Was ist Leiterplattenbestückung: Ein umfassender Leitfaden für Anfänger

Will beherrscht elektronische Komponenten, Leiterplatten-Produktionsprozess und Bestückungstechnik, und verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Produktionsüberwachung und Qualitätskontrolle. Unter der Prämisse der Qualitätssicherung, Will bietet Kunden die effektivsten Produktionslösungen.
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Was ist Leiterplattenbestückung

Was ist Leiterplattenbestückung?

Die Leiterplattenmontage bezieht sich auf den Prozess der Montage aller elektronischen Komponenten wie Widerstände, Transistoren, Dioden, usw. auf eine Leiterplatte, und das Montageverfahren kann manuell oder mechanisch sein. Oft wird die Leiterplattenbestückung mit der Leiterplattenherstellung verwechselt, Sie beinhalten völlig unterschiedliche Prozesse. Apropos Leiterplattenfertigung, Es umfasst eine sehr breite Palette von Prozessen, einschließlich Design und Prototyping, Die Montage von Leiterplatten hingegen beginnt nach der Herstellung der Leiterplatte und dreht sich alles um die Platzierung der Komponenten.

3 Arten von PCB-Montagetechnologien

Der Fortschritt der elektronischen Technologien hat mehr Möglichkeiten für die Leiterplattenmontage gebracht. Jetzt gibt es drei häufig verwendete Montagetechnologien, einer ist SMT ( Oberflächenmontagetechnologie), das zweite ist THT(Durchgangsbohrtechnik), und der dritte ist eine Kombination der ersten beiden.

Oberflächenmontagetechnologie

SMT-Leiterplattenbaugruppe

SMT-Baugruppe wird hauptsächlich durch Löten von oberflächenmontierten Bauelementen zusammengebaut (SMD) auf der Platine. Da das Standardpaket von SMD-Bauteilen klein ist, Der gesamte Prozess muss sorgfältig kontrolliert werden, um die hohe Genauigkeit und die richtige Temperatur der Lötstellen sicherzustellen. Glücklicherweise, SMT ist eine vollautomatische Bestückungstechnologie, die einzelne Komponenten automatisch aufnimmt und mit äußerster Präzision auf der Leiterplatte platziert.

Durchgangsbohrtechnik

Durchgangsbohrtechnik

THT ist eine traditionellere PCB-Montagetechnologie, bei der der Installateur elektronische Komponenten wie Kondensatoren einfügt, Spulen, und große Widerstände und Induktoren in die Leiterplatten-Durchgangslöcher. Verglichen mit SMT, Durchsteckmontage ermöglicht die Montage großformatiger Bauteile, und es bietet eine stärkere mechanische Bindung, was sich auch besser zum Testen und Prototyping eignet. mehr THT-Leiterplattenbestückung>>

Mixed-PCB-Montagetechnik

Mixed-PCB-Montagetechnik

Elektronische Produkte sind in der Regel kleiner und haben mehr Funktionen, Dies stellt höhere Anforderungen an die Leiterplattenbestückung. Menschen müssen hochkomplexe Schaltungen auf engstem Raum zusammenbauen, Es ist schwierig, den gewünschten Effekt nur mit SMD oder PTH zu erzielen, wir müssen SMT- und THT-Technologie kombinieren. Bei Verwendung von gemischter Leiterplattenbestückungstechnik, Es müssen entsprechende Anpassungen vorgenommen werden, um das Löten und die Montage zu vereinfachen.

PCB-Montageprozess

Schritt 1: Lötpastenschablone

Im ersten Schritt, Lötpaste würde auf die Platine aufgetragen werden. Die Lotpaste ist grau und besteht aus winzigen Metallkügelchen 96.5% glaube, 3% Silber, und 0.5% Kupfer, Achten Sie darauf, es in einer kontrollierten Menge zu verwenden und stellen Sie sicher, dass es an der genauen Stelle aufgetragen wird. In einer Leiterplattenmontagelinie, Leiterplatten und Lötschablonen werden durch mechanische Klemmen gehalten und die exakte Menge Lotpaste auf die gewünschten Stellen aufgetragen. Die Maschine trägt die Aufschlämmung auf die Schablone auf, bis sie jeden offenen Bereich gleichmäßig bedeckt. Schließlich, Wenn wir die Schablone entfernen, können wir sehen, dass die Lötpaste an der richtigen Stelle bleibt.

