Tiếng Việt Số Duyệt:0 CỦA:trang web biên tập đăng: 2024-08-23 Nguồn:Site
Công nghệ gắn trên bề mặt (SMT) là một phương pháp được sử dụng trong sản xuất điện tử trong đó các thành phần được gắn trực tiếp lên bề mặt của các bảng mạch in (PCB s). SMT đã trở thành quy trình sản xuất tiêu chuẩn trong ngành điện tử do hiệu quả, hiệu quả chi phí và khả năng sản xuất các thiết bị điện tử hiệu suất cao, nhỏ gọn. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ khám phá quy trình sản xuất SMT một cách chi tiết, bao gồm từng bước và các thuật ngữ liên quan.
Trước khi lặn vào quy trình sản xuất SMT, điều quan trọng là phải hiểu một số thuật ngữ chính:
PCB (Bảng mạch in) : Một bảng được sử dụng trong thiết bị điện tử để hỗ trợ cơ học và kết nối điện các thành phần điện tử.
SMD (Thiết bị gắn trên bề mặt) : Các thành phần được thiết kế để được gắn trực tiếp lên bề mặt của PCB s.
Hàn dán : Một hỗn hợp hàn bột và thông lượng được sử dụng để đính kèm SMD s với PCB s.
Reflowing hàn : Một quá trình trong đó dán hàn được làm nóng đến điểm nóng chảy của nó để tạo ra các kết nối điện và cơ học vĩnh viễn giữa các thành phần và PCB.
{ ]
AXI (Kiểm tra tia X tự động) : Phương pháp kiểm tra sử dụng tia X để kiểm tra các mối hàn và kết nối ẩn bên dưới các thành phần.
SPI (Kiểm tra dán hàn) : Quá trình kiểm tra chất lượng của ứng dụng dán hàn trên PCB.
Quy trình sản xuất SMT bao gồm một số bước, mỗi bước quan trọng để đảm bảo vị trí đáng tin cậy và hàn các thành phần điện tử lên PCB. Dưới đây là tổng quan chi tiết về từng bước trong quá trình SMT.
Bước đầu tiên trong quy trình sản xuất SMT là áp dụng dán hàn vào PCB. Hàn sán là một chất dính được làm từ các quả bóng hàn nhỏ trộn với thông lượng. Nó được áp dụng cho các khu vực của PCB trong đó các thành phần sẽ được gắn, thường là trên các miếng đệm kim loại.
miếng kim thuộc mỏng Căn chỉnh : Một stprint kim loại với các phần cắt tương ứng với các vị trí pad hàn trên PCB được đặt trên bảng. Các stprint hoạt động như một mặt nạ để đảm bảo rằng dán hàn chỉ được áp dụng cho các khu vực mong muốn.
Ứng dụng dán : Một công cụ vắt hoặc công cụ tương tự trải đều có dán hàn trên stprint, buộc nó qua các lỗ mở lên PCB bên dưới. Độ dày và tính đồng nhất của lớp dán là rất quan trọng để đảm bảo gắn kết và hàn phù hợp.
miếng kim thuộc mỏng Loại bỏ : STTINCIL được gỡ bỏ cẩn thận, để lại sán hàn chính xác trên các miếng đệm PCB.
Ứng dụng dán hàn thích hợp là rất quan trọng vì nó xác định chất lượng của các khớp hàn và độ tin cậy lắp ráp tổng thể.
Sau khi áp dụng dán hàn, bước tiếp theo là kiểm tra dán hàn (SPI) . Bước này là rất quan trọng để đảm bảo rằng dán hàn được gửi chính xác trên PCB.
Kiểm tra tự động : SPI Máy sử dụng máy ảnh và cảm biến để quét PCB và đo khối lượng, chiều cao, diện tích và vị trí của các khoản tiền dán hàn.
Kiểm soát chất lượng : Dữ liệu kiểm tra được phân tích để phát hiện bất kỳ khiếm khuyết nào, chẳng hạn như không đủ dán, dán dư hoặc tiền gửi sai. Những khiếm khuyết này có thể dẫn đến các khớp hàn kém, đặt sai thành phần hoặc mạch ngắn.
