Grundlegende Einführung in SMT

Grundlegende Einführung von SMT

1.Grundkonzept

Bei der Oberflächenmontagetechnologie, im Englischen als „SURFACE MOUNT TECHNOLOGY“ (SMT) bezeichnet, werden oberflächenmontierte Komponenten mit Paste auf die mit Lötpaste beschichteten Leiterplattenpads gelötet und anschließend die oberflächenmontierten Komponenten präzise darauf platziert Mit Lötpaste beschichtete Pads. Durch Erhitzen der Leiterplatte bis zum Schmelzen der Lötpaste und Abkühlen wird die Verbindung zwischen den Komponenten und der Leiterplatte hergestellt.

2. Vorteile der Oberflächenmontagetechnik:

(1) Eine hohe Montagedichte, relativ gesehen die Verwendung von SMT, kann die Größe elektronischer Produkte um 60 % und das Gewicht um 75 % reduzieren

(2) Die Zuverlässigkeit der Creme beträgt im Allgemeinen weniger als 10 Teile pro Million defekter Lötstellen, und die Wellenlöttechnologie für Durchgangslochkomponenten ist um eine Größenordnung niedriger.

(3) gute Hochfrequenzeigenschaften

4）Kostenreduzierung

(5) um die automatisierte Produktion zu erleichtern.

3. Nachteile der Oberflächenmontagetechnik:

1) Bauteile auf dem Nennwert sind nicht zu erkennen, Wartungsarbeiten sind schwierig

2) Wartung und Austausch des Geräts sind schwierig und erfordern Spezialwerkzeuge

3) schlechte Konsistenz des Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) zwischen Komponenten und Leiterplatten.Mit der besonderen Hand in Hand mit der Demontageausrüstung und der Entstehung neuer niedriger Ausdehnungskoeffizienten der Leiterplatte sind sie kein Hindernis mehr für die weitere Entwicklung von SMT geworden.

4. Oberflächenmontageprozess:

Beim SMT-Prozess gibt es zwei Arten des grundlegendsten Prozessablaufs: einen für den Lotpasten-Reflow-Prozess und einen für den Patch-Wellen-Lötprozess.In der tatsächlichen Produktion sollte basierend auf der Art der verwendeten Komponenten und Produktionsausrüstung sowie den Produktanforderungen ein anderer Prozess ausgewählt werden. Der grundlegende Prozessablauf ist nun unten dargestellt:

SMT-Fluss

1) Paste - Reflow-Lötprozess, der Prozess zeichnet sich durch einfache, schnelle und förderliche Reduzierung der Produktgröße aus.

2) Patch-Wellen-Lötprozess. Der Prozess zeichnet sich durch die Nutzung doppelseitiger Leiterplattenfläche aus, wodurch das Volumen elektronischer Produkte weiter reduziert werden kann und dennoch Durchgangslochkomponenten verwendet werden können, die kostengünstig sind, aber die Ausrüstungsanforderungen steigen Defekte im Wellenlötprozess machen es schwieriger, eine hochdichte Montage zu erreichen.

3) Gemischte Installation. Der Prozess zeichnet sich durch die vollständige Nutzung des Leiterplattenraums auf beiden Seiten aus und ist eine der Methoden zur Minimierung der Installationsfläche. Dabei bleiben die Eigenschaften preisgünstiger Durchgangslochkomponenten erhalten.

4) Beide Seiten verwenden Lötpaste - Reflow-Lötprozess, die Eigenschaften des Prozesses können den Platz auf der Leiterplatte voll ausnutzen, und um die Minimierung der Installationsfläche zu erreichen, ist die Prozesssteuerung komplex, strenge Anforderungen, die häufig in intensiven Anwendungen eingesetzt werden oder ultrakleine Elektroprodukte, Mobiltelefone sind eines der typischen Produkte.

