Eine eingehende-Analyse von SMT-Prozessen: Ein umfassender Leitfaden zum Rotleimprozess

Einführung

Im Bereich der PCBA-Herstellung ist die Hybridmontage, die SMT (Surface Mount Technology) und DIP (Dual In{0}}Package) kombiniert, ein weit verbreitetes Szenario. Wie lässt sich die Herausforderung, Komponenten auf beiden Seiten einer Platine zu löten, perfekt lösen und gleichzeitig eine hohe Effizienz und niedrige Kosten gewährleisten? Der SMT-Red-Glue-Prozess ist die zentrale Fertigungslösung, die speziell für diesen Zweck entwickelt wurde.

Dieser Artikel bietet eine ausführliche-Analyse dessen, was SMT-Rotkleber ist, seine Kernfunktionen, typische Anwendungsszenarien und seine grundlegenden Unterschiede zum Lotpastenprozess und hilft Elektronikingenieuren und Beschaffungsexperten dabei, Herstellungsprozesse zu optimieren und Produktionskosten zu senken.

Der rote Kleber

Der rote Kleber

Was ist SMT-Rotleim? Seine Kernfunktionen und physikalischen Eigenschaften

1. Definition und Aushärtungseigenschaften von Rotleim

SMT-Rotkleber (allgemein als SMT-Montagekleber oder Haftvermittler bezeichnet) ist eine Polyolefinverbindung. Sie unterscheidet sich grundlegend von herkömmlicher Lotpaste:

• Lotpaste:Schmilzt beim Erhitzen bis zum Schmelzpunkt zu einer Flüssigkeit und bildet beim Abkühlen elektrisch leitende Lötverbindungen.
• Roter Kleber:Erfährt beim Erhitzen eine direkte thermische Härtungsreaktion. Sein Einstellpunkt liegt typischerweise bei 150 Grad. Bei Erreichen dieser Temperatur wandelt sich der rote Leim schnell von einem pastösen Zustand in einen harten Feststoff um.

2. Die Kernfunktion von Rotleim

Bei gemischten Montageprozessen wird Rotleim nicht zur Herstellung elektrischer Verbindungen verwendet, sondern dient vielmehr der physischen Fixierung.

• Bewerbungsort:Roter Kleber wird typischerweise präzise in den Spalt zwischen zwei Pads (unterhalb der Taille des Komponentenkörpers) gefüllt oder gedruckt und darf die Pads niemals bedecken (was das genaue Gegenteil von Lotpaste ist).
• Nicht-Leitfähigkeit:Nach dem Aushärten besitzt Rotleim einen extrem hohen Isolationswiderstand und ist nicht -leitfähig. Daher kann es sicher unter elektronische Komponenten geklebt werden, um zu verhindern, dass diese aufgrund der Schwerkraft oder der Kraft des geschmolzenen Lots während des anschließenden Hochtemperatur-Wellenlötprozesses herunterfallen.

Warum Rotleim verwenden? Ein grundlegender Vergleich zwischen Rotleim- und Lotpastenprozessen

Für ein intuitiveres Verständnis können wir die Unterschiede zwischen dem Rotklebeverfahren und dem herkömmlichen Lotpastenverfahren anhand der folgenden Tabelle vergleichen:

Zwei Hauptanwendungsszenarien und Prozessabläufe für den SMT-Rotleimprozess

Auf tatsächlichSMT-ProduktionslinienAbhängig von der Bauteildichte auf beiden Seiten der Leiterplatte wird der Rotleimprozess hauptsächlich in die folgenden zwei klassischen Szenarien unterteilt:

Szenario 1: Gemischter Prozess aus einseitigem SMD + einseitigem DIP (reinroter Leimprozess)

Dies ist das klassischste Anwendungsszenario für roten Kleber und eignet sich für Platinen, bei denen Seite A vollständig aus SMD-Komponenten und Seite B vollständig aus DIP-Durchgangslochkomponenten besteht.

