Линия автоматизированного монтажа печатных плат

Автоматизированное производство печатных плат: поверхностный монтаж

Для серийного и мелкосерийного монтажа печатных плат используется автоматизированное оборудование. Его использование позволяет выполнять групповую пайку компонентов, обеспечивая стабильную повторяемость процесса, контроль температурного режима и качества соединений.

Основные этапы

В процессе типового автоматизированного монтажа печатных плат поверхностным методом (с установкой SMD-компонентов):

• на плату наносится паяльная паста;
• проверяется качество нанесения пасты на контактные площадки;
• устанавливаются электронные компоненты;
• выполняется групповая пайка по выбранной технологии;
• осуществляется контроль качества соединений.

Нанесение пасты контроль качества

Паяльная паста имеет клейкую гелеобразную консистенцию, помимо порошкообразного припоя в ее состав входит флюс, различные присадки и активаторы. Паста выполняет три функции:

• очищает контактные площадки платы и компонентов от оксидной пленки, препятствующей образованию паяного соединения;
• удерживает на плате поверхностно-монтируемые элементы до начала процесса пайки;
• служит припоем.

При автоматизированном производстве печатных плат паяльная паста обычно наносится методом трафаретной печати на специальных принтерах. Отверстия (апертуры) трафарета соответствуют расположению и форме контактных площадок на плате.

Высокотехнологичным методом нанесения паяльной пасты является каплеструйная печать. Капли материала «выстреливаются» из картриджа, эжектор которого позиционируется точно над выбранным участком платы согласно заданной схеме.

К традиционным способам относится дозированное нанесение с использованием пульсационно-нагнетательного насоса-дозатора, винтового либо поршневого насоса.

Каждая плата проходит проверку качества нанесения паяльной пасты. Современные автоматизированные линии оснащаются установкой 3D оптической инспекции, которая определяет точность нанесения и объем пасты (при недостаточном объеме компонент не удержится на плате), выявляет возможные дефекты.

Установка компонентов

Автоматизированный монтаж печатных плат подразумевает использование оборудования для автоматической установки электронных компонентов. Специальное устройство захватывает компонент из ленточного или иного носителя, центрирует его при помощи лазера или видеосистемы, а затем устанавливает на плату.

Автоматы различаются по конструкции, возможностям, назначению. Автоматизированная линия может быть укомплектована несколькими устройствами – для высокоскоростной установки простых элементов, для компонентов больших размеров, сложной конфигурации, с повышенными требованиями к точности позиционирования и т.д.

Процесс пайки

Автоматизированное производство печатных плат включает пайку собранных ПП в конвейерных печах. Наиболее востребованы следующие технологии групповой пайки поверхностным методом:

1. Конвекционный метод. Нагрев паяльной пасты осуществляется горячим воздухом (при пайке в среде инертного газа – азотом). Плата проходит через несколько зон с разным температурным режимом, что обеспечивает плавный равномерный управляемый прогрев и охлаждение без температурного стресса. Это наиболее распространенная технология, использование печи с семью зонами нагрева позволяет подобрать оптимальный термопрофиль в зависимости от используемых компонентов.
2. Пайка ИК-излучением. Паяльная паста нагревается сфокусированным потоком инфракрасных лучей. Для разных зон платы можно задействовать разный режим нагрева. Технология позволяем монтировать компоненты со скрытыми под корпусом контактными площадками.
3. Пайка в паровой фазе (конденсационная). Плата с компонентами, установленными на паяльную пасту, нагревается паром кипящей химически инертной жидкости. Жидкость подбирается в зависимости от требуемой температуры нагрева, вида пасты. Технология позволяет осуществлять пайку в безкислородной среде, применяется для автоматизированного монтажа печатных плат любой сложности.

Контроль качества пайки

На заключительном этапе автоматизированного производства печатных плат готовые электронные модули проходят проверку. Установка автоматической оптической инспекции выявляет возможные дефекты, включая отсутствие компонентов или их смещение, эффект холодной пайки, непропай, наличие перемычек припоя между выводами компонентов и т.д.

