Als Hersteller von Leiterplatten und Leiterplattenbestückungen müssen wir Sie über unsere Leiterplattenbestückungsdienstleistungen informieren. Die Leiterplattenmontage ist ein komplexer und langwieriger Prozess mit vielen verschiedenen Phasen. Auch die Bestückung von Prototyp-Leiterplatten ist für die Erzielung der Funktionalität des Endprodukts von entscheidender Bedeutung. Jeder Schritt muss präzise und mit maximaler Aufmerksamkeit ausgeführt werden. Jeder kleine Fehler bei der Leiterplattenbestückung kann zum Scheitern der Endmontage führen. Um Ihnen das Verständnis des gesamten PCBA-Prozesses zu erleichtern, haben wir im Folgenden die Schritte der Leiterplattenbestückung ausführlich erläutert.
Vor dem Montageprozess
Design for Manufacturability (DFM) -Prüfung
Was ist dann der DFM CHECK? Vor dem eigentlichen Montageprozess überprüfen die Hersteller die PCB-Designdatei gründlich, um die Funktionalität und Herstellbarkeit zu überprüfen. In dieser Phase, die wir DFM nennen, werden die Designspezifikationen einer Leiterplatte überprüft und alle fehlenden, redundanten oder potenziell problematischen Funktionen analysiert. Die Bühne hilft dabei, Designfehler zu erkennen und ermöglicht es den Designern, alle Fehler sofort zu beseitigen, was wiederum zu einer erfolgreichen Produktion führt.
Überprüfung elektronischer Komponenten
UETPCB führt vor dem Zusammenbau einen weiteren Schritt durch, nämlich die Prüfung der Komponenten. Unser Ingenieurteam prüft das Paket, den Wert, die Menge, den Platzbedarf, die Teilenummer usw. der Komponenten, sofern diese mit der Stückliste und der Leiterplatte übereinstimmen. Es liegen etwaige Fehler vor, die wir vor Beginn der Montage gemeinsam mit dem Kunden klären werden.
Tatsächliche Schritte des PCB-Montageprozesses
Lötpastendruck
Der Lotpastendrucker verwendet Schablonen und Rakel, um Lotpaste (eine Paste aus kleinen Lotkörnern gemischt mit Flussmittel) auf die Pads auf der Platine aufzutragen.
Platzierung von Komponenten
Dieser Schritt des Leiterplattenmontageprozesses ist jetzt vollständig automatisiert. Die Bestückung von Bauteilen, beispielsweise oberflächenmontierten Bauteilen, die früher manuell durchgeführt wurde, erfolgt heute durch Roboter-Bestückungsmaschinen. Diese Maschinen platzieren die Komponenten präzise in den vorgeplanten Bereichen der Platine.
Reflow-Löten
Sobald die Lötpaste und die oberflächenmontierten Komponenten alle vorhanden sind, müssen sie dort bleiben. Das bedeutet, dass die Lotpaste erstarren muss, damit die Komponenten an der Platine haften. Um dies zu erreichen, kann die Baugruppe mit der Lotpaste und den darauf befindlichen Bauteilen ein Förderband durchlaufen, das durch einen industrietauglichen Reflow-Ofen läuft. Die Heizungen im Ofen schmelzen das Lot in der Lotpaste. Sobald dies erledigt ist, bewegt sich die Baugruppe erneut auf dem Förderband und wird einer Reihe kühlerer Heizgeräte ausgesetzt. Der Zweck dieser Kühler besteht darin, das geschmolzene Lot abzukühlen und einen erstarrten Zustand zu erreichen.
Inspektion
Nach dem Reflow-Prozess wird die Leiterplatte einer Inspektion unterzogen, um ihre Funktionalität zu überprüfen. Diese Phase hilft dabei, minderwertige Verbindungen, falsch platzierte Komponenten und Kurzschlüsse aufgrund der fortlaufenden Bewegung der Platine während des Reflow-Prozesses zu erkennen. Die Leiterplattenhersteller verwenden verschiedene Inspektionsschritte wie visuelle Inspektion, automatische optische Inspektion usw Röntgeninspektion um die Funktionalität der Platine zu untersuchen, minderwertiges Lot zu erkennen und potenziell versteckte Probleme zu identifizieren.
Einsetzen von Komponenten durch das Loch
Einige Arten von Leiterplatten erfordern das Einsetzen von Durchgangslochbauteilen in Verbindung mit den üblichen SMD-Bauteilen. Diese Phase kann dem Einfügen solcher Komponenten gewidmet sein. Dabei wird durch die Durchkontaktierung ein Loch erzeugt, mit dessen Hilfe Leiterplattenkomponenten Signale von einer Seite der Platine zur anderen weiterleiten. Das Durchstecken der Leiterplatte erfolgt in der Regel durch Handlöten oder Wellenlöten, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen.
Wellenlöten
Manuelles Löten
Endkontrolle und Funktionstest/IC-Programmierung
Nachdem der Lötschritt des PCBA-Prozesses abgeschlossen ist, wird die Leiterplatte bei einer Endkontrolle auf ihre Funktionalität getestet. Diese Prüfung wird als „Funktionsprüfung“ bezeichnet. Der Test prüft die Leiterplatte auf Herz und Nieren und simuliert die normalen Umstände, unter denen die Leiterplatte betrieben wird. Bei diesem Test laufen Strom und simulierte Signale durch die Leiterplatte, während die Tester die elektrischen Eigenschaften der Leiterplatte überwachen.
