Поверхностный монтаж плат на производстве

Недавно мы начали производить наши платы на профессиональном оборудовании, хоть и в небольших партиях. Это позволяет сильно сэкономить на стоимости сборки. О том, как выглядят привычные операции в условиях производства наша сегодняшняя статья.
Мы уже писали о том, как можно сильно ускорить процесс пайки SMD-компонентов, если у вас есть возможность заказать изготовление трафарета и фен для пайки. Мы сравним ту статью с бонусами, которые можно получить на производстве.

Нанесение пасты

Для начала трафарет натягивается на специальную рамку:

Установка трафарета

Затем плата устанавливается на специальные держатели. Держатели магнитные, что дает возможность очень точно подогнать расположении платы под трафарет. Это трудоемкий процесс, но если это сделано один раз, то подставки уже никуда не сместятся и можно будет очень быстро ставить на них платы и закатывать их под трафарет.

Установка платы

Рамка с трафаретом может двигаться строго вертикально, а столик с платой строго горизонтально. Процесс выглядит так: подняли трафарет, задвинули плату, опустили трафарет, нанесли пасту, подняли трафарет, выдвинули плату.

Плата, рядом с трафаретом

Сама паста наносится обычным шпателем. У монтажника их много с разными размерами. Эта операция выполняется с одинаковой скоростью для плат любого размера.

Нанесение пасты

Такие приспособления обычно называют трафаретными принтерами. При больших партиях они значительно сокращают время и повышают качество нанесения пасты. Вот так выглядят платы с нанесенной пастой:

Платы с пастой на контактных площадках

Установка компонентов

Если изделие производится действительно большой партией или на нем много элементов в одинаковых корпусах (как на светодиодных модулях, например), то имеет смысл использовать установку для размещения элементов. Подготовка для каждого типоразмера корпусов элементов стоит около пятиста рублей. Для нашей партии все это было нецелесообразно.
Мы расставили как обычно, пинцетом. Тут можно порекомендовать только то, что на этапе подготовки проекта желательно развернуть все элементы одинаково. Это заметно ускоряет труд. То есть по сравнению с прошлым видео разницы никакой.

Пайка

Ранее мы показывали как оплавляется паста феном. У этого метода есть недостаток — элементы прогреваются неравномерно и одна сторона может запаиваться быстрее. Из-за этого приходится постоянно подправлять положение компонента пинцетом. И производительность у фена выше чем у паяльника, но ниже чем у печи.
На производстве, где мы собираем платы используют конвейерную конвекционную печь. Платы в держателе двигаются по транспортеры из камеры в камеру, где плавно разогреваются, а затем плавно остывают. График температур называют термопрофилем печи. Обычно его настраивает инженер, а оператору остается только загрузить платы…

Загрузка платы в печь

…и через несколько минут принять их на другой стороне.

Выемка плат

Надо отметить, что отлаженный технологический процесс с применением хорошего технологического оборудования не только экономит деньги, но и повышает качество. Для этой статьи мы собирали два комплекта плат (EduBoard и TutorShield), по пять штук каждой и на платах не было ни одного непропая или сопли. Все платы заработали сразу.

Платы после монтажа SMD-компонентов

Трафареты

Если вы обратили внимание — на фотографиях два разных трафарета для нанесения пасты.
Латунный — изготавливается травлением. Стоит около 800 за подготовку фотошаблона и 100руб/дм2 самого трафарета. Эти трафареты сильнее ржавеют, но зато их можно заказать несколько штук и обеспечить несколько рабочих мест при массовом производстве.
Из нержавейки — вырезаются лазером. Стоит он около 1000руб/дм2. Хранится гораздо дольше, но два трафарета будут уже стоить в два раза дороже.
Нам больше нравятся трафареты из нержавеющей стали. Главное старайтесь следить, чтобы они не были выгнуты.

Мы будем очень рады, если вы поддержите наш ресурс и посетите магазин наших товаров shop.customelectronics.ru.