SMT assembly service
SMT

Услуги по сборке печатных плат SMT

Обзор технологии монтажа SMT

Технология поверхностного монтажа (SMT) - это более современный метод, используемый для организовать электронный компоненты на печатных платах (PCB). До этого инженеры использовали выводы для соединения электронных компонентов через отверстия в печатных платах. Требовалось тщательное планирование, чтобы убедиться, что мы правильно сделали все выводы на различных видах плат. Поэтому появилась технология под названием SMT. Промышленность по производству электроники часто использует эту технологию, поскольку она надежна и дает стабильные результаты.

При электронном SMT монтаже Сборка печатной платы технология размещает бессвинцовые или короткожильные компоненты (SMC/SMD) на печатной плате или других поверхностях подложки. Она собирает их с помощью пайки оплавлением или пайки погружением.

Сборка SMT является альтернативой производству PCBA со сквозными отверстиями. SMT Производство печатных плат и сборка - это структурированный цепной процесс. Голые платы электронных печатных плат собираются вместе с помощью автоматизированного оборудования, которое размещает SMD-компоненты на поверхности печатной платы. Производство и сборка печатных плат поверхностного монтажа охватывают широкий спектр продукции в дополнение к размещению компонентов и пайке.

Со временем технология монтажа SMT превратилась в доминирующий метод, используемый сегодня для сборки печатных плат. Каждый сектор электронной промышленности использует платы, созданные таким образом. Если у Вас есть такие потребности для Ваших электронных проектов, свяжитесь с нами сегодня, чтобы получить более дешевые расценки на монтаж SMT.

Возможности FS Technology по сборке печатных плат SMT

Обычно электронные изделия проектируются с помощью печатных плат, конденсаторов, резисторов и других электронных компонентов в соответствии с принципиальной схемой. Различное электрооборудование нуждается в различных технологиях обработки SMT. Она определяет, могут ли электрические компоненты и печатные платы работать должным образом. Поэтому перед SMT-обработкой необходимо провести контрольные измерения процесса, чтобы оптимизировать PCBA обработки и сборки. Это гарантирует, что дорогостоящие ошибки не произойдут в будущем, снизит процент отказов продукции, а также защитит репутацию заводов по SMT-сборке печатных плат.

FS Tech предоставляет клиентам полный процесс обслуживания печатных плат SMT. Наш производственный цех оснащен 7 полностью автоматических высокоскоростных линий по производству поверхностного монтажа и использует самые современное оборудование для монтажа SMT в том числе: автоматическая машина для загрузки плат, автоматическая машина для печати паяльной пастой, детектор толщины паяльной пасты SPI, машина для пайки оплавлением в нескольких температурных зонах, оборудование для оптического контроля AOI, машина для рентгеновского контроля, машина для выпечки, машина для очистки трафаретов и т.д. Для того, чтобы максимально удовлетворить требования клиентов к SMT-сборке, FS Technology может принять прецизионный монтаж электронных компонентов, таких как 0201 компоненты, 0.4 мм Pitch BGA, QFN. Ниже FS Technology продемонстрирует наши возможности с точки зрения производственных мощностей и обеспечения качества.

Производственные мощности SMT

SMT assembly line
  • Производственная линия: 7 автоматических линий быстрой сборки печатных плат SMT
  • Производительность: 52 миллиона размещений в месяц
  • Максимальный размер доски: 680×500 мм Наименьший: 0.25″x0.25″
  • Минимальный размер компонента: 0201 - 54 кв. мм. (0,084 кв. дюйма), длинный разъем, CSP, BGA, QFP
  • Скорость: 0,15 сек/чип, 0,7 сек/QFP
  • Типы печатных плат: однослойные, многослойные, односторонние, двусторонние, жесткие, гибкие, жестко-гибкие, HDI, высокочастотные PCBA и т.д.
  • Применимые области: носимое медицинское оборудование, аэрокосмическая промышленность, базовые станции 5G, новые энергетические самодвижущиеся автомобили и т.д.

