Introdução básica do SMT

Introdução básica de SMT

1. Conceito básico

Tecnologia de montagem de superfície, conhecida em inglês como 'SURFACE MOUNT TECHNOLOGY' conhecida como SMT, é a pasta de componentes de montagem em superfície, soldada às almofadas da placa de circuito impresso revestidas com pasta de solda e, em seguida, os componentes de montagem em superfície colocados com precisão no almofadas revestidas com pasta de solda, através do aquecimento da placa de circuito impresso até a fusão da pasta de solda, o resfriamento realizará a conexão entre os componentes e o circuito impresso.

2. Vantagens da tecnologia de montagem de superfície:

(1) alta densidade de montagem, o uso de SMT relativamente falando, pode reduzir o tamanho do produto eletrônico em 60%, 75% de redução de peso

(2) a confiabilidade do creme, a taxa geral de juntas de solda defeituosas é inferior a 10 partes por milhão, do que a tecnologia de soldagem por onda de componentes passantes é uma ordem de magnitude menor.

(3) boas características de alta frequência

4）Redução de custos

(5) para facilitar a produção automatizada.

3. Desvantagens da tecnologia de montagem em superfície:

1) os componentes no valor nominal não podem ser vistos, o trabalho de manutenção é difícil

2) a manutenção e substituição do dispositivo são difíceis e necessitam de ferramentas especiais

3) baixa consistência do coeficiente de expansão térmica (CTE) entre componentes e placas impressas.Com o especial acompanhamento dos equipamentos de desmontagem e o surgimento de novos baixos coeficientes de expansão da placa impressa, eles não se tornaram mais um obstáculo ao desenvolvimento do SMT.

4. Processo de montagem de superfície:

O processo SMT possui dois tipos de fluxo de processo mais básico, um para o processo de refluxo de pasta de solda e o outro é o processo de soldagem por onda patch.Na produção real, deve-se basear no tipo de componentes e equipamentos de produção utilizados, bem como nos requisitos do produto para escolher um processo diferente, agora o fluxo básico do processo é mostrado abaixo:

Fluxo SMT

1) Processo de soldagem por refluxo em pasta, o processo é caracterizado por ser simples, rápido, propício à redução do tamanho do produto.

2) Processo de soldagem por onda patch, o processo é caracterizado pelo uso de espaço de placa dupla-face, o volume de produtos eletrônicos pode ser ainda mais reduzido e ainda usar componentes passantes, baratos, mas os requisitos de equipamento aumentam, o defeitos do processo de soldagem por onda são mais difíceis de obter montagem de alta densidade.

3) instalação mista, o processo é caracterizado pelo aproveitamento total do espaço da placa PCB em ambos os lados, é um dos métodos para conseguir a minimização da área de instalação, e ainda mantém as características de componentes passantes de baixo preço.

4) Ambos os lados estão usando pasta de solda - processo de soldagem por refluxo, as características do processo podem aproveitar ao máximo o espaço do PCB e, para alcançar a minimização da área de instalação, o controle do processo é complexo, requisitos rigorosos, comumente usados ​​em uso intensivo ou produtos elétricos ultrapequenos, os telefones celulares são um dos produtos típicos.

Sabemos que, em termos de novos materiais, a pasta de solda e a cola são fluidos tixotrópicos, pois causam defeitos responsáveis ​​por 60% do total de defeitos do SMT, treinando para dominar o conhecimento desses materiais a fim de garantir a qualidade do SMT SMT também envolve uma variedade de processos de montagem, como processo de impressão, processo de distribuição, processo de colocação de pasta, processo de cura, desde que qualquer um desses parâmetros de processo se desvie, levará à geração de produtos defeituosos, processo SMT O pessoal do processo SMT deve ter uma riqueza de conhecimento do processo, a qualquer momento para monitorar o status do processo, prever a tendência de desenvolvimento.

Pasta de solda e tecnologia de impressão

1. Pasta de solda

É o pó de solda e tem a função de fluxo de pasta de fluxo misturado em uma pasta, geralmente o pó de solda representa cerca de 90%, o resto é a composição química.É um sistema de material complexo, a fabricação de pasta de solda envolve dinâmica de fluidos, fundição de metais, química orgânica e física e outros conhecimentos abrangentes.

