Kako sestavljanje PCB z mešano tehnologijo vpliva na načrtovanje in pregledovanje procesa

Sklop tiskanega vezja z mešano tehnologijo ni samo plošča s SMT in deli skozi-luknje.

To je zgradba, kjer se na istem PCBA srečujejo različne metode spajkanja, toplotni pogoji, omejitve pregledov in pravila ravnanja.

Plošča lahko vključuje mikro-IC-je, BGA-je, majhne pasivne komponente, robustne konektorje, releje, transformatorje, elektrolitske kondenzatorje, sponke, stikala, dele za-stiskanje ali ročno-spajkane žice. Vsaka vrsta dela je lahko normalna zase. Izziv se začne, ko si delijo isto procesno pot.

Ključno vprašanje ni le, ali je tablo mogoče sestaviti.

Boljše vprašanje je: katero zaporedje postopkov lahko hkrati zaščiti kakovost SMT,-spajkanje skozi luknje, dostop do inšpekcij in nadzor predelave?

Sestavljanje PCB z mešano tehnologijo je treba načrtovati kot tok procesa, ne kot seznam delov. Če je procesna pot nejasna, je lahko plošča v načrtovalskih podatkih videti primerna za izdelavo, vendar jo je težko pregledati, preizkusiti ali dosledno ponavljati v proizvodnem prostoru.

Mešana tehnologija spremeni gradbeno pot

Pri preprosti zgradbi-samo za SMT je pot postopka običajno lažje definirati. Spajkalna pasta je natisnjena, komponente so nameščene, plošča gre skozi reflow in pregled sledi načrtu postopka.

Mešane tehnološke plošče so drugačne.

Morda bodo najprej zahtevali postavitev SMT in reflow, čemur sledi vstavljanje skozi-luknjo, valovito spajkanje, selektivno spajkanje, ročno spajkanje, stiskanje, konformni premaz, mehansko sestavljanje ali končno funkcionalno testiranje.

To zaporedje je pomembno.

Priključek skozi -luknjo lahko blokira dostop do AOI, če je nameščen prezgodaj. Visok kondenzator lahko moti testno napravo. Komponenta,-občutljiva na toploto, morda ne bo prenesla poznejšega postopka spajkanja. Spodnja-komponenta SMT lahko vpliva na to, ali je valovito spajkanje praktično. Ročno-spajkano žico bo morda treba pregledati, preden končna montaža skrije spoj.

Sestavljanje z mešano tehnologijo je tisto, kjer procesni red postane del kakovosti izdelka.

Praktični načrt postopka bi moral odgovoriti na:

O poti postopka se je treba odločiti pred začetkom proizvodnje, ne pa improvizirati po tem, ko prva sestava razkrije težave z dostopom.

Glavni konflikt ni SMT proti -skoznji luknji. Je procesna interakcija.

SMT in tehnologije skozi{0}}luknje rešujejo različne potrebe oblikovanja.

SMT podpira kompaktne postavitve, avtomatizirano namestitev, visoko gostoto komponent in učinkovito reflow spajkanje. Deli s-prekoznimi luknjami se pogosto uporabljajo za konektorje, terminale, releje, transformatorje, velike elektrolitske kondenzatorje, stikala ali komponente, ki potrebujejo mehansko trdnost ali večji tok.

Obe tehnologiji sta uporabni.

Tveganje izhaja iz tega, da jih obravnavamo, kot da se v proizvodnji obnašajo enako.

Težave s SMT lahko vključujejo kakovost spajkalne paste, natančnost namestitve, polarnost, nagrobne spomenike, nezadostno spajkanje, premostitev, skrite spoje ali nadzor profila reflowa. Težave s-skoznjimi luknjami lahko vključujejo zapolnitev lukenj, namočenje spajke, izboklino svinca, polnitev cevi, premostitev, ostanke talila, toplotno maso ali dostop do orodij za spajkanje.

Spremeni se tudi način pregleda.

AOI lahko deluje dobro za številne spoje SMT, vendar morda ne bo v celoti potrdil skritih spajkalnih spojev. Rentgen-je morda potreben za izbrane pakete ali pokrite spoje. Spajkalni spoji skozi -luknje pogosto potrebujejo merila vizualnega pregleda, nadzor selektivnega spajkanja ali preverjanja postopka, ki se razlikujejo od pregleda SMT.