Гарантия качества SMT

  • Более 15 сотрудников отдела качества эффективно контролируют такие основные процессы, как проверка поступающих материалов, контроль качества входного процесса, контроль качества исходящих материалов.
  • Укомплектовать штат из 5 инженеров-электронщиков, выдвигать конструктивные предложения по улучшению технологичности DFM и процесса проектирования, эффективно повышать качество продукции и эффективность производства
  • Внедряйте электронные информационные табло, эффективно контролируйте процесс планирования производства PMC и обеспечивайте сроки поставок
  • Электростатический мешок или электростатическая защитная полиэтиленовая пена используется для защитной упаковки, чтобы обеспечить безопасность продукта во время транспортировки

Полный процесс обслуживания монтажа печатных плат SMT

FS Technology занимается сборкой печатных плат уже 20 лет, мы знаем каждый шаг процесса сборки печатных плат и можем выполнить Ваш заказ качественно и быстро. Для того чтобы создать свой уверенность в службе SMT-сборки FS Technology, мы покажем Вам полный процесс сборки.

Подготовка к процессу сборки SMT

Как профессиональный производитель SMT PCBA под ключ, чтобы обеспечить качество сборки, FS Technology изучит DFM-файл клиента и проверит электронные Компоненты PCBA до начала процесса сборки.

Проверка DFM

DFM inspection before SMT assembly

Перед началом производства SMT PCBA файл с проектом тщательно проверяется, чтобы убедиться в его работоспособности. На этом этапе, который мы называем "Проектирование для производства" (DFM), мы рассматриваем требования к конструкции печатной платы. Инженеры оценивают любые функции, которые могут отсутствовать, быть избыточными или вызывать другие проблемы. Этот этап помогает найти ошибки в конструкции и позволяет конструкторам быстро избавиться от всех недостатков, что дает возможность сделать продукт успешным.

Проверка электронных компонентов

После этапа DFM процесс переходит к следующему этапу: Обслуживание SMD компонентов. На этом этапе инженерно-технический персонал проверяет, все ли компоненты были заказаны и получены в соответствии с спецификацией и платой печатной платы. Если есть какие-либо ошибки, они работают с клиентом над их устранением, прежде чем мы начнем сборку.

Формальный процесс электронной сборки SMT

SMT assembly flow chart

Шаг 1: Нанесение паяльной пасты

На начальном этапе с помощью паяльной пасты SMT компоненты прикрепляются к плате в нужных местах. Затем она устанавливает электрические соединения. Для нанесения паяльной пасты необходимы трафарет и скребки, которые помогают разместить паяльную пасту в нужных местах. Паяльная паста состоит из маленьких кусочков припоя и особого химического вещества, называемого Флюс PCBA.

Техники работы с паяльной пастой

  • Флюс и олово: Паяльная паста часто представляет собой смесь флюса и олова. Хотя струйная печать быстро набирает популярность для крупномасштабных операций SMT-сборки, это наиболее типичная техника печати паяльной пасты.
  • Паяльная паста для струйной печати: Без необходимости использования трафаретного оборудования паяльная паста может наноситься непосредственно на площадку печатной платы с помощью бесконтактного метода печати, называемого струйной печатью. Более миллиона "точек" паяльной пасты в час точно наносятся для создания идеального шрифта паяльной пасты для каждого места на плате.
 

Выбор паяльной пасты

Тип используемой паяльной пасты варьируется в зависимости от потребностей изделия и его качества. На этапе пайки в процессе SMT печатной платы потокнапример, некоторые SMD электронные компоненты не выдерживает очень высоких температур, поэтому мы должны использовать более низкую температуру. Прежде чем выбрать подходящий продукт для проекта, необходимо знать все его качества и критерии.

Трафаретная печать для паяльной пасты

Во-первых, давайте убедимся, что все понимают, что мы имеем в виду, обсуждая SMT-печать. Трафаретная печать, которая не требует прямого контакта, и контактная трафаретная печать являются частью процесса, который включает в себя добавление паяльной пасты на площадки печатной платы. В связи с характером монтажа SMT системаДля такой технологии необходимо использовать трафаретную печать контактного типа.