(1) para pasta de solda, uma classe de fluidos, devido à longa estrutura de cadeia de macromoléculas e emaranhamento, ou à presença de agentes tixotrópicos, seu comportamento de fluxo é muito mais complexo do que os fluidos de baixo peso molecular, tais fluidos estão sujeitos a forças externas, O cisalhamento e a taxa de cisalhamento não são mais proporcionais à viscosidade do líquido não são mais uma constante, o comportamento do fluxo não está sujeito às equações reológicas e, portanto, na engenharia deste tipo de fluidos são conhecidos como fluidos não e tônicos.

(2) Pasta de solda fora do aumento da força, a viscosidade da pasta diminuiu rapidamente, mas caiu a um certo nível e então começou a se estabilizar.Ou seja, a pasta de solda na impressão, pelo impulso do raspador, sua viscosidade diminui, ao atingir a janela do gabarito, a viscosidade atinge o menor, para que possa passar suavemente pela janela para afundar nas almofadas do PCB, com a cessação de a força externa, a viscosidade da pasta de solda e a velocidade de retorno da pasta de solda.

(3) a pasta de solda é composta de pó de bola de solda e fluxo de pasta, o tamanho das partículas de pó de bola de solda é geralmente controlado em 25UM-45UM, pó muito grosso levará à deterioração do desempenho de adesão da pasta de solda e, no fluxo de pasta, geralmente contém um certo quantidade de breu ou outras resinas, é para aumentar a viscosidade, e a segunda é para evitar o processo de soldagem em um filme de solda na segunda oceanização.

(4) método de revestimento de viscosidade e pasta de solda: um é uma impressão de estêncil de metal, o outro é através do revestimento por gota da máquina dispensadora, esses dois tipos de métodos requerem viscosidade diferente da pasta de solda, a faixa de viscosidade é mostrada na tabela abaixo:

(5) O desempenho de impressão da pasta de solda:

Produção em grande escala SMT, em primeiro lugar, os requisitos da pasta de solda podem ser suaves, sem parar através da placa de vazamento da pasta de solda ou distribuidor para o PCB, se o desempenho de impressão da pasta de solda não for bom, ela bloqueará a placa de vazamento dos ilhós, resultando na produção não pode ser realizada normalmente, o motivo é que a falta de fluxo na pasta de solda ou dosagem insuficiente causada pelo pó da liga não é o formato dos pobres, a distribuição de o tamanho das partículas não atende aos requisitos também pode causar um declínio no desempenho da impressão.

(6) a adesão da pasta de solda: a pasta de solda após a impressão colocada por um período de tempo (8H) ainda é capaz de manter a viscosidade suficiente é necessária.

(7) o colapso da pasta de solda:

É para descrever a pasta de solda impressa no PCB e depois de uma certa temperatura de pasta ainda é um bom termo, esse fenômeno geralmente leva ao refluxo após o surgimento de 'ligação de ponte, esferas voadoras'.

2. Tecnologia de impressão de pasta de solda:

A impressão em pasta de solda é o primeiro processo no SMT, a impressão em pasta de solda envolve três elementos básicos ----- pasta de solda, modelos e impressoras, uma combinação razoável dos três, a qualidade da pasta para alcançar a distribuição quantitativa da pasta de solda é muito importante.A pasta de solda já foi dita, agora é a descrição principal do módulo e da máquina de impressão.

1) métodos de fabricação de modelos de metal (estênceis):

A. Método de corrosão química, devido à existência de corrosão lateral, portanto o acabamento da parede da janela não é suficiente para materiais de aço inoxidável, o efeito é ruim, então o efeito da impressão com vazamento também é ruim.

B. Método de corte a laser, é o uso de gerador de laser CO2 ou YAG controlado por microcomputador, como pintura leve diretamente na janela de corte do modelo de metal.

C. Método de eletroformação: o método de eletroformação para fabricação de modelos é obviamente caro, adequado para uso em produtos de soldagem de dispositivos de passo fino.

