L'actualité PCB - Comment les usines de fabrication électronique produisent des cartes de circuit imprimé

Comment les usines de fabrication électronique produisent des cartes de circuit imprimé

Aujourd'hui, l'assemblage d'une carte de circuit imprimé se fait essentiellement par soudure de pièces électroniques sur une carte de circuit imprimé. Ce processus de soudage peut être réalisé par la technologie de montage en surface (SMT, Surface Mount Technology) ou par soudage à la vague (Wave Welding), bien sûr, vous pouvez également le faire à la main.

Comme le soudage par ondulation est rarement utilisé dans les produits, seul le soudage par montage en surface (SMT) pour le soudage d'assemblage de cartes de circuits imprimés est présenté dans cet article. Fondamentalement, le processus SMT actuel est une opération à guichet unique, c'est - à - dire que les plaques vides sont placées sur la ligne SMT et que les plaques sont finalement retirées et assemblées sur la même ligne.

Le processus suivant décrit brièvement le processus de chargement d'une plaque vide à l'assemblage de la plaque, ainsi que le processus post - assurance de la qualité:

Chargement de plaques nues

La première étape de l'assemblage d'une carte est d'organiser soigneusement la carte nue et de la placer sur le magazine. La machine enverra automatiquement les cartes l'une après l'autre dans la chaîne de montage SMT.

La première étape de la carte de circuit imprimé dans la ligne de production SMT est l'impression de pâte à souder. Pour être honnête, c'est un peu comme une fille qui porte un masque sur son visage. Ici, la pâte à souder sera imprimée sur les Plots des pièces à souder. Au - dessus, lorsque ces pâtes à braser traversent un four à reflux à haute température, elles fondent et soudent les composants électriques sur la carte.

Comme la qualité de l'impression de pâte à souder est liée à la qualité de la soudure des pièces suivantes, certaines usines SMT vérifient d'abord la qualité de l'impression de pâte à souder à l'aide d'instruments optiques après l'impression de la pâte à souder si la qualité de la plaque d'impression est mauvaise. Décomposez - le, rincez la pâte à souder ci - dessus et réimprimez - la, ou utilisez une méthode de réparation pour éliminer l'excès de pâte à souder.

Ici, certains petits composants électroniques (tels que de petites résistances, des condensateurs et des inductances) seront imprimés en premier sur la carte. Ces pièces seront légèrement collées par la pâte à souder qui vient d'être imprimée sur la carte, de sorte que même si l'impression est rapide, presque comme une mitrailleuse, les pièces sur le circuit ne s'envoleront pas, mais les grandes pièces ne sont pas adaptées à une utilisation dans une machine rapide, ce qui ralentit les petites pièces qui auraient autrement été touchées. Deuxièmement, je crains que les pièces ne soient décalées de leur position initiale en raison du mouvement rapide des plaques.

Aussi connu sous le nom de machine à basse vitesse, voici quelques pièces électroniques relativement volumineuses telles que des circuits intégrés BGA, des connecteurs... Ces pièces nécessitent un positionnement plus précis, l'alignement est donc important. Dans le passé, j'utilisais un appareil photo pour vérifier l'emplacement des pièces, donc c'était beaucoup plus lent. En raison de la taille des pièces ici, il peut ne pas toujours y avoir d'emballage avec des rouleaux, certains peuvent être des emballages de palette (palette) ou de tube (tube). Mais si vous voulez que la machine SMT mange des palettes ou des matériaux d'emballage tubulaires, vous devez configurer une machine supplémentaire.

