Jakie technologie montażu płytek PCB wykorzystuje produkcja elektroniki?
Produkcja gotowych do użytku płytek PCB to wieloetapowy proces wymagający nie tylko dysponowania nowoczesnymi maszynami, lecz także zatrudniania doświadczonych specjalistów potrafiących je obsługiwać. Obwody drukowane muszą bowiem spełniać najwyższe standardy jakości, ponieważ od ich działania zależy trwałość i funkcjonalność urządzeń, w których zostaną zamontowane. Warto wiedzieć, że produkcja PCB to nie to samo co montaż PCB. Czym różnią się te dwa procesy i jakie technologie montażu są obecnie wykorzystywane przez firmy z branży EMS?
Produkcja elektroniki w Polsce i na świecie odbywa się zgodnie z dwoma modelami – kompleksowym oraz podzielonym pomiędzy podwykonawców. Model kompleksowy polega na tym, że jednej wybranej firmie z branży EMS zleca się wytworzenie płytek PCB i ta firma zajmuje się projektem od początku do końca. To ona odpowiada za produkcję obwodów drukowanych, montaż komponentów, a także testy elektryczne. Model podzielony zmusza klientów do szukania kilku przedsiębiorstw zajmujących się np. wyłącznie tworzeniem PCB lub lutowaniem elementów elektronicznych i komponentów oraz dopilnowania terminów realizacji poszczególnych etapów.
Ze względu na możliwości związane z kompleksową współpracą – chodzi m.in. o korzystanie z usług dodatkowych – firmy częściej wybierają tę opcję. Trzeba jednak mieć na uwadze, że producent elektroniki działający kompleksowo powinien stosować wszystkie dostępne metody montażu komponentów, żeby rzeczywiście móc odpowiedzieć na potrzeby klienta. O jakich metodach mowa?
Polski producent elektroniki oferujący zarówno produkcję obwodów drukowanych, jak i montaż komponentów z zastosowaniem dowolnie wybranej technologii to m.in. Printor: https://printor.pl
Montaż powierzchniowy SMT
O montażu powierzchniowym SMT oraz montażu przewlekanym THT. Technologia montażu powierzchniowego SMT (ang. Surface Mount Technology) upowszechniła się w latach 80. Jest w pełni zautomatyzowana, dlatego pozwala na tworzenie miniaturowych obwodów drukowanych. Na czym polega montaż SMT? System nakłada pastę lutowniczą zgodnie z szablonem przygotowanym pod konkretny projekt, następnie na paście układa elementy elektroniczne i lutuje je do płytki PCB. Na koniec płytka przechodzi przez inspekcję optyczną AOI i kontrolę jakości – ten etap również odbywa się automatycznie.
Największymi zaletami montażu powierzchniowego są: wysoka precyzja, szybkie tempo oraz powtarzalność całego procesu, dlatego ten typ jest obecnie częściej wykorzystywany.
Montaż przewlekany THT
Produkcja elektroniki nadal jednak nie odeszła od drugiej dostępnej technologii montażu, czyli montażu przewlekanego THT (ang. Through-Hole Technology). Jak wygląda montaż THT? Komponenty na płytce PCB układa się ręcznie i przewleka ich końcówki przez wcześniej przygotowane otwory. Później końcówki przylutowywane są do płytki – ten etap może być wykonywany manualnie albo z wykorzystaniem fali lutowniczej – a ich nadmiar jest usuwany. Tak przygotowane obwody przechodzą przez testy elektryczne.
Za montażem przewlekanym przemawia przede wszystkim możliwość wykorzystania cięższych komponentów.
Czym różnią się te dwie metody?
Podsumujmy zatem, czym różnią się obie metody. Montaż SMT jest automatyczny, zaś THT – ręczny. Pierwszy pozwala na wykorzystanie mikroskopijnych komponentów i tym samym tworzenie miniaturowych płytek, które są niezbędne np. do produkcji bezprzewodowych słuchawek. Drugi wymaga większych elementów elektronicznych, ale jednocześnie umożliwia mocowanie cięższych komponentów, jakich wymagają wybrane branże. Przy tym montaż SMT ze względu na szybkość przeprowadzania prac i ich powtarzalność jest tańszy – jeżeli przeliczymy koszty na montaż pojedynczego elementu – niż THT wymagający precyzyjnego działania człowieka.
Czy to znaczy, że montaż SMT jest lepszy? Niewątpliwie jest popularniejszy i stopniowo wypiera montaż przewlekany. Mimo to są zlecenia, w których sprawdza się wyłącznie montaż THT.
Montaż PCB a produkcja PCB
Na koniec doprecyzujmy jeszcze jedną kwestię. Montaż płytek PCB nie jest tym samym czym produkcja PCB. Montaż polega na mocowaniu komponentów do płytek PCB z wykorzystaniem wybranej opisanej powyżej metody, zaś kompleksowa produkcja PCB to także projektowanie, tworzenie obwodów prototypowych, obsługa elementów, różnego rodzaju testy, obróbka przewodów czy montaż końcowy w urządzeniach klienta.
