Es ist schon fast Magie, wie viele Bauteile auf einer kleinen Platine untergebracht werden können; und es ist ebenfalls Magie, wie mit dieser kleinen Platine eine erfolgreiche elektronische Welt geschaffen wird. Professionelle Leiterplattenbestücker stellen hochwertige Leiterplatten her und bestücken diese. Für diejenigen, die Leiterplatten kaufen möchten oder sich dafür interessieren, ist es zudem wichtig zu wissen, wie die Leiterplattenbestückung funktioniert.
Die Bestückung von Leiterplatten umfasst im Allgemeinen fünf Schritte: Auftragen der Lötpaste, Entnehmen und Platzieren der Bauteile, Löten, Prüfung und Test.
Schritt 1: Auftragen der Lötpaste
Lötpaste ist für die Leiterplattenbestückung von großer Bedeutung; es handelt sich dabei um eine spezielle Form von Lötflussmittel, das mit winzigen Lötkügelchen versetzt ist. Aufgrund ihrer pastösen Konsistenz kann sie während des PCBA-Prozesses auf die Leiterplatte aufgetragen werden. Allgemein bestand die Lötpaste früher aus Zinn und Blei, doch im Zuge der industriellen Entwicklung und der Einführung entsprechender gesetzlicher Vorschriften bestehen die meisten Lötpartikel heutzutage zu 99,7 % aus Zinn und zu 0,3 % aus Kupfer.
Die Lötmaske hilft dabei, die Lötpaste auf die Leiterplatte aufzutragen, und Sie sollten sicherstellen, dass die Position stimmt. Warten Sie anschließend, bis die Lötpaste aufgetragen ist, und schon haben Sie den ersten Schritt des PCBA-Prozesses abgeschlossen.
Schritt 2: Bestückung der Leiterplatte
Nach dem Auftragen der Lötpaste folgt im PCBA-Prozess der Bestückungsvorgang, der den wichtigsten Schritt bei der Leiterplattenbestückung darstellt. Bei diesem Vorgang sind die Leiterplattenhersteller auf den Einsatz von Bestückungsautomaten angewiesen. Der Ingenieur legt die genauen Positionen aller Bauteile fest, damit der Bestückungsautomat den zweiten Schritt des Leiterplattenbestückungsprozesses ausführen kann.
Hinweis: Bei einigen Bestückungsprozessen für Leiterplatten tragen Hersteller unter Umständen kleine Klebepunkte auf, um die Bauteile auf der Leiterplatte zu sichern. Diese Klebepunkte können jedoch zu Schwierigkeiten führen, wenn die Leiterplatte repariert werden muss.
Schritt 3: Löten
Der Lötprozess bei der Leiterplattenbestückung zielt darauf ab, die Lötpaste und die oberflächenmontierten Bauteile an ihrem Platz zu halten. Durch das Reflow-Löten wird die Lötpaste verfestigt und die Bauteile werden auf der Leiterplatte befestigt. Daher wird die Leiterplatte, auf der die Bestückung abgeschlossen ist, über ein Förderband durch einen Reflow-Ofen in Industriequalität transportiert. Der Ofen sorgt für eine Temperatur, bei der das Lot in der Lötpaste schmilzt. Nach Abschluss des Schmelzvorgangs befördert das Förderband die Leiterplatte durch eine Reihe von Kühlelementen.
Schritt 4: Überprüfung
Nach dem Löten führen Leiterplattenhersteller in der Regel eine Prüfung der Leiterplatte durch. Anstelle einer manuellen Prüfung ist die automatische optische Prüfung eine weitaus praktikablere Lösung. Um die Qualität der Leiterplatte sicherzustellen, führen Leiterplattenhersteller auch weitere Prüfungen durch, wie beispielsweise eine Sichtprüfung und eine Röntgenprüfung, um die Funktionsfähigkeit der Leiterplatte zu überprüfen, Lötstellen minderer Qualität zu erkennen und potenziell verborgene Probleme zu identifizieren. Durch diese Prüfungen lassen sich bei Ihrer Leiterplatte mangelhafte Verbindungen, falsch platzierte Bauteile und Kurzschlüsse vermeiden, die durch die Bewegung der Leiterplatte während des Reflow-Prozesses entstehen können.
Schritt 5: Testen
Der letzte Schritt bei der Leiterplattenbestückung ist die Prüfung. Die Endkontrolle wird auch als “Funktionstest” bezeichnet und dient dazu, die Funktionsfähigkeit der Leiterplatten zu überprüfen. Bei diesem Test werden Testbedingungen geschaffen, unter denen die Leiterplatte betrieben wird. Während des Tests überwachen die Prüfer die elektrischen Eigenschaften der Leiterplatten, während diese mit Strom versorgt und mit simulierten Signalen beaufschlagt werden.
Reinigung und Verpackung
Nach Abschluss des Leiterplattenbestückungsprozesses können aufgrund des Lötvorgangs noch gewisse Mengen an Flussmittelrückständen auf der Leiterplatte zurückbleiben. Daher ist es notwendig, die Leiterplatte zu reinigen, bevor Sie das fertige Produkt an die Kunden ausliefern. Auch die Verpackung der Leiterplatte für einen sicheren Transport ist wichtig. Nach Abschluss des Reinigungsprozesses trocknen Sie die Leiterplatte mit Druckluft. Damit ist der gesamte Bestückungsprozess abgeschlossen.
Fazit
Der gesamte Bestückungsprozess sollte erst nach der Leiterplattenfertigung erfolgen. Wenn Sie eine hochwertige Leiterplatte herstellen möchten, sollten Sie zudem weitere Schritte berücksichtigen. Vor dem Bestückungsprozess sollten Sie eine DFM-Prüfung (Design for Manufacturability) sowie eine Überprüfung der elektronischen Bauteile durchführen.
- Prüfungen zur Fertigungsgerechtheit (DFM):
Im Rahmen dieses Prozesses überprüfen die Hersteller den Leiterplattenentwurf, um fehlende, überflüssige oder potenzielle Probleme zu analysieren. Dieser Prozess ermöglicht es, etwaige Konstruktionsfehler zu erkennen und gibt den Konstrukteuren Zeit, etwaige Mängel zu beheben.
- Prüfung elektronischer Bauteile:
Vor der Leiterplattenbestückung überprüft unser Ingenieurteam die Verpackung, den Wert, die Qualität, die Teilenummer sowie die Footprints der Bauteile und stellt sicher, dass diese mit der Stückliste und der Leiterplatte übereinstimmen, um Fehler vor Beginn der Leiterplattenbestückung zu vermeiden.
UETPCB ist ein professioneller Hersteller für die Fertigung und Bestückung von Leiterplatten in China mit mehr als 15 Jahren Erfahrung. Wir bieten maßgeschneiderte Leiterplattenlösungen, schlüsselfertige Leiterplattenbestückung sowie Prototypenfertigung an und sind bestrebt, alle Anforderungen unserer Kunden zu erfüllen.