Typiquement, les machines pick - and - play traditionnelles utilisent le principe d'aspiration pour déplacer des pièces électroniques, de sorte qu'il doit y avoir une surface plane sur le dessus de ces pièces électroniques pour que la buse d'aspiration de la machine pick - and - play puisse ramasser les pièces. Cependant, pour ces machines, certaines pièces électroniques ne peuvent pas avoir une surface plane. À ce stade, il est nécessaire de commander des buses spéciales pour ces pièces profilées ou d'appliquer une couche de ruban adhésif plat sur la pièce, ou un plan d'usure. Le chapeau

Lorsque toutes les pièces sont imprimées sur une carte et passent par un four à reflux à haute température (soudage à reflux), un point de contrôle est généralement mis en place pour déterminer les inconvénients des pièces décalées ou manquantes... Parce qu'il a passé le four à haute température. Plus tard, si vous trouvez toujours le problème, vous devez déplacer le fer à souder (fer), ce qui affecte la qualité du produit et entraîne des coûts supplémentaires; En outre, certaines des plus grandes pièces électroniques ou des pièces traditionnelles DIP ou pour des raisons particulières, les pièces qui ne peuvent pas être actionnées par une machine de poinçonnage / placement seront également placées ici manuellement.

En outre, le SMT de certaines cartes de téléphone portable sera également conçu AOI avant le four de retour pour confirmer la qualité avant le retour. Parfois, c'est parce qu'un cadre de blindage est marqué sur la pièce, ce qui empêche l'AOI de vérifier la soudure après le four de retour. Sexe

Le but du four à reflux est de faire fondre la pâte à souder pour former de l'or ordinaire (IMC) sur les pieds des pièces et sur les cartes, c'est - à - dire de souder des pièces électroniques sur les cartes, et le profil de température de la montée et de la descente de la température change. Selon les caractéristiques de la soudure, le four de reflux général définit la zone de préchauffage, la zone de mouillage, la zone de reflux et la zone de refroidissement. Selon le procédé actuel sans plomb de la pâte à souder sac305, son point de fusion est d'environ 217°c, ce qui signifie que la température du four de reflux doit être au moins supérieure à cette température pour refondre la pâte à souder. En outre, la température maximale ne doit pas dépasser 250 ° C, sinon de nombreuses pièces se déformeront car elles ne peuvent pas résister à des températures aussi élevées. Ou fondre.

Fondamentalement, après le passage de la carte dans le four de reflux, l'ensemble de l'assemblage de la carte est terminé. S'il y a des exceptions pour les pièces soudées à la main, il ne reste plus qu'à vérifier et tester la carte pour les défauts ou les pannes.

Toutes les lignes SMT n'ont pas de machines d'inspection optique (AOI). L'objectif de l'AOI est d'utiliser l'AOI parce que certaines cartes trop denses ne peuvent pas être utilisées pour les tests électroniques ultérieurs (TIC) en circuit ouvert et en court - circuit, mais parce que l'AOI a des angles morts expliqués optiquement, par exemple, la soudure sous la pièce ne peut pas être jugée. À l'heure actuelle, il est seulement possible de vérifier si les pièces ont des pierres tombales ou des côtés, des pièces manquantes, des déplacements, des directions de polarité, des ponts d'étain, des soudures vides, etc. mais il n'est pas possible de juger de la qualité des pièces telles que la fausse soudure, la soudabilité BGA, la valeur de résistance, la valeur de capacité et la valeur d'inductance, de sorte qu'il n'y a pas encore de moyen de remplacer complètement les TIC.

Ainsi, si l’on utilise uniquement des AOI pour remplacer les TIC, il y a encore des risques en termes de qualité, mais les TIC ne sont pas à 100%. On ne peut que dire que la couverture des tests se compense mutuellement. J'espère atteindre 100%, alors je dois faire des compromis.

Une fois la planche Assemblée, elle est renvoyée au magazine, qui a été conçu pour permettre à la machine SMT de ramasser et de placer automatiquement la planche sans compromettre sa qualité.

Inspection de l'apparence du produit fini (inspection de l'apparence)

Qu'il y ait ou non une station AOI, la ligne de production générale SMT établira toujours une zone d'inspection visuelle de la carte pour vérifier si elle est défectueuse après l'assemblage de la carte. S'il y a des stations AOI, les inspecteurs visuels peuvent être réduits. Quantité, car nous devons encore vérifier certains endroits où l'AOI ne peut pas lire, ou vérifier les mauvais AOI.