2) Máquina de impressão:

Descrição da máquina de impressão totalmente automática, geralmente com sistema de alinhamento óptico, através do PCB e modelo no reconhecimento da marca de alinhamento, a realização da janela reversa do molde e almofadas de PCB alinhadas automaticamente, precisão da máquina de impressão de 0,01 MM, mas a máquina de impressão de uma variedade de parâmetros de processo, como velocidade do rodo, pressão do rodo, velocidade de desmoldagem, o modelo e a lacuna entre a placa PCB ainda precisam ser definidos manualmente.

(3) fatores que afetam o efeito de impressão:

A. A suavidade da janela do modelo e a relação entre diâmetro e profundidade.

B. O efeito das propriedades tixotrópicas da pasta de solda.

4) Processo de impressão de pasta de solda:

A. Preparação da pasta de solda: a pasta de solda deve ser colocada na geladeira fria (entre 0-10 graus).Quando utilizado, retire da geladeira em temperatura ambiente (4 horas) e depois abra a tampa, nas condições de fábrica através da agitação da máquina, pode-se usar cerca de 0,5-1H, deve-se observar que a viscosidade da pasta de solda, o tamanho das partículas é consistente com os requisitos atuais do produto.(O viscosímetro deve ser usado para medição)

B. Instalação e calibração do estêncil, semiautomática pode ser através do CCD para ajudar no alinhamento.

C. Impressão de pasta de solda: a quantidade inicial não é muito, preste atenção à qualidade do ambiente: sem vento, limpo, temperatura (23 = 3) graus, umidade relativa inferior a 70%.

D. Modelos de conclusão/limpeza.

(5) o ajuste e impacto dos parâmetros do processo da máquina de impressão:

A. Velocidade do rodo: geralmente na faixa de 12-40 mm / s

B. Pressão do rodo: geralmente em 0,5KG/25MM

C. Largura do rodo: o comprimento do PCB mais 50 MM ou mais para o melhor

D. Lacuna de impressão: geralmente controlada em 0-0,07MM

E. Velocidade de separação:

F.Forma do rodo e materiais de produção.

(6) defeitos de impressão de pasta de solda, causas e contramedidas:

A. Desalinhamento dos gráficos da pasta de solda:

Causas: alinhamento inadequado da chapa de aço e deslocamento da pastilha;a precisão da impressão da máquina de impressão não é suficiente

Danos: fácil de causar conexão em ponte

Contramedidas: ajuste a posição da placa de aço, ajuste a máquina de impressão

B. Gráficos de pasta de solda bem definidos, há uma depressão:

Causas: pressão excessiva do rodo, a dureza do rodo de borracha não é suficiente, a janela é muito grande

Perigo: a quantidade de solda não é suficiente, fácil de aparecer soldagem virtual, a resistência da junta de solda não é suficiente.

Contramedidas: ajuste a pressão de impressão, troque o raspador de metal para melhorar o design da janela do modelo.

C. Excesso de pasta de solda:

Causas: o tamanho da janela do modelo é muito grande, a lacuna do modelo PCB é muito grande

Perigo: fácil de causar conexão em ponte

Contramedidas: verifique o tamanho da janela do modelo, ajuste os parâmetros de impressão, especialmente a folga do modelo PCB

D. Gráficos irregulares, pontos quebrados

Causas: a luminosidade da parede da janela do modelo não é boa, os tempos da placa de impressão, não conseguiram limpar a pasta em tempo hábil, a tixotropia da pasta não é boa.

Perigo: fácil de causar a quantidade de solda não é suficiente, como falsos defeitos de solda.

Contramedidas: limpe o modelo.

E. Coloração gráfica:

Causas: os tempos de impressão do modelo, não a tempo de limpar a rede, má qualidade da pasta de solda, a placa deixa o tremor.

Perigo: fácil de superar.

Contramedidas: limpe o gabarito, troque a pasta de solda, ajuste a máquina.

Resumindo, a impressão da pasta de solda deve estar atenta aos parâmetros da pasta que mudarão a qualquer momento, como tamanho/formato da partícula, tixotropia e propriedades de fluxo, além disso, os parâmetros da máquina de impressão também causarão alterações, como impressão pressão/velocidade e temperatura ambiente, a qualidade da impressão da pasta de solda na qualidade da soldagem tem um grande impacto no processo de soldagem deve ser tratado cuidadosamente cada parâmetro no processo de impressão, e frequentemente observar e registrar os coeficientes relevantes.

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