Der Prozess der Leiterplattenbestückung

Leiterplattenbestückung bezieht sich auf den Prozess des Lötens und Zusammensetzens elektronischer Komponenten auf einer Preform-Mattierung und der Herstellung einer Leiterplatte (PCB). In der Regel mit spezialisierten Produktionsmaschinen, Massenproduktion, wird der Leiterplattenmontageprozess oft als PCBA bezeichnet.
Wie wird die Leiterplatte bestückt? Werfen wir einen Blick auf den Leiterplattenbestückungsprozess:

1. Auftragen von Lotpaste: Tragen Sie zunächst Lotpaste (ein kleines Partikel Lotpaste, gemischt mit Flussmittel) auf die Platine auf. Für diese Anwendung verwenden die meisten Leiterplattenhersteller Schablonen (verschiedene Größen, Formen und Spezifikationen), die nur die richtige Menge an Lotpaste auf bestimmte Teile der Platine auftragen können.

2. Platzierung von Bauteilen: Anders als in der Vergangenheit ist der Leiterplattenbestückungsprozess in dieser Phase jetzt vollständig automatisiert. Das Entnehmen und Platzieren von Teilen, wie z. B. oberflächenmontierbaren Komponenten, wird früher manuell durchgeführt, wird jetzt von Roboter-Bestückungsmaschinen durchgeführt. Diese Maschinen platzieren Komponenten präzise in vorgeplanten Bereichen der Leiterplatte.

3. Reflow: Wenn die Lotpaste und alle oberflächenmontierbaren Komponenten vorhanden sind, ist es entscheidend, die Lotpaste auf die richtigen Spezifikationen auszuhärten, um die PCB-Komponenten ordnungsgemäß darauf zu haften. Dies ist dieser relevante Teil des Leiterplattenbestückungsprozesses - das Reflow-Löten. Dazu werden die Bauteile mit der Lotpaste und die darauf befindlichen Komponenten durch ein Förderband geführt, das durch einen industrietauglichen Reflow-Ofen läuft. Eine Heizung im Ofen schmilzt das Lot in der Lotpaste. Ist das Schmelzen abgeschlossen, werden die Bauteile wieder durch ein Förderband bewegt und einer Reihe kühlerer Heizungen ausgesetzt. Der Zweck dieser Kühler ist es, das geschmolzene Lot zu kühlen und es erstarren zu lassen.

4. Inspektion: Nach dem Reflow-Prozess sollte die Leiterplatte auf ihre Funktionalität überprüft werden. Diese Phase hilft bei der Identifizierung von Verbindungen von schlechter Qualität, falsch platzierten Komponenten und Kurzschlüssen aufgrund der kontinuierlichen Bewegung der Platine während des Reflows. Leiterplattenhersteller verwenden mehrere Inspektionsschritte, wie manuelle Inspektion, automatisierte optische Inspektion und Röntgeninspektion, um die Funktionalität der Platine zu überprüfen, minderwertiges Lot zu identifizieren und mögliche Fallstricke zu lokalisieren. Nach Abschluss der Inspektion trifft das Montageteam eine wichtige Entscheidung. Platinen mit mehreren Funktionsfehlern werden in der Regel verschrottet, bei kleineren Fehlern wird die Platine hingegen erneut zur Nacharbeit geschickt.

5. Einfügen von Durchsteckkomponenten: Bestimmte Arten von Leiterplatten erfordern das Einfügen von Durchsteckkomponenten zusammen mit regulären SMD-Komponenten. Diese Phase ist dem Einsetzen solcher Komponenten gewidmet. Dazu entstehen plattierte Durchgangsbohrungen, mit denen Leiterplattenbauteile Signale von einer Seite der Platine zur anderen weiterleiten. Das Durchstecken der Leiterplatte erfolgt in der Regel durch manuelles oder Wellenlöten.

6. Endkontrolle: Jetzt ist die Zeit für die zweite Stufe. Hier wird eine bestückte Platine funktional getestet oder eine Leiterplatte gründlich inspiziert, um ihre elektrischen Eigenschaften, einschließlich Spannung, Strom oder Signalausgang, zu überwachen. Die heutigen Hersteller verwenden eine Vielzahl fortschrittlicher Testgeräte, um den Erfolg oder Misserfolg fertiger Boards zu bestimmen.

7. Reinigung: Da der Lötprozess eine große Menge an Flussmittelrückständen in der Leiterplatte hinterlässt, ist es wichtig, die Komponenten gründlich zu reinigen, bevor die endgültige Platine an den Kunden geliefert wird. Waschen Sie dazu die PCBs in entionisiertem Wasser. Verwenden Sie nach dem Reinigungsvorgang Druckluft, um die Platte gründlich zu trocknen. Die Leiterplattenbestückung ist nun bereit für die Kundeninspektion.