Когда говорят про установку SMD-элементов, часто представляют идеальный конвейер с роботами, но на деле даже паяльная паста может стать проблемой. Вспоминаю, как в 2015-м мы полгода мучились с подбором трафаретов для BGA-компонентов — казалось бы, мелочь, а без неё вся линия встаёт.
С пастой работаем по-разному: для плат с смешанным монтажом берём составы с низким содержанием свинца, а для высокочастотных модулей — безгалогенные. Важно не просто нанести, а выдержать временное окно до оплавления. Однажды перепутали маркировку на упаковке — получили брак в 200 плат из-за шариков припоя.
Толщина трафарета — отдельная тема. Для компонентов 0201 используем 80 мкм, но если есть QFN-корпуса, приходится идти на компромисс. Кстати, у Shenzhen HTGD Intelligent Equipment Co., Ltd в автоматических принтерах есть калибровка под разные типы паст — это снижает риск перекоса.
Хранение пасты часто недооценивают. В нашем цеху держим её в холодильнике при +4°C, но если вскрыли банку, стараемся израсходовать за смену. Иначе влага из воздуха приводит к вспениванию в печи.
Автоматические установщики — не панацея. Видел, как на старых линиях печатные платы деформировались из-за неправильной поддержки конвейера. Особенно критично для плат толщиной менее 1 мм.
Вакуумные захваты для мелких компонентов требуют ежедневной чистки. Как-то раз из-за пыли на сопле чип 0402 упал прямо на беговую дорожку — пришлось останавливать линию на час.
Кстати, про Shenzhen HTGD: их оборудование мы тестировали в 2022-м для монтажа микросхем в корпусе LGA. Система визуального позиционирования справлялась с погрешностью до 15 мкм, но пришлось дорабатывать программное обеспечение под наши компоненты.
После оплавления часто смотрим на паяные соединения под микроскопом. Для QFN-компонентов важен мениск припоя по бокам — если его нет, значит, недогрев или плохая паста.
Температурный профиль в печи — это искусство. Для бессвинцовых припоев пик около 245°C, но если на плате есть термочувствительные датчики, держим не выше 240°C. Один раз перегрели — получили расслоение текстолита.
AOI-системы ловят 95% дефектов, но перевёрнутые чипы иногда пропускают. Добавили камеру с боковым обзором — стало надёжнее.
С компонентами 01005 сложно не столько из-за размеров, сколько из-за эффекта ?гробстоуна?. Боролись, регулируя давление вакуумного пинцета и уменьшая скорость монтажа.
BGA-компоненты требуют идеальной плоскостности платы. Как-то взяли подложку с перепадом высот 0.1 мм — после пайки 30% шариков не приконтачились. Пришлось ставить дополнительные прижимные пластины.
Рентген для BGA — необходимость, но не каждая мастерская может себе позволить. Мы используем систему с разрешением 5 мкм, но для поиска пустот хватает и 20 мкм.
Сочетание материалов платы и припоя — головная боль. С платами HASL проще, но с OSP покрытием нужно строго соблюдать временные рамки пайки.
Флюсы должны соответствовать классу очистки. Для медицинских устройств используем только но-клин-процесс, иначе остатки флюса вызывают коррозию.
В контексте автоматизации стоит отметить, что компания HTGD с 2008 года развивает линейку оборудования именно под такие задачи. Их принтеры для паяльной пасты интегрируются в наши линии без переделок — это ценно, когда нужно быстро перестраивать производство под новые проекты.
Для новичков советую начинать с компонентов 0805 — они прощают ошибки позиционирования. А вот с MOSFET в корпусе DFN лучше не экспериментировать без термопрофилятора.
Документация от производителей компонентов — ваша библия. Как-то проигнорировали рекомендации по пайке MEMS-гироскопов — потеряли партию в 50 штук.
В целом, монтаж SMD-компонентов — это постоянный баланс между технологией и практикой. Никакие инструкции не заменят часов, проведённых у печи с термопарой. И да, хорошее оборудование вроде решений от HTGD экономит нервы, но не отменяет необходимости понимать физику процесса.
