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表面実装技術(SMT)

Mar 24, 2020

SMTはPCBに基づく一連のプロセスの略語です。 PCBはプリント基板です。 SMT(表面実装技術)は、電子部品組立業界で最も人気のある技術とプロセスです。

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表面実装技術(SMT)は、プリント基板(PCB)またはその他の基板の表面に、鉛フリーまたはショートリードの表面実装コンポーネント(SMC / SMDは中国語ではチップコンポーネント)を実装する方法です。リフローはんだまたはディップはんだによるはんだ組立のための回路組立技術。

通常の状況では、私たちが使用する電子製品は、設計された回路図に従ってPCBに加えて、さまざまなコンデンサー、抵抗器、およびその他の電子部品によって設計されています。

SMTの基本的なプロセス

はんだペースト印刷-GG gt;パーツ配置-GG gt;リフローはんだ付け-GG gt; AOI光学検査-GG gt;メンテナンス-GG gt;サブボード。

電子製品は小型化されており、以前に使用されていたスルーホールインサートコンポーネントは収縮することができませんでした。電子製品はより完全な機能を備えており、かつて使用されていた集積回路(IC)には穴のあいたコンポーネント、特に大規模な高集積ICがなく、表面実装コンポーネントを使用する必要がありました。製品のバッチ処理と生産の自動化。工場は、顧客のニーズを満たし、市場競争力を強化するために、高品質の製品を低コストで高出力で生産する必要があります。電子部品の開発、集積回路(IC)の開発、および半導体材料のさまざまなアプリケーション。電子技術革命は、国際的なトレンドに従うために不可欠です。国際的なCPUおよびIntelやAMDなどの画像処理デバイスメーカーの製造技術が20ナノメートル以上に進んでいる場合、smt表面アセンブリ技術およびプロセスの開発も受け入れられないと考えられます。

smtチップ処理の利点:電子製品の高アセンブリ密度、小型、軽量、チップコンポーネントの体積と重量は、従来のプラグインコンポーネントの約1/10にすぎません。一般的に、SMTを使用すると、電子製品の体積が40%〜60%、重量が60%〜80%削減されます。高い信頼性と強力な防振能力。はんだ接合不良率が低い。高周波特性が良い。電磁干渉および無線周波数干渉の低減。自動化の実装が簡単で、生産効率が向上します。コストを30%から50%削減します。材料、エネルギー、設備、労働力、時間などを節約します。

smtチップ処理の複雑なプロセスのために、smtチップ処理に特化した多くのsmtチップ処理工場が現れました。深センでは、エレクトロニクス産業の急成長のおかげで、smtチップ処理の成果It GG#39;は産業ブームです。

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処理する

SMTの基本的なプロセスには、スクリーン印刷(またはディスペンシング)、配置(硬化)、リフローはんだ付け、洗浄、検査、および修理が含まれます。

1.シルクスクリーン:その機能は、はんだペーストまたはパッチ接着剤をPCBパッドにリークして、コンポーネントの溶接の準備をすることです。使用した装置は、SMT生産ラインの最前線にあるスクリーンプリンター(スクリーンプリンター)です。

2.塗布:接着剤をPCBの固定位置に滴下することで、主な機能はコンポーネントをPCBに固定することです。使用する装置はディスペンサーで、SMT製造ラインの最前部または検査装置の後ろにあります。

3.取り付け:その役割は、表面実装コンポーネントをPCB上の固定位置に正確に取り付けることです。使用する装置は、SMT生産ラインのスクリーン印刷機の後ろにある配置機です。

4、硬化:その役割は、パッチの接着剤を溶かして、表面のアセンブリコンポーネントとPCBボードがしっかりと結合するようにすることです。使用される装置は、SMT生産ラインの配置機械の後ろにある硬化炉です。

5、リフローはんだ付け:その役割は、はんだペーストを溶かして、表面のアセンブリコンポーネントとPCBボードをしっかりと接着することです。使用する装置は、SMT生産ラインの配置機械の後ろにあるリフローオーブンです。

6.洗浄:その機能は、組み立てられたPCB上の人体に有害なフラックスなどの溶接残留物を除去することです。使用されている機器は洗濯機であり、場所はオンラインまたはオフラインで固定されていない場合があります。