Vòng phản hồi : Nếu phát hiện các lỗi, các điều chỉnh có thể được thực hiện cho thiết lập máy in dán hoặc các tham số xử lý để khắc phục sự cố. Vòng phản hồi này đảm bảo ứng dụng hàn chất lượng cao.
Khi dán hàn đã được kiểm tra và xác minh, bước tiếp theo là gắn chip , còn được gọi là vị trí thành phần.
Chuẩn bị thành phần : SMT Các thành phần hoặc SMD s, được cung cấp trong các cuộn, khay hoặc ống và đưa vào máy chọn và đặt.
Pick-and-Place : Máy chọn và nơi sử dụng các cánh tay robot được trang bị vòi phun chân không để lấy các bộ phận từ các bộ cấp dữ liệu và đặt chúng lên các miếng đệm hàn trên PCB. Độ chính xác cao của máy đảm bảo rằng các thành phần được định vị chính xác theo thiết kế PCB.
Căn chỉnh và vị trí : Máy sử dụng các hệ thống tầm nhìn và thuật toán căn chỉnh để đảm bảo từng thành phần được đặt chính xác. Tốc độ và độ chính xác của các máy chọn và nơi hiện đại cho phép sản xuất thông lượng cao.
Gắn chip là một bước quan trọng vì bất kỳ sự sai lệch hoặc đặt sai nào cũng có thể dẫn đến các bảng bị lỗi đòi hỏi phải làm lại hoặc loại bỏ tốn kém.
Sau khi vị trí tự động của các thành phần, thường cần phải kiểm tra trực quan và vị trí của một số thành phần bằng tay.
Kiểm tra trực quan : Các nhà khai thác có kỹ năng kiểm tra trực quan các bảng để kiểm tra các thành phần bị sai lệch, các bộ phận bị thiếu hoặc bất kỳ khiếm khuyết rõ ràng nào mà các máy có thể đã bỏ lỡ. Bước này thường được thực hiện bằng cách sử dụng các công cụ phóng đại hoặc kính hiển vi.
Vị trí thành phần thủ công : Một số thành phần, đặc biệt là các thành phần không chuẩn, lớn hoặc nhạy cảm, có thể cần phải được đặt thủ công. Điều này có thể bao gồm các đầu nối, máy biến áp hoặc các thành phần hình lẻ mà máy tự động không thể xử lý hiệu quả.
Điều chỉnh : Nếu các thành phần được tìm thấy là không đúng vị trí hoặc bị thiếu, các toán tử có thể điều chỉnh hoặc thêm các thành phần này theo cách thủ công để đảm bảo tất cả các bộ phận được định vị chính xác trước khi hàn.
Bước này giúp đảm bảo rằng mọi lỗi từ quy trình tự động đều bị bắt sớm, giảm các khiếm khuyết tiềm năng trong sản phẩm cuối cùng.
Khi tất cả các thành phần được đặt đúng vị trí, lắp ráp PCB chuyển lên để tái tạo hàn , trong đó dán hàn được tan chảy để tạo thành các kết nối điện và cơ khí vĩnh viễn.
Vùng làm nóng trước : Lắp ráp PCB dần dần được làm nóng trong lò phản xạ để loại bỏ bất kỳ độ ẩm nào và đưa bảng và các thành phần đến nhiệt độ ngay dưới điểm nóng chảy của hàn.
Vùng ngâm : Nhiệt độ được duy trì để kích hoạt thông lượng trong dán hàn, giúp làm sạch các bề mặt kim loại và chuẩn bị chúng để hàn.
Vùng phản xạ : Nhiệt độ tăng nhanh lên trên điểm nóng chảy của Dán hàn, làm cho các quả bóng hàn tan và tạo thành các mối hàn giữa các thành phần và các miếng đệm PCB PCB.
Vùng làm mát : Việc lắp ráp được làm mát từ từ để củng cố các khớp hàn, đảm bảo kết nối cơ khí và điện mạnh mẽ.
Reflowing hàn là rất quan trọng vì nó xác định chất lượng của các khớp hàn, ảnh hưởng đến hiệu suất và độ tin cậy của thiết bị điện tử cuối cùng.
