Produkcja elektroniki to złożony i zautomatyzowany proces. W produkcji wykorzystywane są dwie główne technologie montażu: montaż powierzchniowy (SMT) oraz montaż przewlekany (THT). Choć obie metody mogą współistnieć na jednej płycie PCB, zwykle wykonywane są w osobnych procesach, różniących się diametralnie pod względem przygotowania procesu, zastosowanych maszyn oraz ich wpływu na jakość, koszt i przeznaczenie finalnego produktu.
Montaż SMT (Surface Mount Technology) to nowoczesna technologia montażu komponentów elektronicznych. Polega na bezpośrednim ułożeniu komponentów na powierzchni płytki drukowanej (PCB), bez konieczności wykonywania otworów przelotowych.
W tej metodzie stosuje się tzw. komponenty SMD (Surface Mount Devices), które posiadają wyprowadzenia w postaci niewielkich metalizowanych pól lub nóżek, które przystosowane są do lutowania na płaskich padach miedzianych.
SMT jest obecnie dominującą technologią w produkcji elektroniki AGD, automotive, telekomunikacji, medycynie i wielu innych branżach, gdzie kluczowe są: kompaktowy rozmiar, niezawodność i ekonomia produkcji masowej.
Nakładanie pasty lutowniczej (Solder Paste Printing) Pierwszym etapem jest precyzyjne naniesienie pasty lutowniczej na pady PCB przy pomocy drukarki szablonowej (stencil printer). Stosuje się tu stalowe szablony, a maszyny kontrolują ciśnienie rakla i ilość pasty.
Inspekcja pasty (SPI – Solder Paste Inspection) Urządzenie SPI analizyje grubość i objętość pasty w widoku 3D. Jest to bardzo istotny etap, który wykonany poprawnie, eliminuje większość defektów montażu podczas lutowaniu komponentów.
Pick and Place – montaż komponentów Na tym etapie następuje fizyczne umieszczenie komponentu na płytkę PCB. Służą do tego automaty Pick & Place. Pobierają komponenty z podajników taśmowych, rurek lub tacek i umieszczają je precyzyjnie na padach z nałożoną pastą lutowniczą. Wydajność maszyn Pick and Place dochodzi nawet do kilkudziesięciu tysięcy komponentów na godzinę.
Lutowanie rozpływowe (Reflow Oven) Następnie płytka z nałożonymi komponentami trafia do pieca, gdzie w kontrolowanych strefach temperaturowych topi się stop lutowniczy. To tutaj następuje przylutowanie komponentu SMD do płytki PCB.
Inspekcja AOI (Automated Optical Inspection) Kamery wizyjne kontrolują obecność, pozycję, orientację i jakość lutowania. AOI wykrywa przesunięcia, zwarcia, brak komponentów. Jest to również bardzo istotny etap, który eliminuje większość defektów i błędów montażu.
Inspekcja rentgenowska (X-Ray) Inspekcja używana przy drogich układach BGA lub LGA. Pozwala zajrzeć pod komponent i ocenić jakość lutów. Za pomocą tego rodzaju inspekcji możemy najlepiej ocenić jakość procesu lutowania.
Test flying probe / ICT Testy elektryczne za pomocą sond kontaktowych lub testerów in-circuit. Weryfikują parametry rezystancyjne, zwarcia, połączenia galwaniczne.
Znakowanie i traceability Znakowarki laserowe lub drukarki etykiet poliamidowych nanoszą unikalne kody QR lub DataMatrix. Skanery kodów integrują się z systemami MES, co umożliwia śledzenie płytki na każdym etapie montażu, oraz na przypisanie numeru seryjnego płytki do listy komponentów, które zostały użyte podczas montażu.
Montaż THT (Through-Hole Technology) to technologia montażu komponentów elektronicznych, w której wyprowadzenia elementów przewlekane są przez otwory wykonane w płytce drukowanej (PCB), a następnie lutowane od spodu (lub z obu stron, jeśli to konieczne) za pomocą fali laminarnej lub selektywnej.
Mimo rozwoju technologii SMT montaż THT nadal jest powszechnie stosowany głównie tam, gdzie kluczowa jest trwałość mechaniczna, wysoka niezawodność i odporność na warunki środowiskowe.
Osadzanie komponentów W zależności od ilości i rozmiaru elementów odbywa się to ręcznie lub za pomocą półautomatycznych stanowisk osadzających.
Lutowanie falowe (Wave Soldering) Cała dolna strona płytki jest pokrywana strumieniem ciekłej cyny. Maszyna zawiera podgrzewacz, system topnikowania i falę lutowniczą.
Lutowanie selektywne (Selective Soldering) Wykorzystywane przy płytach hybrydowych lub wrażliwych komponentach. Programowane dysze nanoszą cynę tylko na wybrane pady.
Ręczne lutowanie uzupełniające Dotyczy gniazd, przewodów, komponentów nieodpornych na temperaturę.
Współczesne urządzenia AGD, takie jak pralki, piekarniki czy płyty indukcyjne czy okapy kuchenne, elektronika użytkowa, Automotive, Lotnictwo, Medycyna, Automatyka Domowa.
Wszystkie te urządzenia bazują na zminiaturyzowanych i niezawodnych modułach sterujących. Dzięki technologii SMT możliwe jest upakowanie setek komponentów na kilkunastu centymetrach kwadratowych, w tym procesorów, przetworników napięcia i interfejsów komunikacyjnych. Automatyzacja montażu SMT pozwala na zachowanie niskich kosztów przy dużych wolumenach oraz wysoką powtarzalność produkcji.
W systemach przemysłowych, wojskowych i kolejowych, gdzie występują silne wibracje, zmienne temperatury i ryzyko uszkodzeń mechanicznych, niezastąpiony jest montaż przewlekany. Przykładowo: duże transformatory, konektory prądowe, elementy mocy – montowane są z użyciem THT. Dzięki lutowaniu selektywnemu można łączyć tę technologię z SMT, zwiększając elastyczność projektu i jego odporność środowiskową.
Montaż SMT i THT różnią się pod każdym względem – od konstrukcji PCB, przez maszyny i metody lutowania, aż po kontrolę jakości. SMT zapewnia wysoką gęstość, miniaturyzację i automatyzację. THT – trwałość mechaniczną i możliwość pracy w ekstremalnych warunkach.
Nowoczesne linie produkcyjne, takie jak te w EAE Elektronik Sp. z o.o., łączą obie technologie, wykorzystując najnowsze rozwiązania w zakresie znakowania laserowego, traceability, inspekcji AOI i X-Ray, a także precyzyjnego lutowania selektywnego. Takie podejście gwarantuje nie tylko wysoką jakość, ale także elastyczność i skalowalność produkcji.
Zrób pierwszy krok, napisz lub zadzwoń i porozmawiajmy o Twoim projekcie. Napisz jakie są Twoje oczekiwania. Otrzymasz od nas bezpłatną ofertę oraz wsparcie firmy z 30 letnim doświadczeniem.
uzyskaj bezpłatną wycenę
