Proceso de montaje en superficie
Originalmente, todos los PCB se montaron a mano utilizando solo una plancha de soldadura. A medida que avanza la tecnología, los componentes se hacen más pequeños y más difíciles de montar a mano y la cantidad de componentes que pueden caber en una sola placa aumenta. Por lo tanto, se desarrolló la necesidad de montaje automático.
Elementos requeridos
Los siguientes son los elementos necesarios para el montaje automático:
-
Gerber en RS-274-X (aberturas incrustadas) incluido el dibujo de fabricación.
-
Archivo de texto de centroide de pieza con designadores de referencia, capa de colocación externa y ubicación y rotación X & Y en formato ASCII.
-
Archivos de perforación de control numérico (NC)
-
Archivo de pasta de soldadura (uno de los archivos de Gerber) para todos los lados montados
-
Archivo de puntos de pegamento
-
Si es posible, la base de datos de diseño, especificando el formato de la base de datos (nombre del programa)
-
Lista de piezas o lista de materiales (lista de materiales)
-
Piezas o hardware requerido
Los archivos de Gerber se utilizan para definir las ubicaciones de las almohadillas y ayudar a la casa de montaje a determinar dónde se encuentra la punta 1 y proporciona información sobre cómo se ve la placa. La base de datos también se puede utilizar para determinar la ubicación del punta 1. Algunas casas de placa eligen hacer su propio archivo / plantilla de pasta de soldadura. El diseñador puede crear el archivo de pasta de soldadura a su gusto con experiencia. Es bueno aprender cómo y por qué la casa de montaje crea sus plantillas y las duplica para garantizar la consistencia de cada casa de montaje (el nombre común para cualquier empresa que monta las placas). El archivo de pasta de soldadura se utiliza para enmascarar toda la placa, excepto las áreas que serán soldadas. La pasta de soldadura se aplica a las pads expuestas y se elimina la plantilla. Los componentes se aplican y sujetan a la placa mediante la pasta de soldadura y los puntos de pegamento que fijan los componentes a medida que se sueldan a la placa.
Para la ubicación de los componentes, se requiere un archivo de ubicación / centroide de piezas para saber dónde se encuentra el centro de la pieza. La ID de capa muestra en qué lado se coloca la parte y la rotación muestra la orientación del componente.
La consistencia en la rotación del componente original es crítica para informar. A menos que el software del diseñador pueda dar cuenta de inconsistencias, todos los componentes deben crearse con la misma orientación.
Los archivos de perforación NC se utilizan para ubicar los orificios de montaje y proporcionar los tamaños de agujeros para los componentes de orificio pasante. Esto también permite que la casa de montaje determine la distancia adecuada para el cable de componente.
Se utiliza una lista de materiales o partes para hacer referencia a los designadores del archivo centroide y los componentes que deben montarse. La lista de materiales también debe proporcionar información si el componente es un componente de SM o un componente pasante.
Otras Consideraciones
Otras consideraciones para el montaje automático son el tamaño de la placa, el tamaño del panel y los rieles de borde. Las placas generalmente se montan en un panel que puede contener muchas placas. El panel es el material original en el que se grabaron las placas. Los paneles pasan a la sala de montaje con todas las placas intactas.
Nota
Los rieles de borde son las conexiones alrededor de una placa que sostienen la placa durante el montaje, pero se pueden romper fácilmente cuando es el momento de retirar la placa.
1.Ordenar una Placa
PCBWay Solución integral para montaje de PCB y prototipo,
2.Verificación DFM
La verificación DFM observa todas las especificaciones de diseño de una PCB. Específicamente, esta comprobación busca cualquier característica faltante, redundante o potencialmente problemática. Cualquiera de estos problemas puede influir grave y negativamente en la funcionalidad del proyecto final. Por ejemplo, una falla común de diseño de PCB está dejando muy poco espacio entre los componentes de PCB. Esto puede provocar cortos y otras disfunciones.
Al identificar los posibles problemas antes de que comience la fabricación, los controles DFM pueden reducir los costos de fabricación y eliminar los gastos imprevistos. Esto se debe a que estos controles reducen el número de placas desechadas. Como parte de nuestro compromiso con la calidad a bajo costo.
3.Control de calidad entrante (IQC)
PCBWay Verificación de todos los materiales entrantes y problemas de calidad de manejo antes de que comience el montaje SMT posterior. Nuestro puesto de IQC verificará los siguientes problemas de materiales recibidos si cumplen con nuestros estrictos requisitos.
• número de modelo y cantidades según la lista de materiales
• forma (deformación, pin roto, oxidación, etc.), particularmente para IC u otros componentes complejos
• prueba de muestra de materiales entrantes por herramientas tales como marco de prueba, multímetro, etc.
• Si se produce un defecto o una discrepancia anterior, devolveremos todos los materiales recibidos al proveedor o al cliente.