Designlogik: Um thermische Schäden an Bauteilen zu vermeiden, die durch einen „ein{0}}seitigen Reflow + ein{2}seitiges Wellenlöten“-Verfahren mit zwei{3}}Durchgängen verursacht werden, werden die SMD-Komponenten auf Seite A und die DIP-Leitungen in einem einzigen Durchgang während des Wellenlötens auf Seite B verlötet.

Standardprozessablauf:

Seite A Ausgabe/Lotpastendrucker: Tragen Sie roten Kleber präzise mit einem speziellen Spender auf oder verwenden Sie einen Siebdrucker mit einer speziellen roten Kleberschablone, um ihn auf die Mitte der Pads aufzutragen.

1. SMD-Platzierung: AnSMT Maschine (wie die High-End--NeoDen-Serie)Platziert die oberflächenmontierten Komponenten präzise auf der mit rotem Kleber beschichteten Leiterplatte.

2. Reflow-Löten und Aushärten: Die Leiterplatte gelangt in dieReflow-Ofen. In diesem Stadium besteht die Hauptfunktion des Reflow-Ofens darin, eine hohe Temperatur von 150 Grad oder mehr bereitzustellen, um den roten Klebstoff vollständig auszuhärten und die Komponenten fest mit der Leiterplatte zu verbinden (die Lotpaste schmilzt in diesem Stadium noch nicht).

3. Auf Seite B umdrehen und DIP-Einfügung: Die ausgehärtete Leiterplatte wird umgedreht und DIP-Durchgangslochkomponenten werden von Seite B aus eingefügt (dies kann über automatisierte Einfügungsmaschinen oder manuelle Montage erfolgen).

4. Wellenlöten (Single--Löten): Die Leiterplatte gelangt in dieWellenlötmaschine. An diesem Punkt ist die A--Seite (die sowohl als SMD-Platzierungsseite als auch als DIP-Lötseite dient) der wogenden Welle geschmolzenen Lots zugewandt. Aufgrund der starken Haftung des roten Klebers fallen die SMD-Komponenten nicht ab und das Lot bedeckt gleichzeitig sowohl die DIP-Leitungen als auch die Anschlüsse der SMD-Komponenten, sodass in einem einzigen Durchgang durch die Maschine eine vollständige Lötung der Platine erreicht wird.

• Expertentipp:Wenn in diesem Szenario der Rotleimprozess nicht verwendet wird und der Lötpastenprozess (Lötpastendruck + Platzierung + Reflow) fälschlicherweise auf Seite A angewendet wird, werden nach Abschluss des DIP-Einsatzes auf Seite B, wenn Seite A erneut als DIP-Lötfläche in die Wellenlötmaschine eingetaucht wird, die vorhandenen SMD-Komponenten-Lötstellen auf Seite A umgeschmolzen, was dazu führt, dass Komponenten in großem Umfang in das Lötbad fallen.

Szenario 2: Gemischter Prozess aus doppelseitigem SMD + einseitigem DIP (Hybridprozess aus Lotpaste und rotem Kleber)

Wenn das PCB-Design komplexer ist und Seite B (die Kontaktfläche für das Wellenlöten) nicht nur DIP-Pins, sondern auch einige SMD-Komponenten enthält, muss dieser komplexe Hybridprozess verwendet werden.

Standardprozessablauf:

1. Konventionelles Löten von SMD-Bauteilen auf Seite B: Wird nach dem Standard-Lötpastenprozess durchgeführt (Lötpastendruck → Bauteilplatzierung → normales Reflow-Löten).
2. Auftragen/Drucken auf Seite A (Rückseite): Drehen Sie die Platine um und geben Sie roten Klebstoff auf die Mitte der SMD-Pads auf Seite A (oder tragen Sie roten Klebstoff mit einer Schablone auf).
3. SMD-Bestückung: DieSMTMaschinepositioniert die benötigten SMD-Bauteile auf Seite A.
4. Reflow-Härtung: Die Platine gelangt in dieReflow-Ofennoch einmal, um den roten Kleber auf Seite A vollständig auszuhärten und die Komponenten an ihrem Platz zu sichern.
5. DIP-Einfügung auf Seite B: DIP-Komponenten (durch -Loch) einführen (manuell oder maschinell).
6. Wellenlöten (Verzinnen in einem Durchgang): Die Platine durchläuft einen letzten, vollständigen Durchgang durch die Wellenlötmaschine, wobei die SMD-Komponenten auf Seite A und die DIP-Leitungen in einem einzigen Durchgang durch die Lötwelle verzinnt werden.