Паяльную пасту необходимо тщательно перемешать, прежде чем делать что-либо дальше. Что касается вязкости, то паста может значительно повлиять на качество печати. Цель состоит в том, чтобы соответствовать стандартам текущего стандарта печати. Поскольку это может повлиять на качество печати, Вы хотите, чтобы вязкость была близка к рекомендуемому диапазону.

Наибольший размер печатных плат SMT, с которыми может работать машина, средства управления для правильного выравнивания экрана и повторяемости печати, а также механизм удержания платы - все это критические аспекты трафаретного принтера для паяльной пасты. Наиболее распространенным способом нанесения паяльной пасты является использование трафаретов. Этот метод используется как для повторной обработки, так и для массового производства.

Шаг 2: Размещение компонентов

В отличие от прежних времен, в Процесс сборки печатной платы на этом этапе теперь полностью автоматизирована. Роботизированные машины для подбора и размещения теперь выполняют задачу по подбору и размещению компонентов для поверхностного монтажа, которая ранее выполнялась человеком. В результате компании, занимающиеся сборкой печатных плат SMT, используют машины pick-and-place, которые выбирают и размещают компоненты на высокой скорости с помощью вакуума или захватной насадки. Эти передовые оборудование для поверхностного монтажа точно расположите компоненты на плате в предназначенных для них местах.

Учет CTE при размещении компонентов

Мы должны учитывать многие вещи, чтобы определить допуск и расстояние между местами установки компонентов SMT. CTE, что означает коэффициент теплового расширения, является одной из наиболее важных вещей, которые необходимо учитывать при определении расстояния и расположения компонентов SMT. Некоторые печатные платы имеют стеклоэпоксидную основу, и в них используются керамические держатели чипов, не содержащие свинца. Когда разница в CTE между керамическими носителями и эпоксидной основой становится слишком большой, паяное соединение может разрушиться примерно через 100 циклов.

Шаг 3: Автоматизированная оптическая инспекция

Затем печатная плата отправляется на автоматизированный оптический контроль (АОИ) перед пайкой оплавлением, чтобы убедиться, что во время процедуры подбора и размещения не было допущено ошибок и что все детали были размещены правильно.

При автоматическом обнаружении ссервис, машина сканирует PCBA с помощью камеры. Проводится сравнение между проверенными паяными соединениями и сертифицированными параметрами в базе данных. Когда изображение обработано, машина проверяет наличие дефектов на PCBA; она либо показывает метки, либо использует автоматические сигналы, чтобы указать, что плата нуждается в ремонте.

Они используют высокоскоростную и высокоточную технологию визуальной обработки для автоматического поиска проблем монтажа и ошибок пайки на платах PCBA. Для повышения эффективности производства и качества сварки плат PCBA могут предлагаться решения для онлайн-инспекции. Эти решения могут варьироваться от плат с мелким шагом и высокой плотностью до плат с низкой плотностью и большим размером, и они могут быть разных размеров.

Вы будете иметь больше контроля над процессом, используя AOI для сокращения количества дефектов, обнаружения и устранения проблем на ранних стадиях процесса сборки. Если трудности будут обнаружены на ранних стадиях, дефектные печатные платы не будут отправляться на более поздние этапы сборки. Кроме того, автоматизированная оптическая инспекция сократит расходы на ремонт и предотвратит необходимость выбрасывать неисправные печатные платы.

Шаг 4: Пайка припоя

Теперь все компоненты для поверхностного монтажа смонтированы вместе с паяльной пастой. Теперь, чтобы паяльная паста правильно прикрепила компоненты печатной платы, она должна затвердеть до требуемых характеристик. Начинается пайка оплавлением, важнейший этап в изготовлении плат PCBA. Паяльная паста и компоненты в сборе транспортируются по конвейеру в промышленную печь для пайки. Нагреватели печи расплавляют припой в паяльной пасте. После окончания плавления припой перемещается по конвейеру и помещается перед несколькими охладителями. Основная функция этих охладителей - снизить температуру припоя, чтобы он мог затвердеть.