4.Programación de máquina - Archivo Gerber / CAD a Centroide / Ubicación / XY
Una vez recibidos los paneles y componentes de PCB, el siguiente paso es configurar las diversas máquinas utilizadas en el proceso de fabricación. Las máquinas como la máquina de colocación y la AOI (inspección óptica automatizada) requerirán la creación de un programa que se genere mejor a partir de datos CAD, pero con frecuencia esto no está disponible. Los datos de Gerber casi siempre están disponibles ya que estos son los datos requeridos para la PCB desnuda que se va a fabricar.
5.impresión de la pasta del soldadura
La primera máquina para configurar en el proceso de fabricación es la impresora de pasta de soldadura, que está diseñada para aplicar pasta de soldadura mediante una plantilla y escurrimientos en las almohadillas adecuadas de la PCB.
6.Colocación de los componentes
Una vez que se haya confirmado que la PCB impresa tiene aplicada la cantidad correcta de pasta de soldadura, se traslada a la siguiente parte del proceso de fabricación, que es la colocación de los componentes. Cada componente se recoge de su embalaje utilizando una boquilla de aspiración o agarre, comprobado por el sistema de visión y colocado en la ubicación programada a alta velocidad.
Existe una gran variedad de máquinas disponibles para este proceso y depende en gran medida de la empresa y del tipo de máquina que se seleccione. Por ejemplo, si el negocio se enfoca en grandes cantidades de construcción, entonces la tasa de colocación será importante. Sin embargo, si el enfoque es un lote pequeño / mezcla alta, entonces la flexibilidad será más importante.
7.Inspección óptica automatizada pre-reflow (AOI)
Después del proceso de colocación de componentes, es importante verificar que no se hayan cometido errores y que todas las piezas se hayan colocado correctamente antes de la soldadura por reflujo. La mejor manera de hacerlo es mediante el uso de una máquina AOI para realizar comprobaciones tales como presencia de componentes, tipo / valor y polaridad.
8.Soldadura por reflujo
Una vez que los componentes se colocan en las placas, cada pieza se envía a través de nuestras máquinas de reflujo. Esto significa que la pasta de soldadura necesita solidificarse, adherir los componentes a la placa. El montaje de PCB logra esto a través de un proceso llamado "reflujo".
Esta parece ser una de las partes menos complicadas de los procesos de montaje, pero el perfil de reflujo correcto es clave para garantizar uniones de soldadura aceptables sin dañar las piezas o el montaje debido al calor excesivo.
Cuando se utiliza soldadura sin plomo, un ensamblaje cuidadosamente perfilado es aún más importante ya que la temperatura de reflujo requerida a menudo puede ser muy cercana a la temperatura nominal máxima de muchos componentes.
9.Inspección óptica automatizada Post-Reflow (AOI)
La última parte del proceso de montaje superficial es verificar nuevamente que no se hayan cometido errores al usar una máquina AOI para verificar la calidad de la junta de soldadura.
A menudo, el movimiento durante el proceso de reflujo dará como resultado una mala calidad de conexión o una falta total de conexión. Los circuitos cortos también son un efecto secundario común de este movimiento, ya que los componentes extraviados a veces pueden conectar partes del circuito que no deberían conectarse.
La verificación de estos errores y desajustes puede implicar uno de varios métodos de inspección diferentes. El más común de estos métodos de inspección incluye lo siguiente:
- Verificaciones manuales
- Inspección óptica automática (AOI)
- Inspección automatizada de rayos X (AXI)
10.Revestimiento formal
Algunos montajes de placas de circuito impreso completos tienen un revestimiento de conformación. Por lo general, depende de los requisitos del producto del cliente.
11.Inspección final y prueba funcional
Una vez finalizada la etapa de recubrimiento de soldadura y conformación del proceso de montaje de PCB, el equipo de control de calidad probará la PCB para determinar su funcionalidad. Esta inspección se conoce como una "prueba funcional". El software y las herramientas de prueba generalmente son proporcionados por el cliente, PCBWay también puede hacer accesorios de acuerdo con los requisitos del cliente. La prueba pone a prueba la PCB, simulando las circunstancias normales en las que funcionará la PCB. Las señales de potencia y simuladas pasan por la PCB en esta prueba mientras los probadores monitorean las características eléctricas de la PCB.
12.Lavado y secado
Baste decir que el proceso de fabricación puede ser sucio. La pasta de soldadura deja una cierta cantidad de flujo, mientras que la manipulación humana puede transferir aceites y suciedad de los dedos y la ropa a la superficie de la placa. Una vez que todo está dicho y hecho, los resultados pueden parecer un poco lúgubres, lo cual es a la vez estético y práctico.
13.Embalaje y envío
Todas las placas montadas están empacadas (se pueden solicitar en empaques antiestáticos) y se envían a DHL, FedEx, UPS, EMS, y más. Cualquier componente no utilizado se devuelve de acuerdo con las instrucciones del cliente. Además, los clientes reciben una notificación por correo electrónico cuando envían sus paquetes.