Schritt 2: Aufsammeln und plazieren

Im zweiten Schritt, Wir müssen die Pick-and-Place-Maschine verwenden, die oberflächenmontierte Komponenten automatisch auf Leiterplatten platzieren kann. Zur Zeit, SMD-Komponenten werden häufig auf Arten von Leiterplatten verwendet, die mit hoher Effizienz montiert werden können. In der Vergangenheit, Pick and Place werden manuell angewendet, und der Monteur muss während des Prozesses viel Aufmerksamkeit darauf verwenden, sicherzustellen, dass alle Komponenten in der richtigen Position platziert werden. Während die automatische Bestückung von Robotern betrieben wird, die arbeiten können 24/7 ohne Ermüdung, Es verbesserte die Produktivität und reduzierte Fehler in hohem Maße. Die Maschine nimmt Leiterplatten mit ihrem Vakuumgreifer auf und transportiert sie anschließend zur Pick-and-Place-Station. Anschließend positioniert der Roboter die Leiterplatte auf der Station, und die SMD-Komponenten würden an vorgesehenen Stellen auf der Lötpaste platziert.

Schritt 3: Reflow-Löten

Nach dem Pick and Place, Die Leiterplattenbestückung würde zum Reflow-Lötprozess übergehen. Die Leiterplatten würden über das Förderband zu einem großen Reflow-Ofen transportiert. Der Ofen würde die Eber bei hohen Temperaturen erhitzen, normalerweise ungefähr 250 Grad Celsius, um das Lötzinn in der Lötpaste zu schmelzen. Wenn der Wärmeprozess beendet ist, Die Eber wurden durch den Ofen bewegt, der aus einer Reihe kühlerer Heizelemente besteht, was helfen würde, das geschmolzene Lot abzukühlen und zu verfestigen. Beim Reflow-Löten, Wir sollten auf einige spezielle Boards achten, nehmen zweiseitige Leiterplatten zum Beispiel. Jede Seite zweiseitiger Leiterplatten muss separat schabloniert und reflowgelötet werden, normalerweise, Die Seite mit weniger Komponenten würde zuerst reflowgelötet, dann die andere Seite.

Schritt 4: Inspektion

Die bestückten Leiterplatten müssen auf Funktionalität getestet werden, der Reflow-Prozess kann zu einer schlechten oder gar fehlenden Verbindung führen. Auch die Bewegung während des Reflow-Lötens kann Kurzschlüsse verursachen. Somit, Die Inspektion ist ein wichtiger Schritt während des Montageprozesses. Es gibt eine Vielzahl von Methoden, um Fehler zu untersuchen, und die am häufigsten verwendeten sind manuelle Prüfungen, Röntgeninspektion, und automatischer optischer Inspektion. Nach dem Reflow-Löten können regelmäßige Inspektionen durchgeführt werden, So können potenzielle Probleme identifiziert werden, bis die Leiterplattenmontage zum nächsten Prozess übergeht. Eine solche Inspektion kann den Herstellern helfen, viel Geld zu sparen, denn je früher sie ein Problem erkennen, desto früher kann es ohne Zeitverlust gelöst werden, Humanressourcen, und Materialien.

Schritt 5: Durchsetzen von Komponenten durch das Loch

Abgesehen von SMD-Bauteilen, Einige Leiterplatten müssen möglicherweise mit anderen Arten von Komponenten wie Durchgangsloch- oder PTH-Komponenten bestückt werden. Also, wie man diese Komponenten zusammenbaut? Gut, Es gibt plattierte Löcher in den Leiterplatten, die Zugang für PCB-Komponenten bieten, um Signale von einer Seite auf die andere Seite der Platine zu übertragen. Somit, Lötpaste ist in diesem Fall verarbeitbar, Daher müssen wir andere Lötmethoden verwenden, um PTH-Komponenten wie manuelles Löten und Wellenlöten einzusetzen.

Schritt 6: Funktionstest

Im letzten Schritt, Die Endkontrolle wird durchgeführt, um die Funktionalität von PCBA zu testen, wir nennen diesen Vorgang a “Funktionstest”. Dieser Test simuliert den normalen Betrieb der Leiterplatte, und Überwachung der elektrischen Eigenschaften der PCB, wenn die Stromversorgung und das analoge Signal durch die PCB geleitet werden, um zu beurteilen, ob die PCBA geeignet ist.

Vorschläge aufführen Leiterplattenmontage Besser

Nachdem der detaillierte Prozess der Leiterplattenmontage erläutert wurde, Jetzt möchten wir einige Vorschläge machen, die die Qualität der PCBA verbessern können.

  1. Komponentengröße

Es ist von großer Bedeutung, während der PCB-Designphase die richtige Gehäusegröße für jede Komponente auf den Platinen auszuwählen, allgemein gesagt, Wir empfehlen, größere Pakete zu wählen. Die Wahl kleinerer Gehäuse kann zu potenziellen Problemen während der Leiterplattenmontagephase führen, was viel Zeit in Anspruch nehmen würde, um die Schaltung zu ändern. Während für einige komplizierte Modifikationen wie das Zerlegen und Löten von Komponenten, Das erneute Zusammenbauen der gesamten Platine ist viel einfacher.