Качество пайки компонентов со скрытыми выводами невозможно проверить оптическим устройством, платы с элементами CSP, BGA, QFN и т.д. дополнительно проверяются установкой рентгеноскопического контроля

Источник

SMD (поверхностный) монтаж печатных плат

Поверхностный монтаж печатных плат (SMT монтаж) выполняется на трех автоматизированных линях поверхностного монтажа. Каждая линия имеет отличительные особенности и используется в зависимости от сложности сборки изделия, размера заказа, многообразия номенклатуры компонентов, которые устанавливаются на печатную плату, а также технических требований к конечному продукту. Общая производительность – 271 тыс. комп/ч (1-я линия – 159 тыс. комп/ч, 2-я линия — 60 тыс. комп/ч, 3-я линия 52 – тыс. комп/ч).

В производственные линии включено оборудование для SMT монтажа от ведущих мировых производителей, таких как Yamaha, Nutek, Ersa, CyberOptics и др. Все образцы оборудования закупаются в максимальной комплектации с целью полной автоматизации процесса сборки печатных плат.

Технологические характеристики оборудования на производстве компании «ПАНТЕС»

Типы устанавливаемых компонентов

01005 и более, SOIC, PLCC, TSOP, QFP, BGA, μBGA, CSP, FLIP CHIP, SMT-разъёмы

Минимальный шаг выводов компонентов

Максимальный размер компонента

Максимальная высота компонента

Максимальный размер печатной платы

Толщина монтируемой печатной платы

±30 мкм (при 3 сигма)

Бессвинцовый монтаж (Lead-Free)

Одиночный монтаж BGA, μBGA

ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОИЗВОДСТВА ГК «ПАНТЕС»

1. Собственная производственная база, постоянное обновление парка оборудования для SMT монтажа позволяют использовать для сборки изделий самые современные технологии.
2. Любое количество выпускаемых изделий: от единицы до крупных серий. Экономическая эффективность производства даже небольших серий обеспечивается за счет различной производительности линий поверхностного монтажа.
3. Планирование процесса технологической загрузки производственных линий в Microsoft Project. Четкое отслеживание сроков на каждом этапе производства.
4. Большой штат высококвалифицированных инженеров, участвующих в разработке индивидуального технологического процесса для каждого заказа.
5. Система входного контроля, обеспечивающая надлежащее качество электронных компонентов.
6. Система Traceability, позволяющая обеспечить сквозной контроль процесса производства, проследить путь каждого компонента на любом этапе изготовления продукции.

КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТНОГО МОНТАЖА ОБЕСПЕЧИВАЕТСЯ

1. Полной автоматизацией процесса контроля качества продукции с использованием автоматических оптических инспекций (AOI) последнего поколения производства CyberOptics.
2. Выполнением рентгеновского контроля для выявления дефектов, скрытых от визуального контроля, например: дефекты установки в корпусах BGA, LGA, QFN и др., а так же для проверки обрывов в слоях печатных плат.
3. Отслеживанием температурного режима в секциях печи конвекционной оплавления при помощи термопрофайлера. Функция используется для корректировки технологического процесса при запуске новых партий изделий, с отличающимися параметрами пайки компонентов.

На этапе подготовки производства каждого заказа, специалисты ГК «ПАНТЕС» изучают характеристики и на основании анализа, могут предложить рассмотреть рекомендации по повышению технологичности изделия, выбирают производственную линию, а также оценивают целесообразность монтажа SMD компонентов в автоматическом режиме. В случае невозможности или нецелесообразности использования автоматического SMD монтажа при выполнении конкретного заказа, ГК «ПАНТЕС» может предложить услугу ручного монтажа.

Автоматический SMD монтаж нецелесообразно выполнять в следующих случаях:

• компоненты, предоставленные Заказчиком, не соответствуют требованиям для автоматического SMT монтажа;
• одиночные платы, платы с небольшими габаритными размерами, не мультиплицированные платы, отсутствие на платах технологических полей, нестандартная форма плат;
• на плате уже присутствуют смонтированные компоненты.
• малое количество компонентов на плате, экономическая нецелесообразность сборки на линии.

