Quy trình sản xuất SMT - SMT PCB Assembly Process

#smt#smtprocess#smd
Quy trình sản xuất SMT - SMT PCB Assembly Process
Công nghệ SMT là một thuật ngữ phổ biến trong ngành sản xuất bảng mạch điện tử, dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử.
Công nghệ SMT được phát triển vào những năm 1960 và được áp dụng một cách rộng rãi vào cuối những năm 1980. Tập đoàn IBM của Mỹ có thể được coi là người đi tiên phong trong việc ứng dụng công nghệ này. Công nghệ gắn kết bề mặt được phát triển vào những năm 1960. Đến năm 1986, các linh kiện gắn trên bề mặt chiếm nhiều nhất 10% thị trường, nhưng đã nhanh chóng trở nên phổ biến. Vào cuối những năm 1990, phần lớn các cụm mạch in điện tử công nghệ cao bị chi phối bởi các thiết bị gắn kết bề mặt.
SMT là cụm từ viết tắt của công nghệ Surface Mount Technology – gắn kết bề mặt. Đây là một phương pháp chế tạo bảng mạch phổ biến hiện nay trong các nhà máy sản xuất bảng mạch với các dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử tự động, bán tự động. Trong đó các thành phần điện, linh kiện điện tử được gắn trực tiếp lên bề mặt của bảng mạch in (PCB). Đây là công nghệ cốt lõi của dây chuyền lắp ráp linh kiện điện tử hiện nay.
Các công đoạn có thể được thực hiện qua một, một số máy tự động hoặc cả một dây chuyền lắp ráp linh kiện bảng mạch điện tử để tạo ra sản phẩm hoàn thiện. Ngày nay quy trình vận hành của máy SMT bảo đảm cho việc pick (gắp linh kiện điện tử lên khỏi vị trí từ băng tải cấp phôi, phễu rung, thanh rung cấp liệu, khay chứa…) và place (đặt vào vị trí trên bảng mạch in) được thực hiện với sai số nhỏ, độ chính xác cao.
Quy trình lắp ráp bảng mạch điện tử PCB trải qua các bước:
1. Chuẩn bị vật chất và kiểm tra(Material preparation and examination)
Chuẩn bị SMC và PCB và kiểm tra nếu có bất kỳ sai sót nào. PCB thường có các miếng đồng phẳng, thường là thiếc-chì, bạc hoặc vàng, không có lỗ, được gọi là miếng hàn .
2. Chuẩn bị stencil (Stencil preparation)
Stencil được sử dụng để cung cấp vị trí cố định cho quá trình in dán hàn. Nó được sản xuất theo vị trí được thiết kế của miếng hàn trên PCB.
3. Dán thiếc hàn (Solder paste printing)
Keo hàn, thường là hỗn hợp của chất trợ dung và thiếc , được sử dụng để kết nối SMC và miếng hàn trên PCB. Nó được áp dụng cho PCB với stencil bằng cách sử dụng chổi cao su trên một phạm vi góc từ 45 °-60 °.
4. Dán SMC (SMC placement)
PCB được in sau đó được chuyển đến các máy chọn và đặt , nơi chúng được đưa lên băng chuyền và các thành phần điện tử được đặt trên đó.
5. Hàn lại (Reflow soldering)
Buống sấy hàn(Soldering oven): sau khi SMC được đặt vào vị trí, các bo mạch được chuyển vào lò sấy hàn nóng chảy lại.
Vùng nhiệt sơ bộ(Pre-heat zone): vùng đầu tiên trong lò ủ là vùng nhiệt sơ bộ, nơi nhiệt độ của bo mạch và tất cả các thành phần được nâng lên đồng thời và dần dần. Tốc độ tăng nhiệt độ trong phần này là 1,0 ℃ -2,0 ℃ mỗi giây cho đến khi đạt 140 ℃ -160 ℃.
Vùng ngâm (Soak zone): bo mạch sẽ được giữ trong vùng này ở nhiệt độ từ 140 ℃ -160 ℃ trong 60-90 giây.
Khu vực chảy lại (Reflow zone): các bo mạch sau đó đi vào một vùng mà nhiệt độ tăng lên ở mức 1,0 ℃ -2,0 ℃ mỗi giây đến đỉnh 210 ℃ -230 ℃ để làm tan chảy thiếc trong bột hàn, liên kết thành phần dẫn đến các miếng đệm trên PCB . Sức căng bề mặt của vật hàn nóng chảy giúp giữ cho các thành phần ở đúng vị trí.
Vùng làm mát(Cooling zone): một phần để đảm bảo chất hàn đông cứng khi thoát ra khỏi vùng gia nhiệt để tránh lỗi mối nối .
Nếu bảng mạch là hai mặt thì quá trình in, đặt, chỉnh lại này có thể được lặp lại bằng cách sử dụng hồ hàn hoặc keo để giữ các thành phần tại chỗ.
6. Làm sạch và kiểm tra (Clean and inspection)
Làm sạch các bo mạch sau khi hàn và kiểm tra xem có bất kỳ sai sót nào không. Làm lại hoặc sửa chữa các khiếm khuyết và bảo quản sản phẩm. Các thiết bị phổ biến liên quan đến SMT bao gồm ống kính phóng đại, AOI (Kiểm tra quang học tự động), máy kiểm tra đầu dò, máy chụp X-quang, v.v.

Nguồn: cncvina.com.vn