Когда говорят про SMD-монтаж, многие сразу представляют роботов с паяльными станциями — но на деле ключевое звено часто прячется в подготовке трафаретов и вязкости паяльной пасты. Вот где кроются те самые 20% ошибок, которые потом вылазят на контрольных камерах AOI.
Помню, в 2015 году мы поставили китайский принтер паяльной пасты — вроде бы всё по спецификациям, а первый же запуск на платах с BGA-компонентами показал неравномерное нанесение. Оказалось, проблема не в точности позиционирования, а в системе климатического контроля камеры. Влажность подскочила — и паста начала слипаться по краям аппликатора.
Сейчас уже проще: например, у Shenzhen HTGD Intelligent Equipment Co., Ltd. в моделях после 2020 года стоит система стабилизации температуры пасты прямо в картридже. Но многие до сих пор экономят на этом узле, а потом удивляются 'миграции шариков припоя' под микросхемами.
Кстати, про их сайт https://www.gdk-smt.ru — там есть технические заметки про калибровку давления ракеля для паст с серебряными наполнителями. Мы как-раз под заказ из Германии такие использовали, пришлось пересчитывать профиль дозирования.
Вот QFN-корпуса с шагом 0.3 мм — это отдельная головная боль. Если для обычных компонентов достаточно джойстика и лупы, то здесь уже нужна прецизионная камера с угловым обзором. Как-то раз пришлось переделывать партию плат для медицинских датчиков — все из-за того, что визуальный контроль не поймал отставание контактных площадок.
Особенно критично с бессвинцовыми припоями. Помню, использовали SAC305 — и пришлось полностью перенастраивать профиль печи, потому что стандартный температурный график не обеспечивал смачивание по краям компонентов.
Сейчас для таких случаев держим отдельный набор трафаретов с полиуретановыми ракелями. Кстати, в документации к оборудованию HTGD есть хорошие таблицы по соотношению толщины трафарета и типа пасты — мы их часто используем при приемке новых материалов.
Многие думают, что AOI-система ловит все дефекты — но на практике она часто пропускает 'подушки' с недостаточным количеством припоя. Особенно если используется паста с флюсом низкой активности.
У нас был случай с контроллером двигателей — все прошли проверку, а на функциональном тесте оказались холодные пайки под MOSFET-транзисторами. Пришлось вносить правки в алгоритм распознавания и добавлять камеры с боковой подсветкой.
Интересно, что в последних моделях HTGD стали ставить гибридные системы проверки — там сочетается 2D-анализ и термографический контроль. Мы пока тестируем на пробной линии, но для плат питания результаты уже на 15% лучше стандартных методов.
Когда в одной партии идут платы с обычными и бессвинцовыми компонентами — это всегда компромисс между температурными профилями. Мы обычно разбиваем на две технологические линии, но это удорожает логистику.
Один раз пробовали универсальный профиль — получили и недогрев на одних платах, и перегрев на других. Пришлось экранировать термопары и переписывать настройки для каждой зоны печи отдельно.
Сейчас используем подход с адаптивным нагревом — данные с термопар в реальном времени корректируют скорость конвейера. В принципе, оборудование позволяет, но нужно тщательно калибровать датчики перед каждой сменой типа сборки.
Раньше достаточно было обычной вентиляции — теперь же для плат с высокоомными резисторами нужны чистые комнаты класса 100000. Особенно критично при работе с пастами на водной основе.
Помню, как из-за пылинки в 5 микрон провалилась целая партия измерительных модулей — пришлось полностью пересматри систему фильтрации. Сейчас используем локальные ламинарные потоки над зонами трафаретной печати и монтажа.
Кстати, в рекомендациях HTGD по эксплуатации их принтеров есть целый раздел по совместимости с разными классами чистоты — мы по нему как раз подбирали конфигурацию для нового цеха.
Сейчас активно тестируем системы с ИИ-контролем качества — нейросети учатся распознавать дефекты по косвенным признакам, например по распределению флюса вокруг компонента. Но пока что для массового производства надежнее комбинированные методы.
Интересно наблюдать за развитием микро-джетной печати паяльной пасты — это потенциально может заменить трафареты для прототипных партий. Но пока что скорость и точность не дотягивают до серийных требований.
Если говорить про российский рынок — тут все упирается в доступность качественных материалов. Часто приходится импровизировать с локальными аналогами паст и флюсов, что добавляет головной боли технологам.
