Come un tipo chiave diAssemblaggio PCBNella produzione, l’assemblaggio SMT (Surface Mount Technology) è stato ampiamente applicato nell’industria elettronica grazie alla sua capacità di ridurre i costi di materiali, manodopera e tempo, nonché ai vantaggi dell’elevata affidabilità e dell’alta frequenza. Fino ad ora, l’assemblaggio SMT è stato utilizzato in quasi tutti i settori, inclusi aerospaziale, assistenza medica, informatica, telecomunicazioni e automobilistico, migliorando in modo sostanziale la vita delle persone e l’affidabilità dei prodotti elettronici.
Tuttavia, ogni medaglia ha due facce. L’assemblaggio SMT spinge i prodotti elettronici a offrire una maggiore affidabilità e integrità, mentre la qualità del prodotto finale tende a diminuire se durante il processo di assemblaggio SMT si verificano alcuni problemi. Sin dalla fondazione di PCBCart nel 2005, la qualità è stata l’obiettivo centrale della nostra attività e, grazie all’accumulo di oltre vent’anni di esperienza nella produzione elettronica, nel nostro stabilimento sono state riassunte alcune misure efficaci per migliorare la qualità dell’assemblaggio SMT.
L'intero processo di assemblaggio SMT copre principalmente la stampa della pasta saldante, il posizionamento, la saldatura e l'ispezione, tra i quali la stampa della pasta saldante, il posizionamento e la saldatura sono i più importanti.
• Difetti causati nel processo di stampa della pasta saldante
All'inizio diProcesso di assemblaggio SMT, la stampa della pasta saldante svolge un ruolo diretto nel determinare la qualità sia del PCB che del prodotto finale. Se non viene applicato un controllo rigoroso durante la stampa della pasta saldante, è possibile che si formino palline di saldatura nelle fasi successive dell’assemblaggio SMT. Ad esempio, la mancata bagnatura causerà l’ossidazione delle particelle metalliche oppure le particelle metalliche potranno assumere forme irregolari a causa di una quantità insufficiente di pasta saldante. Inoltre, le palline di saldatura potranno formarsi a causa dell’evaporazione del solvente o dell’ossidazione delle particelle metalliche.
• Difetti causati nel processo di posizionamento
Il posizionamento, chiamato anche montaggio dei chip, è considerato la fase di produzione più complessa per quanto riguarda l’assemblaggio SMT, tanto che il livello del posizionamento indica le prestazioni della produzione di assemblaggi SMT. Pertanto, la qualità del montaggio dei chip rappresenta il livello dell’SMT. Tuttavia, è proprio in questa fase che tendono a verificarsi la maggior parte dei difetti, portando al più alto tasso di difettosità delle apparecchiature di produzione. Ad esempio, la mancanza di componenti può verificarsi a causa di un ugello che funziona male; l’orientamento errato del componente può essere provocato da errori da parte dei fornitori di componenti; oppure, un posizionamento errato può essere causato da un allineamento non corretto.
• Difetti causati nel processo di saldatura
La saldatura si riferisce a un processo durante il quale i dispositivi vengono fissati al circuito stampato (PCB) tramite la fusione di una lega metallica che, una volta raffreddata, si indurisce completando l’adesione. La saldatura influisce in massima misura sulle prestazioni dei prodotti elettronici, quindi il miglioramento della qualità di saldatura costituisce la base per garantire le prestazioni del prodotto. Per quanto riguarda l’intero processo di saldatura, tutti gli elementi essenziali devono essere presi seriamente in considerazione, inclusi la pulizia della superficie, l’impostazione della temperatura di saldatura e la qualità della lega saldante. Il principale difetto causato nel processo di saldatura a rifusione durante la procedura di assemblaggio SMT è rappresentato dalle palline di saldatura, che sono piccole particelle metalliche generate sulla superficie dei componenti durante la rifusione. Le palline di saldatura possono provocare cortocircuiti negli IC (circuiti integrati), portando direttamente al guasto dei circuiti assemblati. Inoltre, se PCB di dimensioni ridotte devono essere sottoposti a una seconda saldatura, si genereranno cortocircuiti anche sulla scheda a causa del rotolamento delle palline di saldatura, oppure l’intera scheda o il prodotto verrà bruciato.
