantenimiento para mantener el equipo en un estado excelente y que pueda funcionar mejor.
Soldadura por refusión
La soldadura por refusión tiene como objetivo fijar los SMD a la placa PCB mediante convección de calor. A medida que la temperatura aumenta, la pasta de soldadura que conecta los componentes y las almohadillas comienza a fundirse y, cuando la temperatura desciende, la pasta de soldadura se solidifica, quedando los componentes adheridos permanentemente a la placa.
El requisito de control de proceso para la soldadura por refusión en el ensamblaje SMT incluye:
1. Se debe establecer una curva de temperatura adecuada para la soldadura por refusión y es necesario realizar pruebas en tiempo real de forma periódica;
2. La soldadura debe realizarse de acuerdo con la dirección de soldadura establecida en los archivos de diseño de la PCB;
3. Se debe evitar la vibración durante el proceso de soldadura.
Para comprobar el rendimiento de la soldadura por refusión, se pueden utilizar como referencia los siguientes aspectos:
1. Para garantizar que la parte de soldadura del componente esté completa;
2. Las uniones de soldadura deben presentar una superficie lisa;
3. Las uniones de soldadura deben tener forma semilunar;
4. La superficie de la placa de circuito debe estar libre de bolas de soldadura y residuos;
5. No deben producirse puentes ni pseudo soldaduras.
A medida que la electrónica mejora y los tamaños disminuyen, es necesario un control térmico adecuado en las PCB para garantizar el rendimiento y la fiabilidad. Los nuevos métodos, que incluyen el uso de cobre enterrado y aletas de refrigeración optimizadas, reducen de manera eficiente las temperaturas de los componentes y proporcionan una distribución de calor adecuada sin generar puntos calientes. Estos nuevos métodos aumentan la vida útil de los dispositivos electrónicos al proporcionar condiciones de funcionamiento óptimas.
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