Wir wissen, dass Lotpaste und Kleber in Bezug auf neue Materialien thixotrope Flüssigkeiten sind und Fehler verursachen, die 60 % aller SMT-Fehler ausmachen. Daher ist es wichtig, das Wissen über diese Materialien zu beherrschen, um die Qualität des SMT sicherzustellen SMT umfasst auch eine Vielzahl von Montageprozessen, wie z. B. Druckprozesse, Dosierprozesse, Paste-Put-Prozesse und Aushärteprozesse. Solange einer dieser Prozessparameter driftet, führt dies zur Erzeugung fehlerhafter Produkte. Der SMT-Prozess muss vom SMT-Prozesspersonal durchgeführt werden Sie verfügen über umfassende Prozesskenntnisse und können jederzeit den Prozessstatus überwachen und den Entwicklungstrend vorhersagen.

Lotpasten- und Drucktechnologie

1. Lötpaste

Ist das Lotpulver und hat die Funktion eines Flussmittels, das zu einer Paste gemischt wird, macht das Lotpulver in der Regel etwa 90 % aus, der Rest ist die chemische Zusammensetzung.Da es sich um ein komplexes Materialsystem handelt, sind bei der Herstellung von Lotpasten Fluiddynamik, Metallverhüttung, organische Chemie und Physik sowie weitere umfassende Kenntnisse erforderlich

(1) Bei Lotpasten handelt es sich um eine Klasse von Flüssigkeiten, deren Fließverhalten aufgrund der langkettigen Struktur der Makromoleküle und der Verschränkung oder der Anwesenheit von Thixotropiermitteln weitaus komplexer ist als bei niedermolekularen Flüssigkeiten. Solche Flüssigkeiten sind äußeren Kräften ausgesetzt. Scherung und Schergeschwindigkeit sind nicht mehr proportional zur Viskosität der Flüssigkeit, keine Konstante mehr, das Fließverhalten unterliegt nicht den rheologischen Gleichungen und daher werden in der Technik diese Art von Flüssigkeiten als nicht tonische Flüssigkeiten bezeichnet.

(2) Außerhalb der Lötpaste nahm die Kraft zu, die Viskosität der Paste nahm schnell ab, fiel jedoch auf ein bestimmtes Niveau und begann sich dann zu stabilisieren.Das heißt, dass die Viskosität der Lotpaste beim Drucken durch den Druck des Schabers abnimmt. Wenn sie das Schablonenfenster erreicht, erreicht die Viskosität den niedrigsten Wert, so dass sie sanft durch das Fenster absinken und auf die Leiterplattenpads sinken kann die äußere Kraft, die Viskosität der Lotpaste und die Geschwindigkeit, mit der die Lotpaste zurückkommt.

(3) Lotpaste besteht aus Lotkugelpulver und Pastenflussmittel. Die Partikelgröße des Lotkugelpulvers wird im Allgemeinen auf 25 bis 45 µm geregelt Die Menge an Kolophonium oder anderen Harzen besteht darin, die Viskosität zu erhöhen, und die zweite besteht darin, den Schweißvorgang in einem Film des Lots in der zweiten Ozeanisierung zu verhindern.

(4) Viskositäts- und Lotpastenbeschichtungsverfahren: Eines ist ein Metallschablonendruck, das andere ist eine Tropfenbeschichtung durch die Abgabemaschine. Diese beiden Arten von Methoden erfordern unterschiedliche Viskositäten der Lotpaste. Der Viskositätsbereich ist in der folgenden Tabelle aufgeführt:

(5) Die Druckleistung von Lotpaste:

Bei der SMT-Großserienproduktion kann zunächst einmal die Lötpaste gleichmäßig und ununterbrochen durch die Lötpastenleckageplatine oder den Verteiler zur Leiterplatte geleitet werden. Wenn die Druckleistung der Lötpaste nicht gut ist, wird sie blockiert Die Leckage der Ösen führt dazu, dass die Produktion nicht normal durchgeführt werden kann. Der Grund dafür ist, dass das fehlende Flussmittel in der Lötpaste oder die unzureichende Dosierung, die durch das Legierungspulver verursacht wird, nicht die Form des Schlechten, die Verteilung, verursacht Wenn die Partikelgröße nicht den Anforderungen entspricht, kann dies ebenfalls zu einer Verschlechterung der Druckleistung führen.