Welche Alternativen gibt es, wenn das Rotleimverfahren nicht zum Einsatz kommt?

In der modernen industriellen automatisierten Fertigung macht das Rotleimverfahren zwar das Drucken von Lotpaste überflüssig und senkt einige Kosten, hat aber auch Nachteile wie hohe Wartungskosten für Dosiermaschinen, Verunreinigungen durch Rotleimrückstände und ein hohes Risiko von Lotbrücken beim Wellenlöten. Wenn Sie das Rotleimverfahren nicht verwenden möchten, gibt es in der Regel zwei gängige alternative technische Lösungen:

Herstellung einer explosionssicheren Wellenlötvorrichtung (Reflow-Palette aus Verbundstein)

• Prinzip: Zunächst erfolgt die Verlötung aller doppelseitigen SMD-Bauteile mit einem reinen Lotpastenverfahren. Beim Zusammenbau von DIP-Komponenten mittels Wellenlöten wird eine kundenspezifische Wellenlötvorrichtung (Palette) verwendet, um die bereits gelöteten SMD-Komponenten vollständig abzuschirmen und zu schützen und nur die DIP-Leitungen freizulegen, die gelötet werden müssen.
• Anwendbare Szenarien:Mittlere- bis hohe-Produktionfür Leiterplatten, bei denen der Abstand zwischen SMD-Bauteilen und DIP-Pins relativ groß ist.

BenutzenSelektives Wellenlöten

• Prinzip: Wie beim Vollplatinenprozess wird zunächst das SMD-Lötpasten-Reflow-Löten durchgeführt. Bei der Verarbeitung von DIP-Komponenten werden anstelle des herkömmlichen Tauchlötens in einem großen Lötbad die elektromagnetische Pumpe und die Mikro-Düsen des selektiven Wellenlötsystems genutzt, um das Lot präzise auf einzelne DIP-Pins aufzutragen, ähnlich wie bei einer Schreibmaschine.
• Anwendbare Szenarien: Hochpräzise Elektronikfertigung, Automobilelektronik, militärische und medizinische Anwendungen-bei denen die Anforderungen an die Zuverlässigkeit extrem hoch sind und die Komponentendichte hoch ist-wodurch die Notwendigkeit von Rotkleber und Reflow-Vorrichtungen vollständig entfällt.

Fazit: Wie wählen Sie den Prozess aus, der Ihren Anforderungen am besten entspricht?

Als kostengünstige, klassische Hybridmontagetechnologie ist das SMT-Rotleimverfahren nach wie vor in der Unterhaltungselektronik, bei Stromversorgungsplatinen und bei Steuerplatinen für Haushaltsgeräte weit verbreitet. Ein richtiges Verständnis der Grundprinzipien-nämlich der Rolle des Rotleims bei der Befestigung von Komponenten in der Mitte von Pads, seiner thermischen Aushärtung bei 150 Grad und seiner Funktion bei der UnterstützungWellenlöten-kann Unternehmen dabei helfen, schwerwiegende Qualitätsprobleme wie „Komponentenablösung“ und „fehlende Lötstellen“ während der Prozessdesignphase zu vermeiden.

Als professioneller Experte fürKomplette SMT-ProduktionslinienNeoDen bietet Ihnen eine vollständige Palette automatisierter Lösungen, die von hochpräzisen Bestückungsmaschinen und Siebdruckern bis hin zu Reflow-Öfen und Dosiermaschinen reicht.Wenn Sie Fragen zum SMT-Rotleimprozess oder zum Aufbau der Produktionslinie haben, können Sie sich jederzeit an unsere Prozessingenieure wenden, um maßgeschneiderten technischen Support zu erhalten.