Когда говорят про установку SMD, многие сразу представляют дорогущие японские аппараты, но на деле ключевое — это цепочка процессов, где любая мелочь вроде неправильной вязкости пасты или кривого позиционирования может угробить всю партию. Вот где начинается реальная работа, а не картинка из каталога.
Помню, как на старте карьеры думал, что трафаретная печать — это просто: нанёс, выровнял, дальше конвейер. Ан нет — если подложка даже на микрон криво легла, паста ляжет неравномерно, а потом эти шарики припоя под BGA-компонентами... Кошмар. Сейчас всегда проверяю геометрию трафарета перед запуском, особенно для компонентов с шагом меньше 0.5 мм.
Кстати, про паяльную пасту. Китайские аналоги иногда выдают нестабильную вязкость — то течёт, то комкуется. Приходится подбирать под конкретный тип компонентов. Для микросхем с мелким шагом использую пасты с размером частиц Type 4, иначе будут залипания на аппликаторе.
Тут вспоминается случай с одним нашим клиентом — пытались сэкономить на пасте, купили партию с непроверенной текучестью. В итоге три платы ушли в брак из-за холодных паек. Перешли на пасты от того же HTGD — их автоматические принтеры стабильно держат параметры дозирования, и брак упал до единичных случаев.
Современные автоматы вроде тех, что делает HTGD, дают точность до 25 микрон, но это в идеальных условиях. На практике вибрация цеха или перепад температуры влияют на калибровку. Поэтому перед сменой всегда гоняю тестовый цикл на контрольной подложке — смотрю, не съезжают ли компоненты с пастовых отпечатков.
Особенно сложно с компонентами типа 0201 или QFN — тут даже отклонение в 50 микрон уже критично. Однажды настроил аппарат по паспорту, а он ?забыл? калибровку после перезагрузки. Хорошо, оператор вовремя заметил сдвиг на мониторе Vision-системы.
Кстати, про Vision-системы. Многие думают, что чем мощнее камера, тем лучше. Но на деле алгоритмы распознавания важнее. У того же HTGD в новых моделях софт сам подстраивает контрастность под цвет подложки — мелочь, а ускоряет переналадку на 15–20%.
Вот где больше всего мифов. Кто-то гонит пик температуры под 250°C для бессвинцовых припоев, а потом удивляется, почему керамические конденсаторы трескаются. На деле важно выдерживать не пик, а время выше ликвидуса — для SAC305 это 217–245°C в течение 45–60 секунд.
Заметил, что на многослойных платах с металлизированными отверстиями тепловая инерция разная — края прогреваются быстрее центра. Приходится зонировать печь или ставить дополнительные термопары для мониторинга. Один раз чуть не угробили партию RF-модулей из-за перегрева кристалла — спасли термопрофилировщиком от HTGD, он показал перегрев в центре на 12 градусов.
Кстати, про оборудование — печи с принудительной конвекцией лучше справляются с плотным монтажом, но требуют регулярной чистки от флюсовых испарений. Раз в месяц обязательно прогоняю цикл очистки, иначе на вентиляторах налёт, который искажает airflow.
Автоматический оптический контроль — вещь нужная, но его часто настраивают по шаблону ?идеальной платы?. А в жизни компоненты имеют допустимые отклонения по размеру, и если жёстко выставить допуски, половина плат будет ложный брак. Поэтому для каждого типа корпусов делаю отдельные библиотеки с реалистичными параметрами.
Рентген для BGA — отдельная тема. Видел случаи, когда припой скатывался в шарики из-за неправильного профиля оплавления, а оптический контроль показывал ?норму?. Сейчас для критичных узлов обязательно делаю снимки под углом 45 градусов — так видно мостики и пустоты.
Кстати, про пустоты в пайке. Допустимые 25% по IPC-7090 — это не индульгенция. Для силовых компонентов лучше держать в пределах 15%, иначе термоциклирование быстро выведет их из строя. Проверял на силовых MOSFET — с пустотами больше 20% ресурс падал вдвое.
Самая частая — экономия на расходниках. Брали как-то дешёвый флюс, а он оказался гигроскопичным — через месяц на платах белые потёки и коррозия. Теперь работаем только с сертифицированными материалами, даже если дороже.
Ещё момент — многие забывают про увлажнение компонентов. Вскрыли вакуумную упаковку MOSFEToв, не прогрев — потом пары треснули при оплавлении. Теперь строго по MSL-уровням выдерживаем.
И да, чистота зоны монтажа — не паранойя. Пылинка размером с человеческий волос может замкнуть выводы микросхемы. У себя в цехе поставили антистатические покрытия и поддерживаем влажность 40–60% — меньше проблем с электростатикой и окислением контактов.
Сейчас многие переходят на чипы с ультрамелким шагом — 0.3 мм и меньше. Тут уже стандартные методы не работают, нужны трафареты с лазерной резкой и полировкой стенок. Интересно, что у HTGD в новых линейках есть опция ультразвуковой очистки трафаретов — пробовал, вдвое реже приходится менять.
Из последнего — экспериментировал с адгезивами для двухстороннего монтажа. Важно не переборщить с дозировкой, иначе при оплавлении компоненты ?всплывают?. Нашли компромисс через калибровку дозатора с точностью до 0.01 мг.
В целом, установка высококачественных компонентов SMD — это не про волшебные аппараты, а про внимание к деталям. Те же автоматы HTGD, которые мы используем с 2015 года, показывают стабильность именно потому, что их разработчики сами прошли через все эти ?грабли?. И да, их сайт gdk-smt.ru теперь первое, что советую новичкам — там есть технические заметки по калибровке, которые не найдешь в мануалах.
