Набивщик печатных плат что это

Процесс выводного монтажа печатных плат

Монтаж печатных плат

Автор pcbdesigner.ru На чтение 5 мин Опубликовано Обновлено

Технология сквозных отверстий (она же технология выводного монтажа печатных плат) при производстве печатных плат в некоторых случаях может быть эффективной с экономической точки зрения. Одним из определяющих факторов является уровень автоматизации, используемый для производства изделий, который может варьироваться от ручного монтажа в сквозные отверстия на печатной плате до полностью автоматизированных процессов (встроенных в линию или имеющих периодический характер). Основными этапами технологии сборки печатных плат с выводными элементами являются установка компонентов (так называемая «набивка платы»), подготовка выводов, пайка и последующая отмывка. Затраты на оплату труда, капитальные затраты, проектирование плат и объем производства определяют основные элементы данных этапов.

Существует две основные формы организации технологии выводного монтажа: монтаж единичных изделий или партий и поточное (конвейерное) производство. Оба метода обсуждаются ниже.

• Монтаж единичных (партий) изделий. При данном виде монтажа партии печатных плат перемещают между разнотипным оборудованием на различных этапах процесса. Рабочие станции при технологии выводного монтажа не всегда находятся в непосредственной близости друг от друга при данной технологии сборки печатных плат. Они могут использоваться для ручных, полуавтоматических или полностью автоматизированных операций изготовления и выводного монтажа печатных плат на различных этапах. Например, установка компонентов на этапе сборки печатного узла может быть полностью автоматизированной, но требовать применения нескольких автоматов для вставки различных типов компонентов. Печатные платы, как правило, загружаются и выгружаются вручную. В таблице 1 перечислены преимущества и недостатки выводного монтажа отдельных печатных плат или их партий. Единичный монтаж печатных плат лучше всего подходит для предприятий, использующих технологию сборки печатных плат с разнообразным ассортиментом изделий при низких объемах производства продукции (например, разработка прототипа или платы с высокой надежностью) и необходима большая гибкость производства для технологии выводного монтажа печатных плат.

Таблица 1 – Достоинства и недостатки выводного монтажа единичных печатных плат или их партий

Достоинства	Недостатки
Отключение одной машины не вызывает остановку всей сборочной линии	Большая продолжительность производственного цикла из-за перемещения изделий между рабочими станциями не подходит для массового производства
Дополнительная гибкость процесса благодаря созданию альтернативной маршрутизации изделий	Повышение вероятности повреждения монтируемых печатных плат во время транспортирования между рабочими станциями (модулями)
Большая пригодность для монтажа смешанного ассортимента изделий, низких объемов производства, в которых требуется частая замена оборудования и технологической оснастки	Трудности в прогнозировании производительности сборочной линии из-за участия большого количества рабочих станций в процессе монтажа

• Конвейерное производство. Второй подход — это конвейерное производство, при котором различные автоматы для установки компонентов и пайки печатных плат взаимосвязаны друг с другом автоматическим погрузочно-разгрузочным оборудованием. В таблице 2 перечислены достоинства и недостатки технологии сборки печатных плат для поточного выводного монтажа. Сборочная линия при данной технологии сборки печатных плат наилучшим образом подходит для крупносерийного и массового производства (например, бытовой электроники) и узкого ассортимента выпускаемой продукции. В данном случае при изготовлении и выводном монтаже печатных плат требуется меньшая универсальность монтажа, что оправдывает большие расходы на капитальное оборудование.

Таблица 2 – Достоинства и недостатки линии поточного монтажа печатных плат

Достоинства	Недостатки
Лучшая управляемость производством изделий, материальными и трудовыми ресурсами	Поломка или отказ одной машины может вызвать остановку всей сборочной линии
Меньшая продолжительность производственного цикла благодаря отсутствию перемещения изделий между машинами	Сниженная гибкость оборудования не подходит для выпуска широкого ассортимента изделий
Сниженная вероятность повреждения изделий	Капитальные затраты и ограниченные заводские площади являются главными ограничениями

Корпуса большинства компонентов для технологии выводного монтажа в отверстия печатных плат можно подразделить на три типа: с осевыми и радиальными выводами (рисунок 1), двухрядным расположением выводов (DIP). Эти традиционные конфигурации используются для резисторов (рисунок 2), конденсаторов, транзисторов, кристаллов и в случае активных компонентов для DIP-корпусов. Есть также корпуса сложной формы для таких устройств, как трансформаторы, выключатели и реле. Для расширения функциональности и дальнейшей миниатюризации активных устройств были разработаны новые матричные корпуса (PGA). Помимо фактического размера, формы и конфигурации выводов, еще одним фактором, влияющим на технологию сборки печатных плат при монтаже в отверстия, является покрытие выводов. Прежде всего, покрытие может значительно увеличить диаметр вывода, что следует принять во внимание при назначении допусков на диаметр отверстий при проектировании печатной платы. Во-вторых, при погружении концов выводов в горячий припой последний может скапливаться на конце вывода и мешать установке компонента.

