Ein Überblick über die PCBA-Praxis bei SMT-Platinen
unter Verwendung von Pick-and-Place-Techniken
Innerhalb eines Montage-/Produktions- oder Herstellungsprozesses für Leiterplattenelektronik gibt es eine Reihe einzelner Phasen. Allerdings ist es notwendig, dass alle zusammenwirken, um einen integrierten Gesamtprozess zu bilden. Jede Phase der Montage und Produktion muss mit der nächsten kompatibel sein, und es muss eine Rückmeldung vom Output zum Input geben, um sicherzustellen, dass die höchste Qualität erhalten bleibt. So werden etwaige Probleme schnell erkannt und der Prozess kann entsprechend angepasst werden.
PCBA-PRAXISÜBERSICHT
Die verschiedenen Phasen des PCB-Montageprozesses umfassen das Aufbringen von Lötpaste auf die Platine, die Bestückung der Komponenten, das Löten, die Inspektion und den Test. Alle diese Prozesse sind erforderlich und müssen überwacht werden, um sicherzustellen, dass ein Produkt von höchster Qualität entsteht. Der unten beschriebene Prozess der Leiterplattenbestückung geht davon aus, dass oberflächenmontierte Komponenten verwendet werden, da heutzutage praktisch alle Leiterplattenbestückungen auf der Oberflächenmontagetechnologie basieren.
Lötpaste: Vor dem Hinzufügen der Komponenten zu einer Platine muss Lötpaste auf die Bereiche der Platine aufgetragen werden, in denen Lot benötigt wird. Typischerweise sind dies auch die Komponenten-Pads. Dies wird durch einen Lötschirm erreicht.
Die Lotpaste ist eine Paste aus kleinen Lotkörnern, gemischt mit Flussmittel. Dieses kann in einem Verfahren aufgebracht werden, das einigen Druckverfahren sehr ähnlich ist.
Unter Verwendung des Lötschirms, der direkt auf der Platine platziert und in der richtigen Position ausgerichtet wird, wird ein Läufer über den Schirm bewegt und drückt eine kleine Menge Lotpaste durch die Löcher im Schirm auf die Platine. Da das Lötsieb aus den Leiterplattendateien erstellt wurde, weist es an den Positionen der Lötpads Löcher auf, sodass sich das Lot nur auf den Lötpads ablagert.
Die aufgetragene Lotmenge muss kontrolliert werden, um sicherzustellen, dass die resultierenden Verbindungen die richtige Menge Lot enthalten.
Pick and Place: In diesem Teil des Montageprozesses wird die Platine mit der hinzugefügten Lotpaste dann in den Pick and Place-Prozess geleitet. Hier nimmt eine mit Bauteilrollen beladene Maschine die Bauteile von den Rollen oder anderen Spendern auf und platziert sie an der richtigen Position auf der Platine.
Die auf der Platine platzierten Bauteile werden durch die Spannung der Lotpaste an Ort und Stelle gehalten. Dies reicht aus, um sie an Ort und Stelle zu halten, sofern das Board keinen Erschütterungen ausgesetzt wird.
Bei einigen Montageprozessen fügen die Bestückungsmaschinen kleine Klebepunkte hinzu, um die Komponenten auf der Platine zu befestigen. Dies geschieht jedoch normalerweise nur, wenn die Platine wellengelötet werden soll. Der Nachteil des Verfahrens besteht darin, dass jede Reparatur durch die Anwesenheit des Klebers erheblich erschwert wird, obwohl einige Kleber dafür ausgelegt sind, sich während des Lötvorgangs zu zersetzen.
Die zur Programmierung der Bestückungsmaschine erforderlichen Positions- und Komponenteninformationen werden aus den Designinformationen der Leiterplatte abgeleitet. Dadurch kann die Pick-and-Place-Programmierung erheblich vereinfacht werden.
Löten: Sobald die Komponenten der Platine hinzugefügt wurden, besteht der nächste Schritt des Montage- und Produktionsprozesses darin, sie durch die Lötmaschine zu führen. Obwohl einige Platinen möglicherweise durch eine Wellenlötmaschine geführt werden, wird dieses Verfahren heutzutage nicht häufig für oberflächenmontierte Komponenten verwendet. Beim Wellenlöten wird der Platine keine Lotpaste hinzugefügt, da das Lot von der Wellenlötmaschine bereitgestellt wird. Anstelle des Wellenlötens werden häufiger Reflow-Löttechniken eingesetzt.
Inspektion: Wenn die Platinen den Lötprozess durchlaufen haben, werden sie häufig überprüft. Bei oberflächenmontierten Platinen mit hundert oder mehr Bauteilen ist eine manuelle Inspektion keine Option. Stattdessen ist die automatische optische Inspektion eine weitaus praktikablere Lösung. Es stehen Maschinen zur Verfügung, die in der Lage sind, Platinen zu inspizieren und schlechte Verbindungen, falsch platzierte Komponenten und in manchen Fällen auch die falsche Komponente zu erkennen.
Test: Es ist notwendig, elektronische Produkte zu testen, bevor sie das Werk verlassen. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, sie zu testen. Um andere Methoden kennenzulernen, wenden Sie sich an unsere technische Abteilung.
Rückmeldung: Um sicherzustellen, dass der Herstellungsprozess zufriedenstellend verläuft, ist es notwendig, die Ausgänge zu überwachen. Dies wird durch die Untersuchung aller erkannten Fehler erreicht. Der ideale Ort ist die optische Inspektion, da diese in der Regel unmittelbar nach der Lötphase erfolgt. Dadurch können Prozessfehler schnell erkannt und behoben werden, bevor zu viele Platinen mit dem gleichen Problem gebaut werden.
Als letzter Punkt
Der Leiterplattenbestückungsprozess zur Herstellung bestückter Leiterplatten wurde in dieser Übersicht deutlich vereinfacht. Die PCB-Montage- und Produktionsprozesse sind im Allgemeinen optimiert, um eine sehr geringe Fehlerquote zu gewährleisten und auf diese Weise ein Produkt höchster Qualität herzustellen. Angesichts der Vielzahl an Bauteilen und Lötstellen heutiger Produkte sowie der sehr hohen Qualitätsanforderungen ist der Ablauf dieses Prozesses entscheidend für den Erfolg der hergestellten Produkte.
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