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SMT 制造流程是什么 [分步说明]

2024/07/10


将元器件安装到印刷电路板 (PCB) 上,将其变成模块甚至成品的需求,催生了 SMT 制造。本文介绍了完整的 SMT 制造过程。但是在了解 SMT 流程之前,您可能需要了解一些与 SMT 制造相关的关键术语。

SMT 相关术语

  • SMT:表面贴装技术。它将元件放置并焊接在电路板表面的 PCB 焊盘上。使用 SMT 技术的PCB 组装过程称为 SMT 组装或 SMT PCBA 制造。
  • PTH:通孔,是与SMT相比的另一种PCB组装技术。将引线较长的元器件通过通孔插入PCB,并与铜孔壁焊接在一起。
  • PCB:印刷电路板由多层玻璃纤维环氧树脂、预浸料和铜层压和钻孔制成,蚀刻成电路图形并在孔壁上镀铜。PCB 制造后,它是一块没有元件的裸电路板。
  • PCBA:当 PCB 表面贴装或通孔贴装有元件时,我们将这种半成品称为 PCBA 。它可以与其他 PCBA 和外壳进一步组装成完整的产品或我们称之为盒装产品。
  • SMD:表面贴装器件,是一种用于 SMT 制造的电子元件。与用于 PTH 组装的 PTH 元件相比,SMD 的重量和尺寸要小得多,约为相同功能的 PTH 元件的 1/10.由于电子产品的尺寸更小、电路更精细,这使得 SMT 制造广受欢迎。

 

了解了术语,现在来了解 SMT 制造过程!

 

步骤1.将PCB转移到焊膏印刷机中

您正站在 SMT 装配线的起点旁。第一台机器是装载机,用于将所有 PCB 排列成线以进行 SMT 制造。上料机自动将裸PCB通过传送杆逐片送入锡膏印刷机,当一块PCB印刷完毕后,再轮流印刷下一块PCB。

 

步骤2. 焊膏印刷

在焊膏印刷机中,有一个SMT模板,用于将焊膏丝网印刷在PCB上。

PCB 停在 SMT 模板下方,然后刮刀将焊膏压过模板孔以“印刷”在 PCB 上。然后 PCB 离开机器并传送至下一台机器。

 

步骤3.焊膏检查(SPI)

SMT 制造商现在是否将元件放置在 PCB 上?还没有,慢下来。检查焊膏以避免可能的经济损失!

PCB 经过 SPI 机器的红外摄像机,该摄像机在几秒钟内记录数百张图像并将其与参考图像进行比较。如果PCB焊盘上的焊膏位置、表面、形状、厚度等都合格,则结果为“良好”,PCB进入下一步。如果结果“不好”,工程师就会暂停整条生产线并排除故障,直到一切正常。

步骤 4. 拾取并放置组件

现在您来到了元件安装机。在机器上,一些供料器会送出SMD,机器中的机械臂会将它们放置在预期的位置,吸嘴会过来拾取它们并将它们放置在PCB上。在一条自动SMT生产线上,至少有两台元件贴片机。一种是高速贴片机,用于贴装体积较小的SMD元件,例如电阻、陶瓷电容、电感等。另一类是功能性贴装机,用于贴装体积较大的SMD,如电解电容、各类IC、连接器等。如果 PCB 上有 BGA,则需要用 X 射线扫描 BGA 下方隐藏的焊球。这确保焊球没有断裂、针孔或其他缺陷并且符合焊接要求。

 

步骤5.回流焊接

PCB 上有焊膏和元件,现在要焊接它们吗?是的!在自动 SMT 线上,PCB 被送入回流焊炉。

根据不同的温度和气体要求,回流炉有8至12个温区,可以是常温回流炉,也可以是氮气回流炉。在EMS PCBA制造商PCBONLINE,有普通回流焊炉和氮气回流焊炉。对于氮气回流焊,氧含量的标准是≤4%。在回流焊接过程中,温度是根据回流曲线进行编程的。该工艺包括预热、烘烤直至焊膏和PCB焊盘形成金属间化合物,冷却后成为PCBA。然后将 PCBA 从烤箱中送出并转移到 AOI 步骤。

 

步骤6.AOI(自动光学检查)

AOI 流程是在线的,而不是独立的,以确保 PCBA 质量。PCBA逐一经过AOI机器的红外摄像机,所有表面细节都由计算机扫描和分析。此外,每个AOI工序都有专门的技术人员对PCBA进行目视检查,并标记存在的问题。在PCBONLINE,有问题的PCBA会被送去维修,并且从那时起就会与好的PCBA分开。对于双面 PCB 的 SMT 制造,上述步骤完成了其一面的 SMD 贴装。它将返回到 SMT 生产线的起点,对另一面进行表面贴装。

 

以上是完整的SMT制造过程。对于PCBA 原型制作项目,在 PCB 组装后,SMT 制造商会随机选择一个 PCBA 作为首件检验 (FAI) 的样品。

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