Автоматический монтаж BGA и SMD

На участке автоматического и полуавтоматического монтажа выполняются операции сборки электронных модулей по технологии поверхностного монтажа BGA и SMD компонентов, включающей следующие основные операции:

• нанесение паяльной пасты
• установка SMD и BGA компонентов
• пайка в конвекционной печи
• отмывка собранных ячеек
• автоматизированный визуальный контроль собранных ячеек
• рентгеновский контроль BGA-компонентов

Нанесение паяльной пасты

Для нанесения паяльной пасты, в зависимости от объема заказа, материала и конструкции трафаретов, используются ручной (Fritsch) и полуавтоматический (Speedprint 200e) принтеры трафаретной печати фирмы.

Полуавтоматический принтер трафаретной печати Speedprint 200e:

• Размер печатной платы: 450 ? 400 мм
• Толщина печатной платы: 0,4—5 мм
• Выравнивание печатной платы по осям X и Y, по оси вращения: ± 10 мкм
• Точность повторяемости позиционирования: ± 25 мкм

Ручной принтер трафаретной печати Fritsch:

• легкая перенастройка на новые виды продукции
• точное позиционирование по осям X, Y и по повороту микрометрическими винтами
• удобная фиксация плат, в т.ч. двусторонних на магнитных пинах

Используемая паяльная паста — MP218 (Sn62Pb36Au2) фирмы Multicore, которая обеспечивает требуемое качество пайки BGA и SMD компонентов как со свинцовым так и беcсвинцовым покрытием, в т.ч. в режиме смешанной комплектации.

Установка поверхностно монтируемых компонентов

Для монтажа BGA и SMD-компонентов используются автоматы CLM9000 фирмы ESSEMTEC и Flexys 10 фирмы Europlacer.

Автомат Flexys 10

• Производительность: 10000 компонентов/час (по IPC — 8600)
• Точность размещения: 35 мкм для QFP и 60 мкм для чипов
• Захватывающая головка: 8 захватов револьверного типа
• Вместительность фидерной консоли: 128 (8 мм питатели + матричные поддоны)
• Типы компонентов: прямоугольной и цилиндрической формы, SO, PLCC, QFP, TSOP, BGA, Micro BGA, CSP и другие поверхностно монтируемые элементы неправильной формы
• Размеры: от 0201 до 50 ? 50 мм
• Максимальная высота компонента: 19,5 мм
• Минимальный шаг выводов: 0,3

Автомат CLM9000

• Производительность: 3000 компонентов/час (по IPC)
• Точность размещения: 60 мкм
• Захватывающая головка: 1
• Вместительность фидерной консоли: 190 (8 мм ленты)
• Типы компонентов: прямоугольной и цилиндрической формы, SO, PLCC, QFP, TSOP,
• Размеры: от 0402 до 30 х 30 мм
• Минимальный шаг выводов: 0,6 мм
• Максимальный размер PCB: 300 ? 400 мм

Для монтажа BGA и SMD-компонентов на единичных (опытных) изделиях (в т.ч. при поставке КИ «россыпью») используются вакуумные манипуляторы Fritsch. Захват элементов осуществляется специальной вакуумной головкой, что обеспечивает достаточную точность позиционирования по любой оси и защиту компонентов от статического электричества. Они не предусматривают работу с ленточными питателями.

Пайка SMD и BGA в конвекционной печи

Пайка собранных ячеек осуществляется в конвейерной печи конвекционного оплавления FL-VP 660. Запатентованная конструкция плит нагрева, расположенных в каждой зоне, позволяет производить равномерный нагрев печатной платы. Система конвекции горячего воздуха расположена как с верхней, так и с нижней стороны каждой зоны. Независимый контроль температуры каждой зоны гарантирует равномерность температур во время прохождения платы через тоннель. Пайка плат может осуществляться в среде инертного газа (Азот), что повышает качество пайки BGA и SMD и снижает окисление контактов.

Печь FL-VP 660

• Количество зон: 6 зон пайки + 1 зона охлаждения
• Максимальная температура: 350 °С
• Среда пайки BGA и SMD (применяемые газы): азот
• Точность температуры: ± 1 °С
• Допуск температуры: ± 2 °С
• Ширина печатных плат: 35—430 мм

Отмывка собранных ячеек

Технологическое оборудование — установка отмывки Oko 2000:

• автоматический контроль отмывки
• программирование индивидуального цикла
• до 5 стадий ополаскивания
• сушка горячим воздухом
• стандартный цикл отмывки — 5 минут

Автоматизированный визуальный контроль собранных ячеек.

Технологическое оборудование — установка визуального контроля 22fх, фирмы Marantz.

• инспекция элементов: наличие/отсутствие, полярность, смещение, маркировка, качество паяного соединения и КЗ между выводами ИМС
• программирование с использованием библиотек компонентов или эталонных изделий
• импорт данных из программ машин установщиков элементов и Gerber-файлов.

Рентгеновский контроль

Технологическое оборудование — XBIM-130, фирмы Piergiacomi:

• контроль пайки выводов BGA-компонентов
• контроль пайки активных и пассивных элементов
• контроль пустот
• контроль «плохих» соединений
• контроль коротких замыканий