Die PCB-Montage (PCBA, Printed Circuit Board Assembly) ist ein systematischer Prozess, bei dem elektronische Komponenten mit automatisierten Maschinen und präzisen Verfahren in eine PCB integriert werden.Nachstehend ist eine detaillierte Aufschlüsselung des Workflows, Ausrüstung und wesentliche Überlegungen:

I. Prozess der PCB-Kernmontage

1. PCB-Zubereitung

- Materialien:

- Substrate (z. B. FR-4, Metallkern-Flex-PCBs).

- Oberflächenveredelungen (z. B. ENIG, HASL).

- Schritte:

- Überprüfen Sie die Abmessungen, die Kupferintegrität und die Sauberkeit der Platten.

- Optionale Fluxvorbeschichtung für eine verbesserte Schweißfähigkeit.

2. Lötpaste-Druck (SMT)

- Ausrüstung: Schweißpaste-Drucker.

- Prozess:

- Die Schablone überträgt Lötpaste (z. B. SAC305) auf Pads mit einer Dicke von 50-150 μm.
-Durch den Druck und die Geschwindigkeitsregelung wird die Einheitlichkeit gewährleistet.

- Schlüsselparameter:

- Gestaltung der Schablonenöffnung (gleicht Komponentenleitungen/BGA-Kugeln).

- Viskosität der Lötmasse (200-500 Pa·s).

3. Komponentenplatzierung (SMT)

- Ausrüstung: "Pick-and-Place"-Maschine.

- Schritte:

1. Fütterung:

- Kleinstkomponenten (Widerstände, Kondensatoren).

- Tray für Präzisionsteile (BGA, QFP).

2Sichtrichtung:

- Die Kameras identifizieren die Markierungen für die Positionskalibrierung.

3Genauigkeit:

- Hochgeschwindigkeitsmaschinen: ± 50 μm für 0402 Bauteile.

- Präzisionsmaschinen: ± 25 μm für BGA (0,5 mm Abstand).

4. Rückflusslöten (SMT)

- Ausrüstung:

- Temperaturprofil:

- Vorheizung (150-180°C): Lösungsmittel verdampfen.

- Einweichen (180~200°C): Aktivieren des Flusses.

- Rückfluss (217­245°C): Schmelzen von Lötstoffen und bilden intermetallische Verbindungen (IMC).

- Kühlung: Schnelle Luftkühlung zur Verfestigung der Gelenke.

- Überlegungen:

- Wärmetoleranz der Komponenten (z.B. LEDs erfordern eine Spitzentemperaturregelung).

- Stickstoffinertion bei reduzierter Oxidation.

5. Wellenlöten (THT)

- Ausrüstung: Wellenlöser.

- Prozess:

1- Einfügen von THT-Komponenten (Konnektoren, Elektrolytkondensatoren).

2.Fluss über Spray/Schaum anwenden.

3. Vorwärmen (80 ∼ 120 °C).

4- Schweiß mit turbulenten und glatten Wellen.

- Parameter:

- Förderwinkel (5°8°), Geschwindigkeit (1°3 m/min).

- Temperatur der Lötkanne (245°C für bleifrei).

6. Inspektion und Nachbearbeitung

- AOI: Erkennt Oberflächenfehler (Fehler der Ausrichtung, fehlende Komponenten).

- Röntgenaufnahme: Identifiziert versteckte Probleme mit BGA/QFP-Lötern (Löcher, Brücken).

- Funktionelle Prüfung (ICT/FCT): Überprüfung der Leistung der Schaltung.

- Nachbearbeitungswerkzeuge: Heißluftstationen, Infrarot-Nachbearbeitungssysteme.

7. Sekundäre Prozesse

- Klebstoffverteilung: Epoxy unter schweren Bauteilen, um Schäden durch Vibrationen zu verhindern.

- Konforme Beschichtung: Schutzschicht aus Acryl/Silicon zur Feuchtigkeits-/chemischen Beständigkeit.

II. Typische Aufstellung der Produktionsanlage

Klartext

PCB-Laden → Druck mit Schweißpaste → Hochgeschwindigkeitsplatzierung → Präzisionsplatzierung → Rückflusslöten → AOI → Wellenlöten → Röntgenstrahlung → Verteilung → Funktionstest → Entladen


III. Schlüsselprobleme bei den Prozessen

1. Mikro-Pitch-Komponenten: BGA (0,3 mm Abstand), Flip-Chip erfordern eine Submikrongenauigkeit.

2Mischtechnologie: Koexistenz von SMT- und THT-Komponenten.

3- Thermisches Management: Hochleistungsgeräte (MOSFETs) benötigen eine optimierte Wärmeableitung.

4Bleifreies Löten: Höhere Temperaturen (245°C gegenüber 183°C für Sn-Pb) beeinträchtigen die Lebensdauer der Bauteile.

IV. Technologische Entwicklungen

- KI-gesteuerte Inspektion: Maschinelles Lernen zur Fehlervorhersage.

- Miniaturisierung: 01005 Komponenten, eingebettete Passiva.

- Nachhaltigkeit: Wasserbasierte Flüsse, halogenfreie Materialien.

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Die Kommission hat eine Reihe von Maßnahmen ergriffen, um die Verringerung der Schadstoffbelastung zu verhindern.