De nombreuses usines fourniront des modèles d'inspection visuelle à ce poste, ce qui facilite l'inspection visuelle de certaines pièces importantes et de leur polarité.

Peinture complémentaire

Si certaines pièces ne peuvent pas être produites par SMT, le soudage de réparation des pièces soudées à la main est nécessaire. Ceci est généralement placé après l'inspection du produit fini pour distinguer si le défaut provient d'un SMT ou d'un processus ultérieur. Utilisez un fer à souder (fer) et un fil de soudure lors du réassemblage des pièces. Pendant le soudage, le fer à souder maintenu à une certaine température touche le fond de la pièce à souder jusqu'à ce que la température monte à une température suffisante pour faire fondre le fil d'étain, puis de l'étain est ajouté. Le fil d'étain fond et après refroidissement du fil d'étain, la pièce est soudée à la carte.

Il y a de la fumée qui se produit lorsque les pièces sont soudées à la main, et ces fumées contiennent de grandes quantités de métaux lourds. Par conséquent, la zone d'exploitation doit être équipée d'un dispositif d'évacuation des fumées, en essayant de ne pas laisser les opérateurs inhaler ces fumées nocives. Il est rappelé que certaines pièces seront arrangées plus tard dans le processus en raison des besoins du processus.

Test de circuit ouvert / court - circuit (ICT, test in - circuit)

L'objectif principal d'une configuration ICT est de tester si les composants et les circuits de la carte sont ouverts ou court - circuités. En outre, il peut mesurer les caractéristiques essentielles de la plupart des pièces, telles que la résistance, la capacité et l'inductance, pour déterminer si ces pièces ont traversé un four de retour à haute température. Après une fonction endommagée, des pièces erronées, des pièces manquantes apparaissent... Etc.

La machine de test de circuit est divisée en machines avancées et machines primaires. La machine de test de base est souvent appelée MDA (Manufacturing Defect Analyzer). Sa fonction est de mesurer les caractéristiques essentielles des pièces électroniques et de juger les circuits ouverts et les courts - circuits comme indiqué ci - dessus.

En plus de la machine de test haut de gamme qui comprend toutes les fonctions du modèle de niveau 1, il peut également alimenter la carte testée, démarrer la carte testée et exécuter le programme de test, ce qui a l'avantage de pouvoir simuler le fonctionnement de la carte dans des conditions réelles de mise sous tension. Le test peut remplacer partiellement la machine de test fonctionnel ci - dessous (test fonctionnel). Mais la pince de test de cette machine de test haut de gamme peut être achetée pour une voiture privée, ce qui est 15 à 25 fois plus élevé que la pince de test préliminaire, de sorte qu'il est généralement utilisé pour les produits fabriqués en série. Plus approprié.

Test fonctionnel de la carte (test fonctionnel)

Tests fonctionnels

Le test de fonction est de compenser le manque de TIC, parce que les TIC ne testent que les circuits ouverts et les courts - circuits sur la carte, d'autres fonctions telles que BGA et les produits ne sont pas testés, il est donc nécessaire d'utiliser une machine de test de fonction pour tester toutes les fonctions de la carte.

Panel (assemblage de panneaux)

Comité des conférences

La carte de circuit universel sera panélisée pour améliorer l'efficacité de la production SMT. Il existe généralement des plaques dites Multi - en - un, telles que deux en un (deux en un), quatre en un (quatre en un). Attendre Une fois tous les travaux d'assemblage terminés, ils doivent être coupés (panneau retiré) en placage. Certaines cartes qui n'ont qu'une seule carte nécessitent également de couper quelques bords de carte supplémentaires (déconnectés).

Il existe plusieurs façons de couper une carte. Vous pouvez concevoir une coupe en V (V - cut) à l'aide d'une machine de découpe à lame (String) ou en pliant directement à la main (non recommandé). Une carte plus précise utilisera une machine de découpe de division de chemin. (routeur), il n'endommagera pas les pièces électroniques et les cartes, mais coûtera plus cher et fonctionnera plus longtemps.