7.検査:その機能は、組み立てられたPCBの溶接品質と組立品質を検査することです。使用される機器は、拡大鏡、顕微鏡、インサーキットテスター(ICT)、フライングプローブテスター、自動光学検査(AOI)、X-RAY検査システム、機能テスターなどです。場所は、適切な場所に構成できます。検査のニーズに応じた生産ライン。

8.再加工:その役割は、失敗したPCBを再加工することです。使用されるツールは、はんだごて、リワークステーションなどです。生産ラインの任意の場所に配置されます。

SMTプロセス

片面基板アセンブリ

着信検査=>シルクスクリーンはんだペースト(スポット接着剤)=> SMD=GG gt;乾燥(硬化)=>リフローはんだ付け=>クリーニング=>検査=>やり直し

両面ボードアセンブリ

A:入荷検査=> PCBのサイドスクリーン印刷はんだペースト(スポット接着剤)=> PCBのB面のスクリーン印刷はんだペースト(スポット接着剤)=>パッチ=>乾燥=>リフローはんだ付け(B側のみ洗浄することをお勧めします=>洗浄=>検査=>修理)。

B:着信検査=> PCBサイドAスクリーン印刷はんだペースト(点接着剤)=> SMD=GG gt;乾燥(硬化)=>側面リフローはんだ付け=>クリーニング=>フリップボード= PCB BサイドポイントSMD接着剤=> SMD=GG gt;硬化=> B面ウェーブはんだ付け=>クリーニング=>検査=>リワーク)

このプロセスは、A側のリフローはんだ付けおよびB側のウェーブはんだ付けに適しています。 PCBのB側に組み立てられたSMDで、SOTまたはSOIC(28)ピンのみが下にある場合、このプロセスを使用する必要があります。

片面混合プロセス

着信検査=> PCBサイドAスクリーン印刷はんだペースト(点接着剤)=> SMD=GG gt;乾燥(硬化)=>リフローはんだ付け=>クリーニング=>プラグイン=>ウェーブはんだ付け=>クリーニング=>検査=>やり直し

両面混合プロセス

A:受信検査=> PCBのB側スポット接着剤=> SMD=GG gt;硬化=>フリップボード=> PCBのA側プラグ=>ウェーブはんだ付け=>クリーニング=>検査=>やり直し

最初に挿入し、後で挿入します。個別のコンポーネントよりも多くのSMDコンポーネントがある場合に適しています

B:着信検査=> PCBサイドAプラグ(ピンの曲がり)=>フリップボード=> PCBサイドスポットパッチ接着剤=>パッチ=>硬化=>フリップボード=>ウェーブはんだ付け=>クリーニング=>検査=>やり直し

最初に挿入し、後で貼り付けます。SMDコンポーネントよりも分離されたコンポーネントが多い場合に適用されます。

C:着信検査=> PCBサイドAスクリーン印刷はんだペースト=>パッチ=>乾燥=>リフローはんだ付け=>プラグイン、ピン曲げ=>フリップボード=> PCB B表面点パッチ接着剤=> SMD=GG gt;硬化=>フラップ=>ウェーブはんだ付け=>クリーニング=>検査=> A側が混合され、B側がマウントされたリワーク。

D:入庫検査=> PCB B表面ポイント接着剤=> SMD=GG gt;硬化=>フリップボード=> PCBのサイドスクリーン印刷ソルダペースト=> SMD=GG gt;側面リフローはんだ付け=>プラグイン=> B面ウェーブはんだ付け=>クリーニング=>検査=> A側を混合し、B側を取り付けて再加工します。最初のスティック両面SMD、リフローはんだ付け、挿入後、ウェーブはんだ付けE:入荷検査=> PCBサイドBスクリーン印刷はんだペースト(ポイントパッチ接着剤)=>パッチ=>乾燥(硬化)=>リフローはんだ付け=>フリップボード=> PCBサイドAスクリーン印刷はんだペースト=> SMD=GG gt;乾燥=リフローはんだ付け1(ローカルはんだ付けを使用できます)=>プラグイン=>ウェーブはんだ付け2(コンポーネントが少ない場合は、手動はんだ付けを使用できます)=>クリーニング=>検査=> A側の取り付け、B側の混合をやり直します。