РАЗМЕЩЕНИЕ ЗАКАЗА НА SMT МОНТАЖ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Оформить заказ Вы можете на сайте ГК «ПАНТЕС», предварительно заполнив бланк заказа на изготовление печатных плат.

Подробно ознакомиться с системой обеспечения проектов электронными компонентами, требованиями к комплектации SMT монтажа, а также типичными ошибками подготовки комплектации можно в документе: «Требования к заказу автоматического монтажа».

Источник

Услуги по монтажу печатных плат

С начала 2020 года в АО «НИИ ТМ» функционирует линия поверхностного монтажа печатных плат. Наше предприятие предлагает услуги контрактного производства электроники, включая монтаж печатных узлов с приемкой «5». Мы выполняем монтаж любых партий изделий, включая изготовление опытных образцов.

Оформленный запрос Вы можете отправить на электронную почту lpm@niitm.spb.ru
При желании запрос может быть оформлен в произвольном виде.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗМОЖНОСТИ УЧАСТКА ПОВЕРХНОСТНОГО МОНТАЖА:

минимальный размер печатной платы	50х50 мм
максимальный размер печатной платы	610х560 мм
толщина печатной платы	до 5,0 мм
производительность установщика компонентов	до 18 000 комп./час
минимальный типоразмер устанавливаемых компонентов	1005

УСЛУГИ ПОЛНОГО ЦИКЛА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

Помимо поверхностного монтажа, наше предприятие предоставляет услуги полного цикла изготовления печатных плат и электронных модулей, в том числе:

монтаж	монтаж выводных компонентов на печатные платы
реболлинг	замена отдельных микросхем на ремонтном центре, включая восстановление выводов на микросхемах в корпусах BGA
очистка	очистка печатных плат от остатков флюса в установке струйной отмывки
влагозащитное покрытие	нанесение влагозащитных покрытий вручную (для двухкомпонентных составов) или распылением на автоматизированной установке
изготовление	изготовление деталей из металлов, сплавов и пластика
кабельная продукция	электромонтаж и изготовление кабельной продукции
радиоэлектронная аппаратура	сборка радиоэлектронной аппаратуры
испытания	проведение механических, климатических и других видов испытаний в аккредитованном испытательном центре

• 
• 
• 

НАШИ ПРЕИМУЩЕСТВА

количество	изготовление любых партий изделий, в том числе в количестве 1 шт.
скорость	высокая скорость обработки заказов и производства изделий
габариты печатных плат	возможности оборудования позволяют монтировать печатные платы практически любых используемых габаритов
дозатор паяльной пасты	наличие автоматизированного дозатора паяльной пасты, благодаря которому не требуется заказ трафарета
все стадии производства	изготовление деталей и проведение испытаний также можно заказать у нас, обеспечив прохождение всех стадий производства на одном предприятии
военное представительство	размещение военного представительства на территории предприятия

КОМПЛЕКТ ДОКУМЕНТОВ

Для монтажа изделий на нашем производстве заказчик должен передать следующий комплект документов (изготовление продукции с приемкой «5» оговаривается отдельно):

PCB-файл или таблицу координат при заказе автоматизированного поверхностного монтажа.

PCB-файл должен иметь формат, достаточный для чтения в программах P-CAD или Altium Designer. В случае, если заказчик не может предоставить PCB-файл, он должен предоставить текстовую таблицу координат со следующими данными:

• позиционное обозначение компонента;
• координаты X и Y центра компонента относительно левого нижнего угла платы (координаты первого вывода не подходят);
• угол установки компонента;
• сторона монтажа (Top или Bottom).

Спецификацию с указанием всех характеристик компонентов.

Каждый компонент одного номинала должен иметь только одну строку в спецификации с указанием количества и позиционных обозначений.

Перечень элементов в качестве данного документа не подходит.

Источник

PCB-файл или таблица координат

Спецификация