Использование бессвинцовых сплавов также влияет на производительность ручной пайки. Во-первых, из-за более высокой температуры плавления этих сплавов требуется немного больше времени для пайки. Для бессвинцовой ручной пайки при традиционном монтаже в отверстия, согласно технологии выводного монтажа, могут быть использованы самые высокие температуры пайки оловянно-свинцовыми припоями. Тем не менее, для пайки «пограничных» конструкций, например, больших компонентов или толстых печатных плат, могут потребоваться жала паяльников с более высокими температурами и мощными источниками энергии. Во-вторых, бессвинцовые припои отличаются более высоким поверхностным натяжением, поэтому медленно смачивают и растекаются по поверхности, а также имеют низкую скорость капиллярного течения по отверстиям. Например, бессвинцовый припой может не до конца покрыть поверхность контактной площадки на противоположной стороне печатной платы. В-третьих, из-за высокого содержания олова в бессвинцовом припое увеличивается скорость коррозии жала паяльника, деталей машин для пайки волной припоя и медных элементов в печатной плате.

Установка компонентов на печатные платы, SMD и THT монтаж

Автомат предназначен для установки, как выводных компонентов (выводные конденсаторы, разъемы, резист.

• SMD-компоненты от 0402 до 50х50 мм;
• ТНТ-компоненты.

Автомат Quadra DVC EVO является продолжением модельного ряда бюджетных установщиков QUADRA, которые .

Автомат для установки компонентов поверхностного монтажа Quadra DVC EVO является продолжением модельного ряда бюджетных установщиков QUADRA, которые уже 18 лет поставляются на российский рынок и хорошо известны российским производителям электроники. .

RS-1R — cочетание скоростных характеристик чип-шутера и широкие возможности универсального гибкого в.

Cреди ключевых особенностей обновлённой модели RS-1R:

• Увеличенная скорость установки компонентов – 47 000/ 31 000 компонентов в час (макс./IPC 9850).
• Возможность оснащения каждого наконечника RFID метками для обеспечения взаимодействия.

Автомат RS-1XL представляет собой универсальное решение для достижения высокой точности и производит.

Интеллектуальный высокоточный модульный автомат для установки SMT компонентов RS-1XL оснащен одной головкой с восемью вакуумными наконечниками и лазерной системой центрирования. Улучшенная лазерная система центрирования автомата позволяет осуществлять.

RX-7 является компактной высокопроизводительной системой для установки компонентов поверхностного мо.

Компактный высокопроизводительный автомат для установки SMT компонентов оснащен двумя высокоскоростными роторными головками с 16-ю наконечниками на каждой и высокоскоростной системой видео центрирования. Головки закреплены на двух балках и могут.

ООО «Совтест» предлагает широкий выбор различных типов питателей для автоматов производства.

1. Ленточные питатели для компонентов в лентах шириной от 8 мм до 72 мм (механические)

2. Ленточные питатели для компонентов в лентах шириной от 8 мм до 72 мм (электронные)

3. Интеллектуальные ленточные питатели для компонентов.

Установщики SMD компонентов на печатные платы и THT монтаж

Для автоматизации операций по установке электронных компонентов на печатные платы применяют специализированное оборудование, которое так и называется — установщики компонентов.

Так как при сборке электронных узлов на печатных платах используются разные виды монтажа, то и установщики подразделяются на несколько типов:

• установщики выводных (THT) компонентов;
• установщики поверхностно монтируемых (SMD) компонентов;
• установщики смешанного типа, которые могут работать, как с ТНТ, так и с SMD компонентами.

Установщики THT компонентов

Суть технологии ТНТ монтажа (Through Hole Technology) заключается в том, что перед пайкой на печатной плате компоненты размещаются таким образом, что их выводы устанавливаютсяв сквозные отверстия платы и припаиваются. Этот метод довольно прост и проверен временем. И несмотря на то, что появилась новая – SMT технология, выводной монтаж продолжает использоваться во многих устройствах и областях промышленности, где существуют повышенные требования к надежности, — это блоки питания, высоковольтные схемы мониторов, силовые устройства, автоматические устройства для атомных станций и т.д. Поэтому были разработаны автоматизированные установщики THT компонентов, которые имеют гораздо большую производительность, чем такой же выводной монтаж вручную.

