Автоматизированный монтаж печатных плат
Автоматизированный монтаж используется при крупносерийном производстве. Технология поверхностного монтажа позволяет использовать миниатюрные компоненты, а также в будущем осуществлять восстановление печатных плат.
Для автоматического поверхностного монтажа используется высокопроизводительное оборудование, которое дает следующие преимущества:
- простое программирование;
- высокая скорость позиционирования компонентов;
- высокая точность.
Автоматизацию процесса сделала доступной корпусная конструкция SMD-компонентов.
Автоматизированный поверхностный монтаж SMD-компонентов печатных плат экономически выгоден по следующим причинам:
- снижение затрат материалов благодаря малым габаритам компонентов;
- снижение расходов на упаковку;
- полная автоматизация производства и снижение человеческих трудозатрат.
В результате можно получить большое количество качественных и недорогих по себестоимости изделий. По этой причине автоматизированный монтаж – оптимальный и наиболее востребованный вариант для крупносерийного производства.
Качество электронного модуля закладывается во многом на этапе проектирования. В остальном оно зависит от соблюдения технологии монтажа. К проектной документации для автоматизированного поверхностного монтажа предъявляются определенные требования:
- монтажная схема и сборочные чертежи с подробным указанием высоты комплектующих, способа формовки, полярности, ключей элементов и позиционных значений;
- спецификация с полным наименованием и позиционным обозначением компонентов.
На печатных платах под автоматизированный монтаж компонентов должны быть предусмотрены реперные метки – специальные контактные площадки, которые открыты от паяльной маски, необходимые для систем технического зрения автоматического оборудования. На каждой плате должно быть как минимум три таких метки, расположенных на максимальных расстояниях друг от друга.
Печатные платы также проходят контроль качества непосредственно перед поверхностным монтажом компонентов, их поверхность обезжиривается и контролируется на предмет механических повреждений.
Нанесение паяльной пасты
Паяльная паста необходима для крепления компонентов на печатной плате и наносится слоем строго определенной толщины. От того, насколько точна дозировка паяльной пасты, зависит степень погрешности при размещении компонентов.
Различают два метода нанесения припойной пасты:
- Дозирование
Автоматические установки с дозаторами наносят паяльную пасту непосредственно на плату. Используются паяльные пасты низкой вязкости.
- Трафарет
При автоматизированном монтаже SMD-компонентов применяются принтеры-автоматы, которые наносят паяльную пасту через металлические трафареты. Стыковка платы и трафарета происходит автоматически, что сводит к минимуму любые погрешности.
В этом случае используется более вязкая паяльная паста, которая продавливается через апертуры в процессе нанесения.
Автоматизированный монтаж компонентов
Процесс заранее запрограммирован и проходит практически без участия оператора.
Непосредственно перед автоматизированным монтажом компонента на плату техническое зрение оборудования устанавливает точное расположение реперных меток и вносит необходимые правки в свою работу.
Точная последовательность монтажа определяется техническими особенностями печатной платы и оборудования. Вне зависимости от устройства станка и типа платы, автоматизированное позиционирование компонентов на печатную плату осуществляется в три основных этапа:
- захват компонента вакуумным пинцетом головки автоматического оборудования;
- центрирование головки с видеооборудованием или лазерной установкой в точности над местом монтажа;
- установка компонента на подготовленные контактные площадки.
Для оптимизации процесса несколько небольших печатных плат объединяются в одну мультизаготовку. Это позволяет ускорить производственный процесс без ущерба для качества изделий.
После автоматизированного поверхностного монтажа компонентов платы отправляются на пайку в конвекционную печь.