Ручной поверхностный монтаж
Ручной монтаж SMD-компонентов применяется при мелкосерийной сборке электронных модулей и при изготовлении опытных образцов плат для электронных изделий.
При ручном монтаже паяльная паста на печатные платы наносится либо с использованием дозатора, либо с использованием трафаретного принтера.
На нашем производстве используются:
- Полностью ручной монтаж печатных плат (компоненты устанавливаются оператором вручную, с помощью пинцета на паяльную пасту). Данный вариант применяется для изготовления опытных образцов электроники, состоящих из крупных комплектующих с большим шагом выводов и с небольшим количеством типономиналов.
Использование этого метода позволяет сократить время на изготовление пробных партий продукции и ощутимо снизить стоимость опытных образцов.
- Монтаж SMD-компонентов с использованием профессиональных ручных манипуляторов марки FRITSCH.
Ручной монтаж печатных плат c использованием манипуляторов применяется при изготовлении опытных образцов электронных модулей высокой плотности монтажа, при наличии компонентов с небольшим шагом между выводами, для установки компонентов с высокими требованиями к позиционированию. Данный вариант установки позволяет собирать платы практически любой сложности в достаточно короткие сроки без затрат на перенастройку линии, что снижает стоимость изготовления опытных образцов.
Поверхностный ручной монтаж печатных плат имеет несколько преимуществ:
- Создание легких и компактных изделий благодаря сниженным габаритам и весу поверхностных элементов.
- Элементы располагаются близко, выводов мало, что позволяет улучшить электрические свойства платы.
- Возможность демонтировать элементы, что делает печатную плату ремонтопригодной.
Последовательность ручного поверхностного монтажа
В технологии ручного поверхностного монтажа SMD-компонентов печатных плат используются два вида пайки – оплавлением и волной. К каждому методу необходим определенный алгоритм подготовки.
Этот метод подразумевает инфракрасный или конвекционный подогрев платы. Компоненты для поверхностного монтажа не нуждаются в предварительной подготовке, а печатная плата распаковывается и очищается непосредственно перед монтажом.
- Нанесение паяльной пасты дозатором или трафаретом.
Первый способ более гибкий, он применяется при опытном производстве – материал поставляется в шприцах. Объем пасты дозируется следующими параметрами:
- диаметр иглы шприца;
- давление внутри шприца;
- время нанесения.
Трафаретное нанесение паяльной пасты используется в серийной сборке изделий благодаря точности и производительности метода. Паста продавливается через отверстия в трафарете.
- Установка элементов вакуумным пинцетом или манипулятором.
Ручной монтаж печатных плат с использованием манипуляторов и вакуумных пинцетов востребован при единичной и мелкосерийной сборке электронных модулей. Производительность ручного монтажа составляет несколько сотен элементов в час – это определяется сложностью конструкции платы.
Для ручного монтажа компонентов с плотным размещением и матричным типом выводов используется специальное оптическое оборудование.
Этот метод подразумевает воздействие волны припоя на печатную плату в течение нескольких секунд. Элементы должны быть зафиксированы на плате, и это влияет на алгоритм действий перед пайкой:
- Нанесение клея с помощью ручного дозатора из шприцов.
Это необходимо, чтобы прочно зафиксировать компоненты на плате. Клей наносится по 1–2 капли на каждый элемент, при правильном нанесении он не должен попасть на контактные площадки.
- Монтаж элементов вакуумным пинцетом или манипулятором.
Проводится так же, как при пайке оплавлением.
- Полимеризация клея.
Проводится в вентилируемых сушильных камерах при высокой температуре.
- Установка компонентов в отверстия.
Если речь идет о смешанном монтаже, установка элементов в отверстия проводится с противоположной стороны от поверхностных компонентов.
- Нанесение флюса.
Флюс необходим для стороны, на которой находятся поверхностно-монтируемые элементы.