Questo blog illustra i fattori chiave delle linee SMT a tecnologia mista, dal flusso di processo e dalle scelte di saldatura THT al DFM, all'ispezione e alla gestione dei materiali.
Quando si mescolano SMT e THT sullo stesso PCB, la linea può funzionare molto bene. Oppure può essere un grattacapo quotidiano. La differenza è data dal modo in cui si pianifica il processo, il layout e persino l'hardware intorno alla linea.
Esaminiamo i punti chiave passo dopo passo, con riflessioni reali in officina e non solo con la teoria.
Prima di parlare di macchine, alimentatori o forni, è necessario porsi una semplice domanda:
Perché questo prodotto ha bisogno di una tecnologia mista?
Motivi tipici:
Scenari comuni:
Chi fornisce hardware per la vendita al dettaglio di prodotti alimentari o per i magazzini frigoriferi lo vede tutti i giorni. Il circuito stampato si trova accanto a scaffalature a filo per frigoriferi commerciali e rack a filo per frigoriferi commerciali, in un luogo umido, freddo e talvolta sporco. Ecco perché il mix di velocità SMT e resistenza THT è importante.
Il risultato principale è che bloccare prima i requisiti del prodotto, e poi progettare la linea mista intorno ad essi.
Una volta conosciuto il prodotto, si pianifica il flusso. Un tipico processo SMT a tecnologia mista per schede a doppia faccia si presenta come segue:
Ecco una semplice vista che potete inserire nelle vostre note:
| Passo | Fase del processo | Il rischio principale se fatto male |
|---|---|---|
| 1 | Stampa della pasta saldante | Volume di pasta insufficiente/eccessivo |
| 2 | Posizionamento SMT | Obliquità, rotazione errata, parte mancante |
| 3 | Saldatura a riflusso (SMT) | Tombatura, vuoti, giunti freddi |
| 4 | AOI dopo il riflusso | Difetti sfuggiti alle fasi successive |
| 5-6 | Secondo lato pasta + posizionamento | Pezzi che cadono nel secondo riflusso |
| 7 | Secondo riflusso | Surriscaldamento dei componenti sensibili |
| 8 | AOI su entrambi i lati | False chiamate, difetti mancati |
| 9 | Inserimento THT (manuale / automatico) | Piombi piegati, buche sbagliate, errori |
| 10 | Saldatura THT (onda / selettiva) | Ponti, riempimento insufficiente dei fori |
| 11 | Pulizia, test, ispezione finale | Il fallimento latente va al cliente |
In molte fabbriche, l'area THT diventa il collo di bottiglia. Quindi, quando si progetta la linea, è necessario pensare a zone cuscinetto, scaffalature e carrelli per tenere organizzato il materiale in lavorazione, e non solo a una bella macchina di posizionamento.
La parte “come saldare il THT” è una decisione importante.
| Metodo | Punti di forza | Limiti nella linea SMT mista | Il miglior caso d'uso |
|---|---|---|---|
| Saldatura a onda | Molto veloce per grandi volumi | Calore su tutta la scheda, ponti di rischio vicino a SMT | Tavole semplici, spaziatura ampia |
| Selettivo | Riscaldamento locale, ottimo per layout densi | Più lento, con più programmazione e fissaggi | Schede miste con DFM stretto |
| Pin-in-paste | Riutilizza il reflow, può eliminare una fase del processo | Solo per THT resistente al calore, riempimento dei fori a rischio | Alcuni connettori, a bassa massa |
Alcuni rapidi “discorsi di linea” che potete utilizzare:
Quindi l'argomento principale è questo: adattare il metodo di saldatura THT alla densità della scheda, al limite termico e al volume del target, non solo la macchina già presente nella stanza.
La tecnologia mista punisce i layout deboli. Un buon DFM rende la linea stabile.
Anche se ogni impianto ha le sue regole, ci sono alcune linee guida tipiche che gli ingegneri utilizzano:
Non servono strani trucchi CAD. È sufficiente bloccare questi valori in anticipo e proteggerli durante ogni ECO. Molti problemi su una linea mista derivano dalla “riduzione del layout” per risparmiare qualche millimetro.
E ricordate: Il DFM non riguarda solo la scheda. Si tratta anche del modo in cui la scheda è collocata nei dispositivi, sui carrelli o sui Componenti della cella frigorifera intorno alla linea.
Non si acquista “una linea SMT”. Si acquista una catena di strumenti che devono corrispondere al proprio mix:
Inoltre, vi preoccupate di bilanciamento della linea:
È qui che un partner come QIAO può essere d'aiuto per la parte “intorno alla linea”. È possibile utilizzare produzione di scaffalature in filo metallico personalizzate per costruire carrelli di alimentazione, scaffali per il kitting e scaffali per il buffer che corrispondano al vostro tempo di presa reale. Sembra un argomento di poco conto, ma un buon flusso di materiali vi farà risparmiare molti costi nascosti e la frustrazione dell'operatore.
Una tecnologia mista necessita di un'ispezione mista. Un solo strumento non è sufficiente.
Pila comune:
È anche possibile definire regole diverse per prodotti diversi. Una scheda domestica a basso costo potrebbe utilizzare AOI + un semplice test di funzionamento. Un controllore per celle frigorifere critiche per la sicurezza alimentare può seguire uno standard più severo e una maggiore copertura AXI.
Non dimenticate di chiudere il cerchio: ogni fallimento di AOI e test dovrebbe essere inserito in un semplice Pareto. Poi si aggiusta la pasta, i profili, il layout o la gestione. Altrimenti, l'AOI diventa solo una telecamera costosa che infastidisce gli operatori.
Un punto che molti ingegneri saltano: dove si trovano tutte queste schede e parti?
In una linea SMT a tecnologia mista si gestisce:
Se il deposito intorno alla linea è disordinato, tutti i bei profili DFM e di rifusione non aiutano. Vedete:
È qui che entrano in gioco le scaffalature industriali. Con componenti per vetrine commerciali, è possibile progettare scaffalature visive per l'allestimento e la messa in scena. Grazie alla resistenza alla corrosione componenti del congelatore, È possibile conservare i materiali in prossimità di test del freddo o di camere ambientali. E si possono prendere in prestito idee strutturali dalle scaffalature delle celle frigorifere e da altre attrezzature utilizzate nella vendita al dettaglio di prodotti alimentari.
Il know-how è sempre lo stesso: forma del filo, trattamento superficiale, indice di carico, resistenza alla corrosione. QIAO lo ha semplicemente portato dal supermercato e dalla cella frigorifera alla sala SMT.
Una linea SMT a tecnologia mista non è “troppo” difficile, ma è fa bisogno di una riflessione più approfondita:
Quando si combina una solida progettazione SMT con soluzioni pratiche di movimentazione, come la scaffalatura su misura per frigoriferi commerciali in stile wire rack intorno alla linea, si ottiene una configurazione che funziona stabilmente per molti anni.