Odbor mešane tehnologije zato potrebuje več kot eno inšpekcijsko miselnost.

Potrebuje kontrolne točke, ki se ujemajo z vsakim korakom postopka.

Načrtovanje procesa se začne z združevanjem komponent

Dober načrt mešanega tehnološkega procesa se pogosto začne z združevanjem komponent glede na to, kako se obnašajo v proizvodnji.

Namesto da gleda samo na kosovnico vrstico za vrstico, bi morala ekipa EMS identificirati skupine procesov:

• standardni SMT pasivi;
• IC-ji z ​​majhnim-naklonom;
• BGA, QFN ali skriti skupni paketi-;
• spodnje-komponente SMT;
• veliki ali težki deli SMT;
• priključki skozi-luknje;
• visoka toplotna masa skozi-delne luknje;
• toplotno{0}}občutljivi deli;
• deli za -stiskanje;
• ročno-spajkane žice ali sponke;
• deli, nameščeni po čiščenju, premazovanju ali mehanskem sestavljanju.

To združevanje pomaga določiti pot.

Na primer, plošča z BGA in priključki skozi-luknje morda potrebuje SMT reflow, rentgen, nato selektivno spajkanje. Plošča s komponentami čipa na spodnji-strani morda zahteva posebno pozornost pred spajkanjem z valovi. Plošča z visokimi konektorji bo morda potrebovala funkcionalno testiranje, preden konektor blokira dostop do testnih točk. Plošča z ročno-spajkanimi žicami bo morda potrebovala preverjanje polarnosti, napeljave,-razbremenitve-in spajkanih-spojev, odvisno od uporabe.

Bistvo ni, da se postopek zaplete.

Bistvo je preprečiti, da bi prepozno ugotovili, da ena skupina komponent blokira drug proces.

Zaporedje spajkanja lahko spremeni dostop do pregleda

Ena najpogostejših težav z mešano tehnologijo je inšpekcijski dostop.

Plošča je morda pravilno sestavljena, a ko je nameščen visok konektor, transformator, oklop ali kabel, postane nekatera področja težje pregledati ali preizkusiti.

To pomeni, da mora načrt pregleda slediti zaporedju montaže.

Praktično zaporedje lahko vključuje:

 

Preglejte spajkalno pasto pred namestitvijo, kjer je zahtevan SPI.

 

Preverite postavitev SMT in spajkalne spoje po reflowu.

 

Uporabite rentgensko slikanje, preden prekrijete skrite sklepe ali postanete težje dostopni.

 

Preglejte spajkalne spoje skozi-luknje po valovnem, selektivnem spajkanju, spajkanju-v-pasti ali ročnem spajkanju.

 

Pred končnim sestavljanjem potrdite polarnost, usmerjenost priključka in mehansko prileganje.

 

Izvedite funkcionalno testiranje, preden je dostop omejen z ohišjem, kabli, premazom ali zalivanjem.

 

Zabeležite rezultate predelave in ponovnega testiranja pred končno izdajo.

Vsak projekt ne potrebuje vsakega koraka.

Toda vsaka inšpekcijska točka mora obstajati z razlogom.

Napaka je domneva, da lahko končni pregled vse ujame na koncu. Na ploščah mešane tehnologije je nekatere težave lažje odkriti prej, preden naslednji postopek skrije dokaze.

O toplotni izpostavljenosti je treba razmisliti zgodaj

Ta vrsta zgradbe lahko ploščo izpostavi več kot enemu toplotnemu dogodku.

Plošča lahko gre skozi reflow SMT, nato valovito spajkanje, selektivno spajkanje, ročno spajkanje, lokalizirano predelavo ali dodatno segrevanje med nanašanjem premaza ali mehanskim sestavljanjem.

Večina plošč lahko prenese običajne pogoje sestavljanja, če so pravilno zasnovane in obdelane. Ne skrbi, da je mešana tehnologija nenavadna. Zaskrbljujoče je, ali so bili občutljivi deli, deli z veliko toplotno maso in več korakov spajkanja obravnavani skupaj.

Toplotno načrtovanje bo morda moralo upoštevati:

• ustreznost profila reflow;
• občutljivost komponente na vlago;
• velike bakrene površine ali deli z visoko toplotno maso;
• toplotno{0}}občutljivi konektorji, plastika, stikala ali moduli;
• ali deli SMT na spodnji-strani prenašajo poznejše spajkanje;
• ali je selektivno spajkanje varnejše od valovnega spajkanja;
• ali ročno spajkanje zahteva nadzorovano temperaturo in čas;
• ali predelava predstavlja dodatno tveganje za bližnje dele.