(6) Die Haftung der Lotpaste: Die Lotpaste kann nach dem Drucken über einen bestimmten Zeitraum (8 Stunden) immer noch eine ausreichende Viskosität aufrechterhalten.

(7) der Zusammenbruch der Lotpaste:

Ist die Beschreibung der auf die Leiterplatte gedruckten Lötpaste und nach einer bestimmten Pastentemperatur immer noch ein guter Begriff, führt dieses Phänomen häufig zum Aufschmelzen nach dem Auftauchen von „Brückenverbindungen, fliegenden Perlen“.

2. Lotpastendrucktechnologie:

Der Lötpastendruck ist der erste Prozess in der SMT. Der Lötpastendruck umfasst drei Grundelemente ----- Lötpaste, Schablonen und Drucker, eine sinnvolle Kombination der drei, die Qualität der Paste, um die quantitative Verteilung der Lötpaste zu erreichen ist sehr wichtig.Wie bereits erwähnt, ist Lötpaste nun die Hauptbeschreibung des Moduls und der Druckmaschine.

1) Herstellungsmethoden für Metallschablonen (Schablonen):

A. Chemische Korrosionsmethode, da seitliche Korrosion vorhanden ist, sodass die Fensterwandoberfläche für Edelstahlmaterialien nicht ausreicht, der Effekt schlecht ist, sodass auch der Effekt des Leckdrucks schlecht ist.

B. Laserschneidverfahren, es ist die Verwendung eines mikrocomputergesteuerten CO2- oder YAG-Lasergenerators, wie Lichtmalerei direkt auf dem Schneidfenster der Metallschablone.

C. Elektroforming-Methode: Die Elektroforming-Methode zur Herstellung von Schablonen ist offensichtlich teuer und eignet sich für den Einsatz in Geräten zum Schweißen von Geräten mit feiner Teilung.

2) Druckmaschine:

Beschreibung einer vollautomatischen Druckmaschine, in der Regel mit optischem Ausrichtungssystem, durch die Leiterplatte und Schablone zur Erkennung der Ausrichtungsmarkierung, die Realisierung des Formumkehrfensters und der Leiterplattenpads automatisch ausgerichtet, Druckmaschinengenauigkeit von 0,01 mm, aber die Druckmaschine Eine Vielzahl von Prozessparametern wie Rakelgeschwindigkeit, Rakeldruck, Entformungsgeschwindigkeit, die Schablone und der Abstand zwischen der Leiterplatte müssen noch manuell eingestellt werden.

(3) Faktoren, die den Druckeffekt beeinflussen:

A. Die Glätte des Schablonenfensters und das Verhältnis von Durchmesser zu Tiefe.

B. Die Wirkung der thixotropen Eigenschaften der Lotpaste.

4) Lotpastendruckverfahren:

A. Lotpastenvorbereitung: Lotpaste sollte kalt (zwischen 0 und 10 Grad) in den Kühlschrank gestellt werden.Wenn es verwendet wird, nehmen Sie es bei Raumtemperatur aus dem Kühlschrank (4 Stunden) und öffnen Sie dann den Deckel. Unter den Bedingungen der Fabrik kann durch Rühren in der Maschine etwa 0,5 bis 1 Stunde verwendet werden. Dabei ist zu beachten, dass die Viskosität der Lotpaste abnimmt. Die Partikelgröße entspricht den aktuellen Produktanforderungen.(Zur Messung sollte ein Viskosimeter verwendet werden)

B. Die Installation und Kalibrierung der Schablone kann halbautomatisch erfolgen, indem das CCD die Ausrichtung unterstützt.

C. Lötpaste drucken: Die Anfangsmenge ist nicht zu groß, achten Sie auf die Qualität der Umgebung: kein Wind, sauber, Temperatur (23 = 3) Grad, relative Luftfeuchtigkeit weniger als 70 %.