Sau khi hàn lại hàn, lắp ráp trải qua kiểm tra quang học tự động (AOI) để phát hiện bất kỳ khiếm khuyết nào trong vị trí hoặc hàn các thành phần.
Hình ảnh độ phân giải cao : AOI Máy sử dụng camera độ phân giải cao để chụp các hình ảnh chi tiết của lắp ráp PCB từ nhiều góc độ.
Phân tích hình ảnh : Máy so sánh các hình ảnh được chụp với một tài liệu tham khảo tốt đã biết, tìm kiếm các độ lệch như các thành phần bị thiếu, phân cực không chính xác, cầu hàn hoặc bia mộ (nơi các thành phần đứng ở một đầu).
Phát hiện lỗi : Hệ thống AOI cờ bất kỳ lỗi nào để xem xét. Các bảng với các khuyết tật được phát hiện được gửi để làm lại hoặc được đánh dấu để kiểm tra thêm.
AOI giúp duy trì chất lượng cao bằng cách đảm bảo rằng chỉ các bảng không có khiếm khuyết tiến hành giai đoạn sản xuất tiếp theo.
Đối với các thành phần có các mối hàn ẩn, chẳng hạn như mảng lưới bóng (BGA s) , kiểm tra tia X tự động (AXI) là cần thiết để kiểm tra chất lượng hàn.
Hình ảnh tia X : AXI Máy sử dụng tia X để xâm nhập vào PCB và tạo hình ảnh của các khớp hàn ẩn bên dưới các thành phần.
Phân tích khiếm khuyết : Hình ảnh tia X được phân tích để kiểm tra các khiếm khuyết như khoảng trống, cầu hàn hoặc độ che phủ hàn không đủ, không thể nhìn thấy thông qua kiểm tra quang học.
Đảm bảo chất lượng : Các bảng với các khiếm khuyết được gắn cờ để làm lại hoặc loại bỏ, tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng và tính khả thi.
AXI là điều cần thiết để đảm bảo độ tin cậy của các thành phần với các mối hàn ẩn, vì các khiếm khuyết không bị phát hiện có thể dẫn đến lỗi thiết bị.
Bước cuối cùng trong quy trình sản xuất SMT là kiểm tra trong mạch (CNTT) hoặc thử nghiệm chức năng để đảm bảo rằng lắp ráp PCB đáp ứng tất cả các thông số kỹ thuật điện và chức năng.
Kiểm tra trong mạch (CNTT-TT) : Thử nghiệm này kiểm tra các thành phần riêng lẻ trên PCB, chẳng hạn như điện trở, tụ điện và ICS, để đảm bảo chúng được đặt chính xác và hoạt động. CNTT cũng kiểm tra quần short, mở và kết nối hàn chính xác.
Kiểm tra chức năng : Trong thử nghiệm này, PCB được cấp nguồn và các chức năng cụ thể được kiểm tra để đảm bảo rằng bảng thực hiện như mong đợi. Kiểm tra chức năng mô phỏng các điều kiện hoạt động thực tế PCB sẽ phải đối mặt trong ứng dụng cuối cùng của nó.
Nhận dạng và làm lại lỗi : Nếu có bất kỳ lỗi nào được xác định trong quá trình kiểm tra CNTT hoặc chức năng, bảng sẽ được gửi lại để làm lại. Điều này có thể liên quan đến việc thay thế các thành phần, cung cấp lại hoặc điều chỉnh cài đặt lắp ráp.
CNTT và thử nghiệm chức năng là những bước cuối cùng để đảm bảo chất lượng và chức năng của sản phẩm cuối cùng, giảm thiểu rủi ro của các sản phẩm bị lỗi tiếp cận khách hàng.
Quy trình sản xuất SMT bao gồm một số bước chính xác, từ in hàn cho đến thử nghiệm chức năng cuối cùng. Mỗi bước là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng, độ tin cậy và hiệu suất của sản phẩm điện tử cuối cùng. Bằng cách hiểu các chi tiết của từng bước trong quy trình SMT, các nhà sản xuất có thể sản xuất các thiết bị điện tử chất lượng cao đáp ứng các tiêu chuẩn đòi hỏi ngày nay.
