Technologie PCB - Points clés de la conception de processus SMT

Étape: conception du processus

Le processus d'assemblage par collage de surface, en particulier pour les pièces à petit pas, nécessite une surveillance continue et un contrôle systématique. Par exemple, aux États - Unis, les normes de qualité des points de soudure sont basées sur IPC - a - 620 et la norme nationale de soudure ANSI / J - STD - 001. Ce n'est qu'en comprenant ces normes et spécifications que les concepteurs peuvent développer des produits qui répondent aux exigences des normes de l'industrie.

Conception de production en série

La conception de la production de masse comprend le processus, l'assemblage, la testabilité et la fiabilité de toutes les productions de masse et repose sur des exigences documentaires écrites.

Un document d'assemblage complet et clair est absolument nécessaire et réussi pour une série de transitions de la conception à la fabrication. La documentation pertinente et la liste des données CAO comprennent la liste des matériaux (BOM), la liste des fabricants qualifiés, les détails de l'assemblage, les guides d'assemblage spéciaux, les détails de fabrication de la carte PC et les données gerber ou le programme IPC - D - 350 inclus dans le disque.

Les données CAO sur disque facilitent le développement d'outils de test et d'usinage et la programmation d'équipements d'assemblage automatique. Comprend la position des coordonnées de l'axe X - y du point d'essai, les exigences d'essai, le diagramme de profil, le diagramme de circuit et les coordonnées x - y.

Qualité PCBA

Un échantillon de chaque lot ou numéro de lot spécifique est prélevé pour tester sa soudabilité. Le PCBA sera comparé aux informations sur le produit fournies par le fabricant et aux spécifications de qualité calibrées sur l'IPC. L'étape suivante consiste à imprimer la pâte sur les Plots et à la souder à nouveau. Si vous utilisez un flux organique, vous devrez le nettoyer à nouveau pour éliminer les résidus. Lors de l'évaluation de la qualité des points de soudure, nous devrions également évaluer l'apparence et la réaction dimensionnelle du PCBA après reflux. La même méthode de test peut également être utilisée lors du soudage par vagues.

Développement du processus d'assemblage

Cette étape consiste à effectuer un suivi continu de chaque action mécanique à l'oeil nu et avec un dispositif de vision automatique. Par exemple, il est recommandé d'utiliser le balayage laser pour imprimer le volume de pâte sur chaque carte PC.

Une fois que les échantillons ont été placés sur le SMD et soudés à nouveau, le personnel de contrôle de la qualité et d'ingénierie doit vérifier l'état de corrosion de l'étain de chaque connecteur de composant un par un. Chaque élément nécessite un enregistrement détaillé de l'alignement de l'élément passif et de l'élément multibroches. Après le processus de soudage par vagues, il est également nécessaire de vérifier soigneusement l'uniformité des points de soudure et de déterminer l'emplacement potentiel des défauts dans les points de soudure en raison de la proximité des broches ou des composants.

Technologie fine asphalte

L'assemblage à espacement fin est un concept de construction et de fabrication avancé. La densité et la complexité des composants sont beaucoup plus élevées que celles des produits courants sur le marché actuel. Si nous voulons passer à la phase de production en série, nous devons modifier certains paramètres avant de pouvoir les mettre en ligne.

Par exemple, les éléments à pas fin ont un pas de broche de 0025 "ou moins et peuvent être appliqués aux composants standard et ASIC. Pour ces composants, les normes de l'industrie ont des erreurs admissibles très larges, comme le montre la figure 1. Cela est dû au fait que les erreurs de tolérance varient chez les fournisseurs de composants, de sorte que les dimensions des entretoises doivent être personnalisées ou modifiées pour améliorer le taux de finition de l'assemblage.

La taille et l'espacement des entretoises sont généralement prescrits par IPC - SM - 782a. Cependant, pour répondre aux exigences du processus, la forme et la taille de certains coussins seront légèrement différentes de cette spécification. Pour le soudage à la vague, la taille des plots est généralement un peu plus grande pour avoir plus de flux et de soudure. Pour certains composants qui restent généralement près des limites supérieures et inférieures des tolérances du processus, il est nécessaire d'ajuster correctement les dimensions des joints.

Cohérence de la direction de placement des composants adhésifs de surface

Bien qu'il ne soit pas nécessaire de concevoir tous les composants dans la même direction, la cohérence contribuera à améliorer l'efficacité de l'assemblage et de l'inspection des composants du même type. Pour les cartes complexes, les éléments à broches ont généralement la même orientation pour gagner du temps. La raison en est que la pince dans laquelle l'élément est placé est généralement fixée dans une direction, alors que la direction de placement ne peut être modifiée que par rotation du plateau. Un tel problème n'existe pas pour les pièces de liaison superficielle en général, car les pinces de la machine de pose peuvent tourner librement. Cependant, pour passer dans le four de soudage par vagues, il est nécessaire d'unifier l'orientation des composants afin de réduire le temps d'exposition du flux d'étain.