Konektor, ki je v kosovnici videti preprost, lahko postane zaskrbljujoč pri procesu, če se nahaja blizu delov SMT z majhnim{0}}naklonom. Transformator lahko zahteva več toplote, kot jo lahko udobno prenesejo bližnji plastični deli. Za velik elektrolitski kondenzator so morda potrebna drugačna pravila za ravnanje z upornimi čipi.

Zato je treba načrtovanje postopka izvesti pred prvo gradnjo, ne po pojavu napak pri spajkanju.

Pritrdilni elementi in orodje lahko odločijo, ali je postopek ponovljiv

Montaža mešane tehnologije je pogosto bolj odvisna od napeljave, kot pričakujejo kupci.

Morda bo potrebna pritrditev za podporo tiskanega vezja med selektivnim spajkanjem, zaščito komponent-spodnje strani med valovnim spajkanjem, držanje konektorja med ročnim spajkanjem, vodenje postopka v-prileganja ali podporo plošče med funkcionalnim preskušanjem.

Napeljava ni vedno znak, da je oblikovanje težko.

Včasih je preprosto tisto, zaradi česar je proces ponovljiv.

Orodje bo morda potrebno za:

• palete za valovito spajkanje;
• podpora za selektivno spajkanje;
• pritisnite{0}}prilegajočo poravnavo;
• držalo konektorja;
• podpora plošče med ročnim spajkanjem;
• maskiranje prevleke;
• napeljave za funkcionalno testiranje;
• napeljave za programiranje;
• končna montaža ali poravnava škatle.

Kupec ne bi smel pregledati orodja samo kot dodaten strošek.

Dobro-načrtovano vpenjalo lahko prepreči nedosledne spajkalne spoje, upogibanje plošče, nagib konektorja, slab preskusni kontakt ali ponavljajoče se ročne nastavitve.

Vprašanje ni samo "Ali je to mogoče sestaviti?"

Boljše vprašanje je: ali je to mogoče sestaviti na enak način pri naslednji gradnji?

Inšpekcijski pregled je treba načrtovati glede na tveganje, ne glede na navado

Mešane tehnološke plošče lahko vključujejo številne metode pregledovanja, vendar več pregledov ni samodejno boljše.

Inšpekcijski načrt mora ustrezati tveganju.

AOI je lahko primeren za postavitev SMT in vidne spajkalne spoje. Za skrite spajkalne spoje ali izbrane pakete bo morda potreben rentgenski žarek. Spoji skozi-luknje lahko zahtevajo vizualna merila in nadzor postopka. IKT lahko pomaga ujeti težave z električnim sklopom, če je dostop na voljo. FCT bo morda potreben za potrditev-vedenja na ravni izdelka.

Pri načrtovanju inšpekcijskega pregleda je treba upoštevati:

• skriti spajkalni spoji;
• deli,-občutljivi na polarnost;
• konektorji in smer parjenja;
• visoko{0}}tokovna ali visoko{1}}napetostna območja;
• ročno{0}}spajkani spoji;
• kontakti-prileganje;
• spodnje-stranske komponente;
• funkcionalni vmesniki;
• predelati-občutljiva področja;
• zahteve za sprejem-posebne stranke.

Cilj ni pregledati vse na enak način.

Cilj je pregledati vsako tveganje z metodo, ki ga dejansko lahko vidi.

Plošča lahko prestane vizualni pregled in ima še vedno skrito težavo s sklepom. Plošča lahko opravi AOI in še vedno ne uspe na funkcionalnem testiranju. Plošča lahko enkrat opravi funkcionalno testiranje in še vedno potrebuje nadzor zapisov ponovne obdelave, če je bil konektor nastavljen ročno.

Inšpekcija mešane tehnologije ni ena končna vrata. To je niz kontrolnih točk, postavljenih, medtem ko lahko ugotovitve še vplivajo na gradnjo.

Predelavo je treba pričakovati, vendar ne pustiti nedefinirano

Plošče z mešano tehnologijo lahko zahtevajo predelavo zaradi številnih razlogov: nezadostno spajkanje, poravnava konektorjev, napačna orientacija, različica ročnega-spajkanja, poškodovane komponente, neuspešni testi ali spremembe,-ki jih zahteva stranka.