The working principle of reflow oven

Печи повторной прокалки - это крошечные печи для пакетной обработки, используемые в лабораториях. Встроенная печь повторной прокалки часто является лучшим вариантом для крупных производителей PCBA. Обычно используются в технологии поверхностного монтажа производства печатных плат, поточная печь для пайки имеет ряд зон нагрева, за которыми следуют зоны охлаждения. Печи для пайки оплавлением различаются по длине и пропускной способности, что влияет на количество зон охлаждения и нагрева. Встроенное программное обеспечение обеспечивает заданную температуру для зон во время операции пайки. Температура, при которой печатная плата должна работать в этой зоне, была предварительно определена.

Этапы процесса рефлоу

Существует четыре этапа процесса пайки SMT припоем:

Этап 1: Предварительный нагрев

Во время этапа, известного как "предварительный нагрев", температура платы постепенно повышается до необходимого уровня. Этот этап процесса пайки оплавлением требует тщательного контроля; Поскольку доступ тепла к плате и компонентам может вызвать SMD патч-компоненты повреждаются из-за сильного теплового воздействия, необходимо внимательно следить за этим процессом. Рекомендуется, чтобы температура поднималась со скоростью два-три градуса в секунду.

Этап 2: Термическая пропитка

После прохождения фазы предварительного нагрева, платы PCBA подвергаются процессу термической выдержки. Во время этой фазы основной задачей является поддержание температуры устройств поверхностного монтажа (SMD) PCBA на том же уровне, который был достигнут во время фазы предварительного нагрева. Для этого есть две причины:

  • First, ensure that all the places on the PCBA circuit board receive sufficient heat and that there are no cold patches due to the shadowing effect.
  • The second purpose is to eliminate the solvents or volatiles that are included in the solder paste, as well as to activate the flux.
 

Stage 3: Reflow Stage

During the reflow step, the solder is heated to its melting point so that we may form the necessary solder connections. In the actual reflowing process, the flux is used to lower the surface tension at the junction of the metals to achieve metallurgical bonding. This opens the door for the individual spheres of solder powder to mix and melt together. It takes around 30–60 seconds to complete the reflow step.

Stage 4: Cooling Stage

Following the reflow step, the PCBA moves on to the cooling stage. At this point, the molten solder cools and solidifies, securing the PCB components. The temperature of the PCBA board as it cools down is typically between 30 and 100 degrees, and its rate of cooling is around 3 degrees per second on average.

Step 5: Inspection After Reflow

Following the reflow procedure, the PCBA SMT assembly process includes a crucial stage called quality inspection. The process’s length depends on the equipment and design requirements. Before mounting the components, verifying the solder paste is critical to ensure there are no printing problems.

Due to the board’s continuous movement throughout the reflow process, this stage aids in the detection of poor-quality connections, missing components, and faults. The PCB manufacturers use a variety of Инспекция сборки печатной платы procedures, including human inspections, automated optical inspection, and X-ray inspection, to evaluate the board’s performance, spot poor-quality solder, and find any potential hidden issues. The assembly crew makes the critical decision when the review is complete. PCB Boards that are found to have several functional problems are often discarded. However, the board is sent back for revision if there are minor errors.

Even though auto-optical inspection after a reflow oven has almost reached the standard configuration for surface-mount technology (SMT), not every SMT manufacturing line will be equipped with the technology.

Step 6: Cleaning Service

The SMT process includes reflow soldering, hand soldering, and other standard PCBA assembly methods for electronic devices. Cleaning PCBA makes the product last longer, ensures the surface is resistant enough and stops leaks from happening.

So, the completed SMT PCB board is wiped off with isopropyl alcohol wipes in the last phase of the process. This step removes any flux residue that may be present on the PCBA board.

