Welche Schritte umfasst der Leiterplattenmontageprozess?

23. April 2020

Die Leiterplatten (PCBs) bilden den Kern verschiedener elektronischer Geräte, die wir heute verwenden. Diese Leiterplatten bestehen aus mehreren kleinen und feinen Komponenten, die sorgfältig entworfen und für das gewünschte Ergebnis zusammengebaut werden. Somit ist die Leiterplattenbestückung ein unkomplizierter, aber langwieriger Prozess. Um sich nicht von der Einfachheit des Prozesses ablenken zu lassen, erfordert er akribische Aufmerksamkeit für Details. Wenn nicht darauf geachtet wird, kann jeder kleinste Fehler drastische Auswirkungen auf die Leistung haben. Daher ist es sehr wichtig, die Schritte der Leiterplattenmontage unbedingt zu befolgen. In diesem Beitrag werden die Schritte einer Leiterplattenbestückung erläutert.

Eine Diskussion über den schrittweisen PCB-Montageprozess

China ist als das Kernland der Elektronikfertigung bekannt. Die Leiterplattenherstellung ist eine wichtige Industrie in China. Früher haben die meisten in den USA ansässigen Hersteller ihre Leiterplattenherstellung und -montage nach China ausgelagert, um Zeit, Aufwand und Geld zu sparen. In den letzten Jahren war jedoch ein Rückgang des Outsourcings zu verzeichnen. Die steigende Nachfrage nach hochwertigen PCBs, die Sensibilisierung für Schweißfabriken und die Einführung verschiedener strenger umweltfreundlicher Richtlinien zur Verwendung gefährlicher Substanzen in PCBs sind einige Faktoren, die zu dieser Trendwende beigetragen haben. Heutzutage ziehen es viele in den USA ansässige Elektronikhersteller vor, mit vertrauenswürdigen Leiterplattenbestückungsdiensten in den USA zusammenzuarbeiten, anstatt ihre Dienstleistungen nach China auszulagern. Nun fragen Sie sich vielleicht, ob sich der Leiterplattenbestückungsprozess in den USA von anderen Ländern unterscheidet. Nein, es gibt keine großen Unterschiede, bis auf ein paar.

Wie bereits erwähnt, ist die Leiterplattenbestückung ein schrittweise geführter Prozess. Abhängig von der spezifischen Art der Leiterplattenbestückung, wie z. B. Durchsteckmontage und Oberflächenmontage, können die Schritte leicht variieren. Im Folgenden sind die Schritte aufgeführt, die beim PCB-Montageprozess in den USA erforderlich sind.

Die Lötpaste ist die Mischung aus kleinen Metallkügelchen, die Lot genannt werden, und dem Flussmittel. Lot ist das Pulver oder die kleinen Kügelchen aus 3 % Ag, 96,5 % Sn und 0,5 % Cu. Diese Mischung wird als absetzender Leim auf die Platte aufgetragen. Für komplexe PCB-Designs wird eine detaillierte Lotpastenschablone verwendet.

Dieses Verfahren ist bei den meisten Leiterplattenbestückungsdiensten in den USA üblich. Wie bereits erwähnt, sind Leiterplatten ein wesentlicher Bestandteil mehrerer elektronischer Geräte. Daher ist es wichtig, sich für Ihr nächstes Projekt an einen vertrauenswürdigen oder erfahrenen Leiterplattenbestückungsdienst in den USA zu wenden. Creative Hi-Tech ist ein führender Anbieter von Leiterplattenbestückungen in den USA. Das Unternehmen wurde 1998 gegründet und bedient seither Kunden aus verschiedenen Branchen wie Militär und Verteidigung, Medizin, Luft- und Raumfahrt und Satelliten.

• Schablonierung mit Lotpaste:

  Das Schablonieren mit Lötpaste ist der grundlegende Schritt der Leiterplattenbestückung. Unabhängig von der Art der Leiterplattenbestückung bleibt dieser Schritt gleich. Über die Platte wird eine Schablone aus einem dünnen Metallblech gelegt. Es sorgt dafür, dass die Lötpaste nur dort aufgetragen wird, wo die Bauteile montiert werden sollen. Nach dem Lotpastenauftrag wird die Schablone von der Platine abgezogen.

• Pick-and-Place-Komponentenmontage:

  Die Komponentenmontage ist eine Pick-and-Place-Aktivität, die manuell oder mechanisch durch ein automatisiertes System durchgeführt werden kann. Bei der Durchsteck-Leiterplattenbestückung erfolgt die Bauteilbestückung manuell. Bei der oberflächenmontierten Leiterplattenmontage wird dies von einer automatisierten Maschine durchgeführt. Die automatische Komponentenmontage bietet einen schnellen, präzisen und fehlerfreien Prozess.

• Löten:

  Löten wird durchgeführt, um Komponenten auf der Leiterplatte zu verbinden. Bei der Durchgangslochanordnung wird das Schwalllöten durchgeführt. Dabei fährt die Leiterplatte mit bestückten Bauteilen über eine heiße Lötflüssigkeit. Dadurch werden die Lotkugeln verflüssigt und dann beim Abkühlen auf Raumtemperatur die Paste verfestigt. Bei der oberflächenmontierten PCB-Anordnung wird jedoch das Reflow-Löten durchgeführt. Dabei wird die Leiterplatte durch einen auf eine Temperatur von 500°F erhitzten Ofen geführt. Die Lotpaste schmilzt und setzt sich beim Abkühlen mit den Bauteilen ab.

• Inspektion:

  Inspektion und Qualitätsprüfung werden durchgeführt, um die Funktionsfähigkeit des Geräts sicherzustellen. Es umfasst drei verschiedene Inspektionsmethoden, die im Folgenden beschrieben werden.

  • Visuelle/manuelle Inspektion:

    Die manuelle Inspektion reicht nur aus, um die Lötverbindungen zu prüfen. Dieses Verfahren ist nur für die Kleinserie von Leiterplatten geeignet, da es sonst aufgrund optischer Ermüdung l

    bestätigt Genauigkeit.

  • Automatische optische Inspektion (AOI):

    Die AOI-Maschine verfügt über hochauflösende Kameras, die in verschiedenen Winkeln ausgerichtet werden können, um Leiterplatten zu testen. Diese Art der Prüfung eignet sich für Leiterplatten in einfacher oder doppelter Größe, reicht jedoch nicht für komplexe Leiterplatten mit mehreren Schichten aus.

  • Röntgeninspektion:

    Röntgeninspektion wird an komplizierten PCB-Designs mit mehrschichtiger Komponentenmontage durchgeführt. Solche komplexen Leiterplatten sind optisch schwer zu inspizieren.

• Inspektion nach der Montage und Funktionstests:

  Ist die Bestückung abgeschlossen, werden die Leiterplatten erneut inspiziert und auf Funktionsfähigkeit getestet. Zum Abschluss des Prozesses werden die Funktionstests wie Mikroschlifftest, Kontaminationstest, Lötbarkeitstest durchgeführt.

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