Funktionstest
IC-Programmierung
Reinigung und Verpackung
Da beim Lötprozess einige Flussmittelrückstände in den Leiterplatten zurückbleiben. Wir müssen diese Rückstände entfernen. Denn nach einigen Monaten beginnen die Flussmittelrückstände zu riechen und sich klebrig anzufühlen. Außerdem wird es etwas sauer und kann mit der Zeit die Lötstellen beschädigen. Es ist wichtig, die Baugruppe gründlich zu reinigen, bevor die endgültige Platine an einen Kunden versendet wird.
Hierzu werden die PCBs in entionisiertem Wasser gewaschen. Nach dem Reinigungsvorgang wurde die Platte mittels Druckluft gründlich getrocknet. Die Leiterplattenbestückung ist nun für die Prüfung und Inspektion durch den Kunden bereit. Nach der Reinigung ermöglicht ein schneller Trocknungszyklus mit Druckluft die Verpackung und den Versand der fertigen Leiterplatte.
Reinigung
Verpacken
Arten der Leiterplattenbestückungstechnologie.
Im Vergleich zu Durchsteckmontageprozessen sind Oberflächenmontageprozesse hochgradig automatisiert. Und bei der Leiterplattenbestückung senkt SMT die Arbeitskosten und steigert die Produktivität. Außerdem kann SMD ein Viertel bis ein Zehntel seiner Größe und seines Gewichts sowie die Hälfte bis ein Viertel der Kosten eines entsprechenden Durchgangslochteils ausmachen.
SMT: SMT steht für „Surface Mount Technology“.
Unter den Arten der Leiterplattenbestückung sind SMT-Komponenten sehr klein und können in verschiedenen Gehäusen verwendet werden. Und die Oberflächenmontagetechnologie (SMT) ist für den komplexen Leiterplattenmontageprozess effektiver. Und mit der zunehmenden Komplexität elektronischer Geräte und Leiterplattendesigns setzt die Branche auch auf die Hybridmontageart. Der hybride Leiterplattenbestückungsprozess kombiniert, wie der Name schon sagt, THT und MMT. Die Montage von SMT-Komponenten kann für den Menschen sehr zeitaufwändig und schwierig sein. Daher wird dies meist durch automatisierte Pick-and-Place-Roboter erledigt.
Die PCBA-Schritte für die SMT-Montage werden im Folgenden detailliert beschrieben.
Lotpastendruck: Gemäß der Designvorlage kann die Lotpaste mit einem Lotpastendrucker auf die Platine aufgetragen werden. Dadurch bleibt die Lötpaste genau dort, wo die Komponenten in der Leiterplattenbaugruppe montiert werden sollen.
Komponentenmontage: Die Komponentenplatzierung erfolgt bei der SMT-Montage automatisiert, wobei Roboter-Pick-and-Place-Mechanismen die Komponenten aufnehmen und platzieren.
Reflow-Löten: Nach der Komponentenmontage wird die Leiterplatte in einen Ofen gelegt, wo die Lotpaste schmilzt und sich um die Komponente herum ablagert.
THT: THT steht für „Through-Hole Technology“.
Dies gilt für Komponenten mit Leitungen und Drähten, wie z. B. Widerstände, PDIP-ICs, Transformatoren, Transistoren. Der Zusammenbau von THT-Bauteilen erfolgt typischerweise per Handlöten und ist sehr einfach.
Die PCBA-Schritte, die für die THT-Montage befolgt werden, sind unten aufgeführt.
Komponentenmontage: Dieser Vorgang erfordert eine manuelle Installation durch einen erfahrenen Techniker. Die Komponentenplatzierung muss den Prozessvorschriften und Betriebsstandards für die Durchsteckmontage entsprechen, um ein qualitativ hochwertiges Endprodukt zu gewährleisten. Ingenieure sollten die THT-Standards und -Vorschriften befolgen, um die bestmögliche Leiterplatte herzustellen.
Inspektion und Komponentenkorrektur: Die Leiterplatte kann zum Design-Transportrahmen passen, um eine genaue Platzierung der Komponenten zu gewährleisten. Wenn Benutzer Fehlzuordnungen von Komponenten feststellen, können sie diese erst zu diesem Zeitpunkt korrigieren. In dieser Phase sind Korrekturen vor dem Löten einfacher, um die Platzierung der Komponenten zu korrigieren.
Wellenlöten: THT nutzt Wellenlöten, um die Lotpaste auszuhärten und das Bauteil an einer bestimmten Stelle zu halten.
Über uns
Ich hoffe, dass Ihnen die oben genannten Schritte zur Leiterplattenbestückung aus einer Hand dabei helfen können, ein gutes Verständnis der grundlegenden Schritte des Leiterplattenbestückungsprozesses zu erlangen. Weitere Leiterplattenbestückungsprozesse und -technologien finden Sie auf anderen Seiten unserer Website. Bei Fragen können Sie uns eine E-Mail senden Zu [E-Mail geschützt]