Step 7: Testing Service

It’s now time to test PCBA. The tool that uses in-circuit test methods allows the identification of manufacturing flaws inside a printed circuit board assembly. In most cases, testers can determine whether resistors, capacitors, or transistors are present.

Testing is an essential step in SMT PCBA processing, and it plays a significant role in ensuring the quality of PCBA. A human visual examination, an inspection using a solder paste thickness gauge, an automated optical inspection, an X-ray inspection, an online test, a flying probe test, and other ways are among the primary testing procedures.

Additionally, rapid SMT assembly processing is a procedure that is considered to be somewhat sophisticated. The standards for technicians are incredibly stringent, and even highly experienced technicians may invariably run into issues. In this situation, we need to continue testing, using the appropriate instruments and equipment to carry out the testing more than once. Check to see if there are no issues with the product’s quality.

During the SMT manufacturing services, we must use several different testing procedures for detection to ensure that we may maintain the quality of the PCBA. This allows for the timely identification and correction of any faults or flaws that may occur.

The Trend of PCBA SMT Automated Assembly

Why Surface Mount PCB Assembly?

advantages of surface mount technology

To make it easier for you to comprehend why SMT Surface Mount Technology is preferable, we have outlined some essential advantages of this technology below.

  • SMT is very reliant on advanced SMT assembly machines, and not so much on us humans. One of the most significant benefits of using such an assembly system is the opportunity to fully automate this procedure, which becomes possible through this assembly.
  • Compared with the manual assembly method of Сборка DIP, SMT hardly makes any mistakes in the process.
  • Compared to through-hole assembly, lead wires pass through the holes to connect components. But SMT components are soldered right onto the PCB, the overall makeup is far less complex.
  • The geometric dimensions and the volume of SMT SMD electronic components are much less than those of thru-hole components. Consequently, the components used in SMT electronic assembly may weigh as little as one-tenth of what their traditional through-hole equivalents do.
  • Due to the significantly reduced size of the components used in surface mount assembly, it is now feasible to pack them closer. At the same time, surface mount technology which uses solder paste, significantly increases the number of connections that can be made for each component.
  • Another advantage of SMT assembly is that it uses efficient circuit board space. Special thanks to SMT assembly, engineers can now finagle complex electronics into smaller SMD assemblies.
  • One of the reasons SMT assembly was conceived as it reduces PCBA manufacturing costs.
  • SMT mounting results in a noteworthy decrease in electrical PCB thermal noise.
  • The absence of threading increases the amount of surface area used.

Future of Surface Mount Technology

We have previously defined that SMT breadboard assembly is now widely used for PCBA production. The fact that most SMT producers have already implemented this technology is not surprising. The trend will continue over the next years as SMT becomes the standard technique for making PCBAs.

When competition is high, consumers win. SMT стала одной из самых популярных технологий и процессов в отрасли сборки электроники благодаря своей гибкости, позволяющей производителям выпускать более компактные устройства. Если Ваш проект требует этого, пожалуйста, свяжитесь с FS Technology для получения предложения на услуги по SMT-сборке. Therefore, the price of SMT printed circuit boards (PCBs) is currently high. But producers keep trying to lower their costs and services than the market standard. That means consumers can count on high-quality boards at reasonable prices.

Already, we can see that the SMT sector is making progress. The degree of automation that has been achieved is relatively high, and companies are working hard to provide outstanding services. The progression of technology makes everything, including SMT, more accessible as time goes on, and this is unavoidable.

Future developments in the sector are readily apparent. The researchers will keep looking for methods to increase the boards’ versatility while keeping them dependable. The industry will also consider user experience and environmental considerations.

The above content is the whole content of FS technology SMT assembly service. FS Technology can provide all service reports on PCB assembly and manufacturing, DIP assembly, mechanical assembly, 5G multi-layer high-frequency circuit board manufacturing, etc. If your electronics project requires high-level manufacturing and assembly capabilities, please use the contact button above to quickly get your SMT assembly price list.

Get SMT Assembly Quote