La polarité de certains éléments à polarité a été déterminée dès la conception du circuit dans son ensemble. Après avoir compris la fonction du circuit, l'Ingénieur de processus peut décider de l'ordre dans lequel les composants doivent être placés pour améliorer l'efficacité de l'assemblage, mais peut améliorer l'efficacité en ayant des composants de même directivité ou similaires. Si vous pouvez unifier les directions de placement, vous pouvez non seulement réduire la vitesse d'écriture des programmes de placement de composants, mais également réduire l'incidence des erreurs.

Distance des composants cohérente (et suffisante)

En général, la machine de montage de surface entièrement automatique est assez précise. Cependant, les concepteurs négligent souvent la complexité de la production de masse tout en essayant d'augmenter la densité des composants. Par exemple, lorsqu'une pièce haute est trop proche d'une pièce avec un pas de broche plus petit, elle bloque non seulement la ligne de visée d'inspection des points de soudure des broches, mais elle obstrue également les outils utilisés pour les retouches ou les retouches.

L'étain soudé à la vague est généralement utilisé pour les composants bas et courts tels que les diodes et les transistors. Des petits composants tels que le SOIC peuvent également être utilisés pour souder l'étain à la vague, mais il convient de noter que certains composants ne peuvent pas résister aux températures élevées d'exposition directe dans le four à étain.

Pour garantir l'uniformité de la qualité de l'assemblage, la distance entre les pièces doit être suffisamment grande et uniformément exposée au four à étain. Pour que la soudure puisse atteindre chaque contact, l'ensemble haut doit être maintenu à une certaine distance de l'ensemble bas et de l'ensemble bas afin d'éviter l'effet de blindage. S'il n'y a pas assez de distance, cela peut également entraver l'inspection et le retravaillage des pièces.

L'industrie a développé un ensemble standard d'applications pour les composants collés en surface. Si possible, autant de pièces standard doivent être utilisées que possible afin que les concepteurs puissent créer une base de données de tailles de Plots standard et que les ingénieurs puissent mieux maîtriser les problèmes de processus. Les concepteurs peuvent constater que des normes similaires ont été établies dans certains pays et que l'apparence des composants peut être similaire, mais les angles des broches des composants varient d'un pays à l'autre. Par exemple, les fournisseurs de composants SOIC d'Amérique du Nord et d'Europe peuvent répondre à la norme Eiz, tandis que les produits japonais utilisent eiaj comme norme de conception. Il est important de noter que même s'ils sont conformes à la norme eiaj, les composants fabriqués par différentes entreprises ne sont pas identiques en apparence.

Conçu pour augmenter la productivité

L'assemblage des plaques peut être très simple ou très complexe selon la forme et la densité des composants. Une conception complexe peut rendre la production efficace et réduire la difficulté, mais peut devenir très difficile si le concepteur ne prête pas attention aux détails du processus. Un plan d'assemblage doit être pris en compte au début de la conception. En règle générale, il est possible d'augmenter la production en série simplement en ajustant la position et l'orientation des composants. Si la carte PC est de petite taille, de forme irrégulière ou si les composants sont proches des bords de la carte, une production de masse sous forme de plaques de connexion peut être envisagée.

Essais et réparations

L'utilisation d'outils de test à petite échelle sur le Bureau pour détecter les composants ou processus manquants est extrêmement imprécise et prend beaucoup de temps. Les méthodes d'essai doivent être prises en compte lors de la conception. Par exemple, si vous souhaitez utiliser un test ICT, vous devriez envisager de concevoir des points de test sur des lignes que la sonde peut atteindre. Il existe un programme pré - écrit dans le système de test qui teste le fonctionnement de chaque composant, indique quel composant est défectueux ou mal aligné et détermine si les points de soudure sont en bon état. Les erreurs de détection doivent également inclure les courts - circuits entre les contacts des éléments et les soudures à vide entre les broches et les Plots.

Si la sonde de test ne peut pas atteindre chaque point commun sur la ligne, chaque composant ne peut pas être mesuré individuellement. En particulier pour l'assemblage de micro - pas, il est nécessaire de tester automatiquement les sondes de l'appareil pour mesurer les points de connexion sur toutes les lignes ou les lignes connectées entre les composants. Si vous ne pouvez pas le faire, vous devez passer le test fonctionnel, sinon vous devez attendre que le client s'use après l'expédition.

Le test ICT consiste à fabriquer différents outils et procédures de test en fonction de différents produits. Si les tests sont pris en compte dans la conception, la qualité de chaque composant et contact peut être facilement détectée. (Figure 2) les défauts des points de soudure sont visibles. Cependant, les défauts d'étain et les très petits courts - circuits ne peuvent être vérifiés que par des tests électriques.

Comme les densités de composants peuvent être les mêmes sur la surface et sur la deuxième face, les méthodes de test traditionnelles peuvent ne pas détecter toutes les erreurs. Malgré la présence sur la carte PC de petits Plots traversants de haute densité et d'espacement fin pour les contacts de sonde, il est toujours souhaitable d'ajouter des plots traversants pour l'utilisation.