PDF 

Рекомендации по подготовке проекта под автоматический монтаж SMD компонентов

Качество монтажа SMD компонентов во многом зависит от правильности проектирования печатных узлов. Поэтому необходимо уделить особое внимание тем аспектам разработки, которые непосредственно влияют на сам процесс монтажа и его качество. Приведенные ниже рекомендации, основаны на стандартах организаций IPC (Institute for Interconnecting and Packaging Electronic Circuits) и JEDEC (Joint Electronic Device Engineering Council), а также на основании нашего опыта в этой области. Соблюдение этих рекомендаций позволит уменьшить опасность возникновения проблем при монтаже. А также снизить его стоимость за счет исключения ручных операций по исправлению дефектов монтажа, связанных с неправильной разработкой печатных узлов. В дополнение перечисленному ниже, рекомендуется ознакомиться со стандартами  IPC-7351 и IPC-SM-782A доступными на нашем сайте.

Процесс автоматического монтажа SMD компонентов

Для правильной разработки печатного узла, конструктору необходимо представлять процесс монтажа компонентов на автоматической линии. Типовой процесс монтажа состоит из следующих этапов:

  1. Нанесение паяльной пасты на печатную плату. На данном этапе, на печатную плату накладывается трафарет. Производится совмещение окон в трафарете с площадками на печатной плате и при помощи ракеля наносится паяльная паста. Паяльная паста представляет собой смесь  порошкообразного припоя и флюса. Количество паяльной пасты определяется размерами окон в трафарете и его толщиной.
  2. Установка компонентов. Система технического зрения автомата установщика SMD компонентов, сканирует реперные метки на печатной плате, для привязки системы координат станка к конкретной плате. Далее, по заранее подготовленной программе, автомат расставляет компоненты на печатной плате при помощи специальных присосок. Компоненты удерживаются на печатной плате за счет паяльной пасты.
  3. Оплавление паяльной пасты. В специальной печи, печатная плата с компонентами, удерживаемыми паяльной пастой нагревается до температуры плавления припоя и впоследствии охлаждается. Нагрев и охлаждение производится в соответствии с температурным профилем, обеспечивающим качественный и безопасный процесс пайки. Важно уяснить, что на данном этапе компоненты (в первую очередь самые легкие) "плавают" на поверхности расплавленного припоя и на них действует сила поверхностного натяжения. Эта сила может перемещать компоненты и при неправильной конфигурации площадок приводит к дефектам пайки.

Конфигурация контактных площадок

Размеры и конфигурация контактных площадок выбираются в соответствии со стандартом и рекомендациями производителей соответствующих электронных компонентов. Все контактные площадки, должны быть отделены друг от друга паяльной маской.

Не допускается размещение открытых переходных отверстий непосредственно на контактных площадках так и вблизи от них. Рекомендуется использовать переходные отверстия закрытые паяльной маской, при этом переходные отверстия могут быть размещены как в непосредственной близости, так и с незначительным перекрытием контактной площадки. При этом важно, чтобы сверловка переходного отверстия не касалась контактной площадки.

Зазор между краем печатной площадки и паяльной маской (в P-CAD это параметр Solder Mask Swell) необходимо выбирать как можно меньшим (около 0,05мм). При выборе больших значений, происходит перетекание припоя на открытые части дорожек примыкающих к площадке и смещению компонента.

Площадки микросхем (для микросхем с малым шагом, в особенности) должны быть отделены друг от друга паяльной маской. Это позволяет избежать замыканий между ними.

 

 

 

 

 

 

 

 

Элементы, расположенные на заливках и полигонах должны, быть отделены от них термобарьерами. Хорошей практикой является использование сетчатых заливок, что снимает требование по формированию термобарьеров. Наличие термобарьеров или использование сетчатой заливки позволяет обеспечить равномерный нагрев всех площадок компонента, исключая такой дефект как "холодная пайка".

 

 

 

 

 

Реперные метки

На печатной плате должны присутствовать как минимум две реперные метки. Реперные метки, представляют собой круглые печатные площадки диаметром 1 мм, открытые от паяльной маски окном диаметром 2-3 мм. Они размещаются по диагональным углам печатной платы не ближе 5 мм от края. Если на плате недостаточно места, реперные метки размещают на технологических полях.

 
© 2021 Dymax, ФЛП Петлюк Д. В.. Все права защищены.
Joomla! — свободное программное обеспечение, распространяемое по лицензии GNU/GPL.