Технология PCBA - Требования SMT-сборки к компонентам для поверхностного монтажа

Технология SMT (Surface Mount Technology), также известная как процесс поверхностного монтажа, в настоящее время является самой популярной технологией в индустрии сборки электроники. Она обладает такими преимуществами, как высокая точность, малый вес и компактные размеры, что отвечает требованиям современных миниатюрных электронных изделий. Для достижения высокой точности размещения и повышения эффективности производства требуются не только более высокие стандарты к процессу сборки, но и все более строгие критерии к компонентам для поверхностного монтажа. Итак, каковы требования SMT-сборки к компонентам для поверхностного монтажа? Компания iPCB предоставит подробное объяснение.

1. Схема компоновки компонентов

Оборудование для сборки SMT полностью автоматизировано, отличается высокой точностью, скоростью и плотностью сборки. Во время пайки как компоненты, так и печатные платы подвергаются пайке оплавлением. Поэтому к размерам компонентов, точности измерений, механической прочности, термостойкости и паяемости предъявляются строгие требования. Таким образом, компоненты должны соответствовать критериям размещения, паяемости и надежности пайки.

(1) Компоновка компонентов должна быть разработана в соответствии с характеристиками и требованиями оборудования и процессов сборки SMT. Различные процессы, такие как пайка оплавлением и волновая пайка, предъявляют разные требования к компоновке. При двусторонней пайке оплавлением компоновка сторон A и B также отличается.

(2) Основное требование к компоновке компонентов в процессах SMT: распределение компонентов на печатной плате должно быть как можно более равномерным. Крупные или тяжелые компоненты при пайке оплавлением имеют большую тепловую массу, и чрезмерная концентрация может привести к локальным низким температурам, что приведет к образованию холодных паяных соединений. Кроме того, равномерная компоновка помогает сохранять баланс, снижая риск повреждения компонентов, сквозных отверстий с покрытием (PTH) или накладок во время вибрационных и ударных испытаний.

(3) Ориентация компонентов при пайке оплавлением: Направление размещения компонентов должно соответствовать направлению перемещения печатной платы в печи для оплавления. Чтобы обеспечить одновременный нагрев обоих концов двухполюсных микросхемных компонентов и обеих сторон SMD-выводов, можно свести к минимуму дефекты надгробия, смещения и подъема накладок.

(4) Требования к зазору: Для предотвращения короткого замыкания между токопроводящими дорожками и краем печатной платы во время изготовления токопроводящие дорожки внутреннего и внешнего слоев должны находиться на расстоянии не менее 1,25 мм от края печатной платы. Расстояние между компонентами: Минимальное расстояние между компонентами должно соответствовать требованиям к технологичности, тестируемости и ремонтопригодности при сборке SMT.

2. Причины смещения компонентов

При сборке SMT смещение компонентов влияет на функциональность печатной платы. Поэтому крайне важно выявить причины и принять целенаправленные решения.

(1) Просроченная паяльная паста: По истечении срока годности флюс портится, что приводит к плохой пайке.

Перемещение компонентов

(2) Недостаточная сила сцепления паяльной пасты: Компоненты могут смещаться из-за вибрации или неправильного обращения при транспортировке.

Недостаточно липкий

(3) Чрезмерное содержание флюса в паяльной пасте: Высокий расход флюса при пайке оплавлением приводит к перемещению компонентов.

Содержание флюса

(4) Вибрация или неправильное обращение при транспортировке печатной платы после печати или размещения.

Способ транспортировки

(5) Неправильная настройка давления в сопле на сборно-разборной машине, приводящая к недостаточному усилию закрепления компонентов.

Давление воздуха в форсунке

(6) Механические неполадки с установочным оборудованием, приводящие к неправильному размещению компонентов.

Механические проблемы

3. Основные требования к компонентам

(1) Форма компонентов должна быть совместима с установочными машинами, а поверхности должны быть плоскими и пригодными для установки вакуумных насадок.

(2) Стандартные размеры и форма упаковки должны обеспечивать точность размеров и согласованность.

(3) Достаточную механическую прочность, чтобы выдерживать давление при установке.

(4) Возможность пайки выводов компонентов должна соответствовать техническим требованиям:

(5) Для пайки с применением свинца: 235°C ±5°C при смачиваемости ≥90%.

(6) Для пайки без применения свинца: 245-250°C.

(7) Термостойкость должна соответствовать требованиям к бессвинцовой пайке оплавлением (260°C ±5°C).

(8) Совместимость с процессами очистки органическими растворителями.

В упаковке отсутствуют деформированные или окисленные детали, что может повлиять на эффективность установки.

Особое примечание: При сборке SMT без использования свинца температура пайки сложных изделий может достигать 260°C ±5°C. Поэтому термостойкость комплектующих имеет решающее значение. Различные компоненты обладают различной термостойкостью — некоторые выдерживают термический удар, но не высокие температуры, в то время как другие выдерживают высокие температуры, но не механические нагрузки. Таким образом, при закупке необходимо тщательно проверять параметры компонентов.