Predelava ni samodejno okvara procesa.

Nenadzorovana predelava je.

Pred začetkom proizvodnje mora ekipa EMS opredeliti:

• katere napake je mogoče predelati po standardnem postopku;
• katere napake zahtevajo inženirsko dovoljenje;
• ali so komponente SMT v bližini občutljive-na toploto;
• ali je po ročnem spajkanju potrebno čiščenje;
• ali predelani sklepi potrebujejo vizualno, rentgensko, ICT ali FCT potrditev;
• ali je treba zabeležiti zgodovino predelav;
• ali se predelane plošče lahko pošiljajo pod istim pravilom za izdajo.

To je pomembno, ker mešane tehnološke plošče pogosto vključujejo občutljive dele SMT in mehansko obremenjene dele skozi-luknje.

Predelava konektorja lahko vpliva na bližnje spajkalne spoje. Močno popravilo- zaradi vročine lahko prizadene sosednjo plastiko ali komponente. Funkcionalne okvare po predelavi morda ne bo povzročila prvotna napaka.

Predelane plošče ne bi smeli izdati samo zato, ker je vidna težava izginila.

Treba ga je izdati, ker dogovorjena pot ponovnega testiranja potrjuje, da je plošča še sprejemljiva.

Kaj bi morali kupci OEM pojasniti, preden se začne sestavljanje mešane tehnologije

Kupci proizvajalcev originalne opreme lahko partnerju EMS pomagajo pri načrtovanju sestavljanja PCB z mešano tehnologijo, tako da pred začetkom proizvodnje pojasnijo pričakovanja glede postopka.

Uporabni vložki vključujejo:

Partner EMS lahko natančneje načrtuje pot, ko so ti vnosi na voljo zgodaj.

Zasnova je lahko mešana tehnologija.

Proizvodni načrt se ne sme mešati z ugibanji.

Preden se začne prva gradnja mešane tehnologije

Za kupce proizvajalcev originalne opreme mešana tehnologija PCB Assembly deluje najbolje, ko se o načrtovanju procesa in pregledu razpravlja pred začetkom proizvodnje, ne pa po tem, ko prva izdelava razkrije skrite procesne konflikte.

STHL podpira projekte OEM prekPCB sklopinTestiranje in pregled, vključno s sestavo SMT, sestavo skozi-luknjo, sestavo mešane tehnologije, načrtovanjem inšpekcijskih pregledov in-razpravami v zvezi s preskusi. Pri mešanih tehnoloških projektih praktično delo pogosto vključuje potrditev zaporedja procesa, poti spajkanja, dostopa do komponent, točk pregledov, potreb po vpenjalih in pričakovanj glede testiranja, preden se gradnja premakne naprej.

Cilj ni dodati korakov postopka samo zato, da bi bili videti temeljiti.

Cilj je narediti pot postopka dovolj jasno, da kakovost SMT,-spajkanje skozi luknje, pregled in funkcionalno preverjanje ne delujejo drug proti drugemu.

Pripravljate projekt sestavljanja PCB z mešano tehnologijo z vprašanji glede postopka ali inšpekcije? Pošljite svoje datoteke prekZahtevajte ponudboali e-poštoinfo@pcba-china.com.

Zaključek

Sklop tiskanega vezja z mešano tehnologijo ni samo kombinacija SMT in delov skozi-luknje.

To je izziv načrtovanja procesa.

Ekipa EMS se mora odločiti za pravo zaporedje, način spajkanja, potrebo po vpenjalu, točko pregleda in čas testiranja za dejansko mešanico komponent na plošči.

Mešana tehnološka plošča je lahko dobro zasnovana, vendar jo je še vedno težko zgraditi, če procesna pot ni jasna.

Če pot ni jasna, bo tovarna vseeno našla način za izdelavo plošče, vendar to morda ne bo najbolj ponovljiv način.

Za kupce proizvajalcev originalne opreme je praktična lekcija preprosta: prej kot so poravnana pričakovanja glede SMT, skozi-luknje, pregleda, testiranja in predelave, lažje je dosledno izdelati ploščo.

Plošča lahko meša tehnologije.

Načrt postopka ne sme mešati predpostavk.