Oltre ai suddetti difetti causati durante il processo di assemblaggio SMT, il controllo dei costi o una pulizia insufficiente porteranno anche a un degrado delle prestazioni dei PCB. Un’eccessiva quantità di residui sulla superficie della scheda tenderà a far sì che i giunti di saldatura risultino tutt’altro che pieni e brillanti.
In conformità con le cause che influenzano la qualità dei prodotti di assemblaggio SMT, è possibile riassumere alcune misure per migliorare la qualità dei prodotti di assemblaggio SMT durante il processo di produzione.
Misura n. 1: Tecnologia di stampa della pasta saldante e gestione della qualità
In termini di assemblaggio SMT, la pasta saldante svolge un ruolo fondamentale nella produzione di assemblaggi. Dopotutto, il 70% dei difetti di qualità nei prodotti elettronici che utilizzano l’assemblaggio SMT deriva da una stampa della pasta saldante di bassa qualità. Pertanto, migliorare le prestazioni di stampa della pasta saldante è una misura importante per aumentare la qualità della produzione di assemblaggi SMT. Più specificamente, si possono adottare misure incentrate sulla qualità della pasta saldante, sul posizionamento dello stencil e sull’impostazione dei parametri di stampa.
a. Qualità della pasta saldante
Prima dell’uso, la pasta saldante deve essere riposta in frigorifero a una temperatura di 5℃ e non può essere tolta finché non è pronta per essere utilizzata nel processo di produzione. Una volta che la pasta saldante contiene troppa umidità, si verificheranno facilmente spruzzi a causa dell’evaporazione, il che porterà ulteriormente alla formazione di palline di saldatura. Inoltre, prima dell’applicazione, il contenitore della pasta saldante deve essere aperto a temperatura ambiente e la sua temperatura deve aumentare naturalmente. La temperatura di applicazione ottimale della pasta saldante è di circa 20℃ e l’umidità dal 30% al 50%. Pertanto, sia la temperatura sia l’umidità devono essere rigorosamente controllate nell’ambiente di produzione dell’assemblaggio SMT.
b. Posizionamento dello stencil
Lo stencil deve essere posizionato correttamente in base ai marcatori indicati su di esso. L’allineamento è solitamente ottenuto in modo automatico dalle apparecchiature di stampa prima della stampa, quindi un’impostazione appropriata dei parametri di allineamento può contribuire a migliorare la qualità di stampa.
c. Impostazione dei parametri di stampa
Durante il processo di stampa della pasta saldante, se la lama di raschiatura si muove troppo velocemente, verrà depositata troppo poca pasta saldante sul pad, causando difetti, e viceversa. La velocità di movimento ottimale del raschiatore dovrebbe essere compresa tra 12 e 40 mm/s. La pressione di raschiatura deve essere impostata correttamente, perché una pressione eccessiva farà fuoriuscire la pasta saldante provocandone il collasso, mentre una pressione troppo bassa farà scivolare la pasta saldante, causando l’inquinamento dello stencil. Inoltre, il percorso della lama di raschiatura e la velocità di distacco devono essere impostati in modo appropriato. Un percorso troppo lungo della lama di raschiatura ridurrà l’efficienza produttiva e la velocità di distacco svolge un ruolo cruciale nell’influenzare la forma del giunto di saldatura e un ruolo decisivo nella qualità della saldatura.