D. Fertigstellungs-/Reinigungsvorlagen.

(5) die Anpassung und Auswirkung der Prozessparameter der Druckmaschine:

A. Rakelgeschwindigkeit: im Allgemeinen zwischen 12 und 40 mm/s

B. Rakeldruck: im Allgemeinen 0,5 kg/25 mm

C. Rakelbreite: die Länge der Leiterplatte plus etwa 50 mm für das Beste

D. Druckspalt: im Allgemeinen auf 0–0,07 mm geregelt

E. Trenngeschwindigkeit:

F. Rakelform und Produktionsmaterialien.

(6) Fehler beim Lotpastendruck, Ursachen und Gegenmaßnahmen:

A. Fehlausrichtung der Lotpastengrafiken:

Ursachen: falsche Ausrichtung der Stahlplatte und des Belagversatzes;Die Druckgenauigkeit der Druckmaschine reicht nicht aus

Schaden: leicht zu verursachende Brückenverbindung

Gegenmaßnahmen: Position der Stahlplatte anpassen, Druckmaschine anpassen

B. Lötpastengrafiken sind scharf gezogen, es entsteht eine Vertiefung:

Ursachen: zu hoher Rakeldruck, zu geringe Härte des Gummirakels, sehr großes Fenster

Gefahr: Die Menge an Lot reicht nicht aus, es kann leicht zu einer virtuellen Schweißnaht kommen, die Festigkeit der Lötverbindung ist nicht ausreichend.

Gegenmaßnahmen: Passen Sie den Druckdruck an, wechseln Sie den Metallschaber, um das Design des Schablonenfensters zu verbessern.

C. Zu viel Lotpaste:

Ursachen: Vorlagenfenster ist zu groß, PCB-Vorlagenlücke ist zu groß

Gefahr: Es kann leicht zu einer Brückenverbindung kommen

Gegenmaßnahmen: Überprüfen Sie die Größe des Vorlagenfensters, passen Sie die Druckparameter an, insbesondere den Abstand der Leiterplattenvorlage

D. Ungleichmäßige Grafiken, unterbrochene Punkte

Ursachen: Vorlage, Fenster, Wand, Leuchtkraft ist nicht gut, Druckplattenzeiten, die Paste konnte nicht rechtzeitig abgewischt werden, die Thixotropie der Paste ist nicht gut.

Gefahr: Es kann leicht passieren, dass die Lotmenge nicht ausreicht, wie z. B. falsche Lötfehler.

Gegenmaßnahmen: Vorlage abwischen.

E. Grafische Färbung:

Ursachen: Die Schablone druckt zu lange, das Netz kann nicht rechtzeitig abgewischt werden, die Qualität der Lötpaste ist schlecht, die Platte hinterlässt Jitter.

Gefahr: leicht zu überbrücken.

Gegenmaßnahmen: Schablone abwischen, Lotpaste wechseln, Maschine einstellen.

Kurz gesagt, beim Drucken von Lotpasten sollte darauf geachtet werden, dass sich die Parameter der Paste jederzeit ändern, z. B. Partikelgröße/-form, Thixotropie und Flussmitteleigenschaften. Darüber hinaus führen auch die Parameter der Druckmaschine zu Änderungen, z. B. beim Drucken Druck/Geschwindigkeit und Umgebungstemperatur, die Qualität des Lotpastendrucks und die Qualität des Lötens haben einen großen Einfluss auf den Lötprozess. Jeder Parameter im Druckprozess sollte sorgfältig behandelt und häufig die relevanten Koeffizienten beobachtet und aufgezeichnet werden.

Unser Produkt LASCAN L3000 3D Lotpastendickentester erfasst Zehntausende Datensätze per Laser im visuellen Bereich und ermittelt dann einige grundlegende Parameter der Lotpaste, wie den Maximalwert, den Minimalwert, den Durchschnittswert, die Fläche, Volumen usw. Aus dem vorherigen Inhalt wissen wir, dass der Lotpastendickentester der wichtigste Parameter im Lotpastendruckprozess ist.Volumen usw. Aus dem vorherigen Inhalt wissen wir, dass die Schablone auch beim gesamten Drucken der Lötpaste eine sehr wichtige Rolle spielt. Die Schablonenreinigungsmaschine verfügt über eine Luftpumpe, um die Lösung durch den rotierenden Arm der Schablone zu reinigen!