両面組立工程

A:入荷材料検査、PCBのA面スクリーン印刷はんだペースト(スポットパッチ接着剤)、パッチ、乾燥(硬化)、A面リフローはんだ付け、クリーニング、フリップ; B面のスクリーン印刷はんだペースト(PCBのポイントパッチ)接着剤)、SMD、乾燥、リフローはんだ付け(B面のみが望ましい、クリーニング、テスト、リワーク)

このプロセスは、PCBCの両側に取り付けられたPLCCなどの大きなSMDに適しています。

B:入力材料検査、A側スクリーン印刷はんだペースト(スポット接着剤)、PCB、乾燥(硬化)、A側リフローはんだ付け、クリーニング、フリップ; B側スポット接着剤、PCB、硬化、B側ウェーブはんだ付け、洗浄、検査、再加工)このプロセスは、PCBのA側のリフローに適しています。

薄膜プリント配線

このタイプの薄膜回路は、通常、PETに銀ペーストで印刷されます。このような薄膜回路に電子部品を貼り付けるには、2つの方法があります。 1つは従来のプロセスメソッドと呼ばれます。つまり、3接着剤メソッド(赤い接着剤、銀接着剤、封止材)または2接着剤メソッド(銀接着剤、カプセル化)接着剤)、別の新しいプロセスは1接着剤メソッドです---名前が示すように、3つまたは2つの接着剤を使用するのではなく、1つの接着剤を使用して電子コンポーネントの貼り付けを完了することです。この新しいプロセスの鍵は、はんだペーストの導電特性とプロセス特性を備えた新しいタイプの導電性接着剤を使用することです。装置を追加することなく、既存のSMTソルダーペースト操作方法と完全に互換性があります。

失敗を減らす

製造プロセス、取り扱い、およびプリント回路アセンブリ(PCA)テストでは、パッケージに多くの機械的ストレスがかかり、故障の原因となる可能性があります。グリッドアレイパッケージが大きくなると、これらの手順のセキュリティレベルを設定することが難しくなります。

長年にわたり、単調曲げ点試験方法はパッケージの典型的な特徴でした。このテストは、IPC / JEDEC-9702"ボード上の水平相互接続の単調曲げ特性に記載されています。"この試験方法は、曲げ荷重下でのプリント回路基板の水平相互接続の破壊強度を示しています。ただし、このテスト方法では、最大許容張力を決定できません。

製造および組み立てプロセス、特に鉛フリーPCAの課題の1つは、はんだ接合部の応力を直接測定できないことです。相互接続されたコンポーネントのリスクを説明するために使用される最も広く使用されているメトリックは、コンポーネントに隣接するプリント回路基板の張力です。

数年前、インテルはこの問題を認識しており、実際のワーストケースの曲げ状況を再現するための別のテスト戦略を開発し始めました。 Hewlett-Packardなどの他の企業も、他のテスト方法の利点を認識しており、Intelと同様のアイデアを検討し始めています。ますます多くのチップメーカーと顧客が、製造、取り扱い、およびテスト中の機械的故障を最小限に抑えるための張力制限を決定することの重要性を認識するにつれて、この方法はますます関心を引き起こしています。

鉛フリー機器の使用が拡大するにつれて、ユーザーの関心も高まります。多くのユーザーが品質の問題に直面しているためです。

関心が高まるにつれ、IPCは、製造およびテスト中にBGAが損傷しないことを保証するテスト方法を他の企業が開発するのを支援する必要性を感じました。この作業は、完了したIPC 6-10d SMT付属品信頼性試験方法ワーキンググループとJEDEC JC-14.1基板信頼性試験方法論によって共同で実施されました。

このテスト方法は、円形配列に配置された8つの接触点を指定します。プリント回路基板の中央にBGAがあるPCAは、部品がサポートピンに下向きに取り付けられ、BGAの背面に荷重がかかるように配置されます。 IPC / JEDEC-9704の提案されたゲージレイアウトに従って、パーツに隣接してひずみゲージを配置します。

PCAは適切な張力レベルに曲げられ、これらの張力レベルにたわむことによって引き起こされる損傷の程度は、故障解析によって判断できます。反復法は、損傷なしに張力のレベルを決定できます。これは張力限界です。

包装材料

梱包材は通常プラスチックとセラミックです。コンポーネントの放熱部分は、金属で構成されていてもよい。コンポーネントのピンは、有鉛と無鉛に分かれています。

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