Misura n. 2: Tecnologia di posizionamento e gestione della qualità
La tecnologia di posizionamento è il nucleo della tecnologia a montaggio superficiale. Inoltre, con la miniaturizzazione sempre crescente di componenti e dispositivi, l’assemblaggio PCB deve affrontare una complessità crescente e un livello tecnologico più elevato. Il montaggio dei chip dipende da posizionatrici di chip caratterizzate da prelievo e posizionamento rapidi e da un’alta velocità di piazzamento. La qualità del posizionamento dipende dalla selezione dei componenti, dalla posizione di montaggio e dalla pressione di montaggio. Ad esempio, il riconoscimento dei componenti viene realizzato dalla posizionatrice di chip tramite le dimensioni del componente, quindi una piccola differenza può causare un errato posizionamento del componente, che alla fine porterà a difetti di ponticellamento. Per quanto riguarda la pressione di posizionamento, una pressione troppo bassa può portare a un’eccessiva altezza del componente, mentre una pressione troppo alta può causare il collasso della pasta saldante, con conseguenti danni e disallineamento del componente. Inoltre, le posizioni dei componenti devono essere corrette affinché i componenti possano aderire con precisione alle posizioni corrispondenti sulla scheda. Una volta superata la tolleranza, è necessario eseguire una seconda saldatura dopo la regolazione manuale.
Misura n. 3: Tecnologia di saldatura e gestione della qualità
Le prestazioni della saldatura a rifusione determinano le prestazioni e la qualità del PCB. Se il PCB presenta un progetto inadeguato per quanto riguarda pad, stencil, spessore della scheda ecc., si possono riscontrare alcuni difetti, tra cui ponti di saldatura, componenti mancanti e palline di saldatura. Le curve di temperatura devono essere impostate in modo scientifico e nella saldatura a rifusione si utilizzano quattro fasi di temperatura: preriscaldo, aumento della temperatura, rifusione e raffreddamento. Lo scopo del preriscaldo e dell’aumento della temperatura è portare la temperatura a un valore regolato entro 60–90 secondi, il che non solo riduce lo shock termico per il PCB e i componenti, ma permette anche la parziale volatilizzazione della pasta saldante fusa. Inoltre, il preriscaldo e l’aumento della temperatura possono impedire agli agenti solventi di schizzare a causa di un rapido aumento della temperatura, in modo da evitare la formazione di palline di saldatura. Inoltre, lo stencil deve essere progettato con uno spessore e una dimensione delle aperture appropriati. In generale, l’area dell’apertura dello stencil dovrebbe essere pari al 90% di quella del pad sul PCB.
Tutte le misure sono state riassunte dagli ingegneri di processo SMT di PCBCart grazie ai loro oltre vent’anni di esperienza in officina e ai rigorosi requisiti in termini di affidabilità dei prodotti.
Il montaggio SMT è una tecnologia chiave nella maggior parte dei settori, in quanto offre vantaggi significativi come il basso costo e l’affidabilità migliorata dei componenti elettronici. Il montaggio SMT è stato applicato in un ampio spettro di ambiti, dalle telecomunicazioni all’aerospaziale, contribuendo allo sviluppo delle funzionalità e dell’affidabilità di complessi sistemi elettronici. Il montaggio SMT presenta tuttavia alcuni problemi che possono influire sulla qualità del prodotto, tra cui criticità nella stampa della pasta saldante, nel posizionamento dei componenti e nei processi di saldatura. L’identificazione e la correzione di tali potenziali punti deboli sono fondamentali per ottenere risultati di qualità superiore e prevenire guasti del prodotto finale.
Presso PCBCart, sfruttiamo oltre due decenni di esperienza nella produzione di PCB per offrire una qualità superiore nell’assemblaggio SMT. I nostri meticolosi passaggi includono l’ottimizzazione della qualità della pasta saldante, il miglioramento delle tecniche di posizionamento e l’offerta di processi di saldatura robusti.
Richiedi oggi il tuo preventivo personalizzato per un'assemblaggio SMT superiore
Risorse utili
•Linee guida imperdibili per il layout PCB a misura di ingegnere
•Regole di Layout e Tracciatura per l’Assemblaggio Box Build
•Requisiti di progettazione dei PCB SMT Parte Prima: Progettazione dei pad di saldatura di alcuni componenti ordinari
•Requisiti di progettazione dei PCB SMT Parte Seconda: impostazioni del collegamento pad-traccia, fori passanti, punto di test, solder mask e serigrafia
•Requisiti di progettazione dei PCB SMT Parte Quattro: Marcatura
•Servizio completo di produzione PCB da PCBCart - Molteplici opzioni a valore aggiunto
•Servizio avanzato di assemblaggio PCB da PCBCart - A partire da 1 pezzo