  1. Komponenten-Fußabdruck

Der Bauteil-Footprint ist ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Leiterplattenbestückung. Jeder Footprint muss genau nach dem Landmuster erstellt werden, das im Datenblatt jeder integrierten Komponente angegeben ist. Viele Probleme können durch einen falschen Fußabdruck entstehen, wie das Verursachen einer ungleichmäßigen Wärmeeinwirkung auf die integrierte Komponente während des Lötprozesses, Dadurch haftet es nur an einer Seite der Leiterplatte und nicht an beiden Seiten. Zusätzlich, passive SMD-Bauteile wie Widerstände, Kondensatoren, und Induktoren würden ebenfalls hauptsächlich aufgrund falscher Dimensionen des Anschlussflächenmusters, das mit der Komponente verbunden ist, beeinträchtigt werden, und unterschiedliche Größe der mit den beiden Pads des Bauteils verbundenen Spuren, oder die Spurweite ist zu breit.

  1. Abstand zwischen Komponenten

Überhitzung durch unzureichenden Abstand zwischen den Komponenten ist eine der Hauptursachen für das Versagen von Leiterplatten, und dieses Problem ist in einigen hochkomplexen Schaltungen ausgeprägter. Das Platzieren einer Komponente zu nahe an einer anderen kann eine Vielzahl von Problemen verursachen, Die schwerwiegendste davon kann zu einem Redesign und einer Neufertigung der Leiterplatte führen, Dies ist ein zeitaufwändiger Prozess, der unnötige Kosten verursacht. Wenn wir automatisierte Montage- und Prüfmaschinen einsetzen, Es ist wichtig sicherzustellen, dass jede Komponente weit entfernt von mechanischen Teilen gehalten wird, den Rand des Brettes, und alle anderen Komponenten. Zu geringe oder falsch gedrehte Bauteileabstände können zu Problemen beim Wellenlötprozess führen. Zum Beispiel, wenn auf dem Weg der Welle eine höhere Komponente einer Komponente mit niedrigerer Höhe vorausgeht, Die Schweißnaht wird schwächer.

  1. Aktualisierte Stückliste

Sowohl für das PCB-Design als auch für Montageprozesse, Es ist wichtig, sicherzustellen, dass die Stückliste(GUT) wird immer aktualisiert. Jegliche Fehler oder Ungenauigkeiten der Stückliste können große Probleme mit sich bringen, Dies kann die gesamte Montagephase verzögern, da die Hersteller viel Zeit aufwenden müssen, um das Problem herauszufinden und zu lösen. Um die Richtigkeit und Gültigkeit der Stückliste sicherzustellen, Jedes Mal, wenn Sie Ihr PCB-Design aktualisieren, Sie sollten die Stückliste gründlich und sorgfältig prüfen. Zum Beispiel, wenn einem bestehenden Projekt eine neue Komponente hinzugefügt wird, dann muss sichergestellt werden, dass die Stückliste entsprechend aktualisiert wird.

  1. Verwendung von Fiducials

Bezugspunkte sind abgerundete Kupferformen, Sie würden die Rolle von Orientierungspunkten für Bestückungsmaschinen spielen. Durch die Verwendung von Fiducials, automatisierte Geräte können die Platinenausrichtung erkennen und oberflächenmontierte Komponenten mit feiner Teilung montieren. Bezugsmarken können in zwei Klassen unterteilt werden, nämlich globale Bezugsmarken und lokale Bezugsmarken. Globale Passermarken werden verwendet, um am Rand der Leiterplatten platziert zu werden, so dass die Ausrichtung der Platine in der X-Y-Ebene von Bestückungsmaschinen erkannt werden kann. In Bezug auf lokale Bezugsmarken, sie werden nahe an den Ecken von quadratischen SMD-Bauteilen platziert, Dadurch können Bestückungsmaschinen den Footprint einer Komponente genau lokalisieren, was dazu beitragen kann, die Positionierungsfehler während der Leiterplattenmontage zu reduzieren. In einem Wort, Fiducials sind sehr wichtig für die Leiterplattenbestückung, vor allem, wenn viele Komponenten auf der Platine involviert sind, die nicht weit voneinander entfernt sind.

Leiterplattenmontage Die Einführung neuer Produkte stellt sicher, dass die Wettbewerbsfähigkeit der Produktlinie durch die Anwendung der fortschrittlichen Technologie gewährleistet wird

MOKO Technology ist ein führender PCBA-Anbieter in China, zertifiziert mit ISO9001, ISO14001, ISO13485, IPC, und UL. Wir sind bestrebt, einen qualitativ hochwertigen Leiterplattenbestückungsservice anzubieten, indem wir unsere nutzen 16 langjährige Erfahrung und Expertise, die uns zuversichtlich machen, Arten von Montageanforderungen gut zu erfüllen.

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