Bei der Herstellung von Elektronik mithilfe der SMT-Technologie (Surface-Mount-Technologie) werden elektronische Komponenten einfach mit automatisierten Maschinen zusammengebaut, die Komponenten auf der Oberfläche einer Platine (Leiterplatte, PCB) platzieren. Im Gegensatz zu herkömmlichen THT-Prozessen (Through Hole Technology) werden SMT-Bauteile direkt auf der Oberfläche einer Leiterplatte platziert, anstatt an eine Drahtleitung gelötet zu werden. Bei der elektronischen Montage ist SMT das in der Branche am häufigsten verwendete Verfahren.
Die elektronische Baugruppe umfasst nicht nur das Platzieren und Löten von Bauteilen auf der Leiterplatte, sondern auch die folgenden Produktionsschritte:
Aufbringen der Lötpaste aus Zinnpartikeln und Flussmittel auf die Leiterplatte
Bestücken der Lötpaste auf der Leiterplatte mit SMT-Bauteilen
Löten der Platinen im Reflow-Verfahren.
Lötpaste auftragen
Das Aufbringen von Lötpaste ist einer der ersten Schritte im SMT-Montageprozess. Lötpaste wird im Siebdruckverfahren auf die Leiterplatten "gedruckt". Abhängig vom Design der Platte werden verschiedene Edelstahlschablonen zum "Aufdrucken" der Paste auf die Platte und verschiedene produktspezifische Pasten verwendet. Mit einer speziell für das Projekt gefertigten lasergeschnittenen Edelstahlschablone darf die Lötpaste nur auf die Bereiche aufgetragen werden, in denen Bauteile gelötet werden sollen. Nachdem sich die Lötpaste auf den Platinen befindet, wird eine 2D-Lötpasteninspektion durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Paste gleichmäßig und korrekt aufgetragen wird. Sobald die Genauigkeit des Lötpastenauftrags bestätigt wurde, werden die Leiterplatten auf die SMT-Montagelinie übertragen, wo die Komponenten gelötet werden.
Bestückung und Montage
Die zu montierenden elektronischen Komponenten werden in Trays oder Rollen geliefert, die dann in die SMT-Maschine geladen werden . Intelligente Softwaresysteme sorgen während des Ladevorgangs dafür, dass Komponenten nicht versehentlich geschaltet oder falsch geladen werden. Die SMT-Bestückungsmaschine entnimmt dann automatisch jedes Bauteil mit einer Vakuumpipette aus dem Tray oder der Rolle und platziert es mit genau vorprogrammierten XY-Koordinaten an der richtigen Position auf der Platine. Unsere Maschinen sind in der Lage, bis zu 25.000 Bauteile pro Stunde zu montieren. Nachdem die SMT-Bestückung abgeschlossen ist, werden die Platinen zum Löten in die Reflow-Öfen überführt, wodurch die Komponenten auf der Platine befestigt werden.
Komponentenlöten
Zum Löten von elektronischen Bauteilen verwenden wir zwei verschiedene Methoden, die je nach Bestellmenge unterschiedliche Vorteile haben. Bei Serienaufträgen wird das Reflow-Lötverfahren angewendet. Während dieses Vorgangs werden die Leiterplatten in eine Stickstoffatmosphäre gebracht und allmählich mit erwärmter Luft erwärmt, bis die Lötpaste schmilzt und das Flussmittel verdampft, wodurch die Komponenten mit der Leiterplatte verschmelzen. Nach dieser Phase werden die Bretter abgekühlt. Während das Zinn in der Lötpaste aushärtet, werden die Komponenten dauerhaft auf der Platine befestigt und der SMT-Montageprozess ist abgeschlossen.
Für Prototypen oder hochempfindliche Bauteile verfügen wir über ein spezialisiertes Dampfphasenlötverfahren. Bei diesem Verfahren werden die Platten erhitzt, bis der spezifische Schmelzpunkt (Galden) der Lötpaste erreicht ist. Dies ermöglicht es uns, bei niedrigeren Temperaturen zu löten oder unterschiedliche SMT-Bauteile bei unterschiedlichen Temperaturen zu löten, abhängig von ihrem individuellen Löttemperaturprofil.
AOI und Visual Check
Das Löten ist der vorletzte Schritt des SMT-Bestückungsprozesses. Um die Qualität der bestückten Platinen sicherzustellen oder einen Fehler zu erkennen und zu beheben, werden für fast alle Serienproduktionsaufträge AOI-Sichtprüfungen durchgeführt. Mit mehreren Kameras überprüft das AOI-System automatisch jede Karte und vergleicht das Erscheinungsbild jeder Karte mit dem korrekten, vordefinierten Referenzbild. Bei Abweichungen wird der Bediener der Maschine über das mögliche Problem informiert, der dann den Fehler korrigiert oder die Platine zur weiteren Überprüfung aus der Maschine zieht. Die visuelle AOI-Prüfung stellt die Konsistenz und Genauigkeit des SMT-Montageprozesses sicher.
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