Установщики SMD компонентов

Для снижения себестоимости изделий и увеличения производительности сборки многие предприятия перешли на SMT технологию (Surface Mount Technology), что в переводе означает поверхностный монтаж.

Суть этой технологии в том, что компоненты устанавливаются на контактные площадки, расположенные на поверхности печатных плат. Эти компоненты называются SMD компонентами (Surface Mounted Device).

Поверхностный монтаж печатных плат активно применяется в тех изделиях, где важны малые габариты, малое потребление энергии, а также возможность быстро произвести демонтаж и замену компонентов. Это, в первую очередь, смартфоны, ноутбуки, планшеты и т.д.

Одно из главных преимуществ SMT технологии – возможность полностью автоматизировать процесс и добиться высочайшей производительности практически без участия человека. Собственно для этого и был разработан автомат установщик SMD компонентов. Это устройство, которое имеет вакуумные насадки для захвата и установки компонентов. А система машинного зрения позволяет распознать и установить нужные компоненты в нужное место на печатной плате.

Установщики смешанного типа

В связи с тем, что SMD монтаж проще автоматизировать, он применяется на предприятиях с крупносерийным производством. При этом THT монтаж, как уже говорилось, по прежнему актуален во многих областях промышленности. Поэтому были созданы автоматы смешанного типа, которые могут устанавливать как ТНТ, так и SMD компоненты, не требуя при этом переналадки оборудования.

Монтаж печатных плат любой сложности

Производственное предприятие Вектор предлагает своим клиентам полный цикл производства монтаж печатных плат для электронных изделий любого типа и назначения. Также мы осуществляем автоматический, ручной, объемный и поверхностный монтаж плат (далее – ПП) в Москве на современном импортном оборудовании с постоянным контролем качества на всех этапах изготовления.

Скачать бланк заказа на изготовление плат

Скачать бланк заказа на монтаж плат

• Стоимость монтажа печатных плат
• Наше оборудование
• Сборка и пайка печатных плат под заказ

Стоимость монтажа печатных плат

Приведенные цены на автоматический и ручной монтаж ПП в Москве являются ориентировочными, и могут меняться в зависимости от примененной технологии, срока изготовления и сложности установки. Для детального обсчета необходимо предоставить техническую документацию проекта. Наши специалисты рассчитают стоимость исходя из наиболее приемлемой для Вашего проекта монтажной технологии.

Кол-во точек пайки в заказе	Цена автоматического монтажа выводных компонентов за одну точку пайки	Цена ручного монтажа выводных компонентов за одну точку пайки
0 — 1000	—	2
1 000 — 5 000	—	1,20
5 000 — 100 000	—	0,55
Более 100 000	От 0,30	0,50
Использование технологии «пайки волной»	От 0,30	От 0,35

Цены на монтаж указаны в рублях с учетом НДС.

Стоимость SMD-монтажа печатных плат

— изготовление трафарета из бериллиевой бронзы (методом химического травления) — 1200 руб.
— изготовление трафарета из нержавеющей стали (методом резки лазером) — 900 руб + 2 руб за апертуру .

Стоимость подготовки производства

Подготовка производства включает в себя обработку файла проекта и настройку оборудования:

— при ручном монтаже 500 руб.
— подготовка оборудования для автоматического монтажа 1000-2500 руб.

Стоимость монтажа SMD компонентов менее 150 плат:

Кол-во точек пайки в заказе	Цена монтажа SMD компонентов за одну точку пайки, руб
0 – 1000	2,5
1 001 – 5 000	1.20
5 001 – 10 000	0.60
10 001 – 100 000	0,55

Автоматический монтаж SMD компонентов более 150 плат:

Кол-во точек пайки в заказе	Цена монтажа SMD компонентов за одну точку пайки, руб
20 000 – 50 000	0,30
50 001 – 100 000	0,25
100 001 – 300 000	0,22
300 001 – 500 000	0,18
500 001 – 1 000 000	0,14
Более 1 000 000	По запросу

* Все цены приведены для одного типа плат.
* Цена SMD-монтажа включает в себя стоимость паяльной пасты.
* Каждая сторона платы рассчитывается как самостоятельное изделие.

• Ремонт, демонтаж, замена компонентов.
• Отмывка плат после монтажа (ZESTRON).
• Цены на монтаж компонентов являются ориентировочными. На конечную стоимость заказа влияют сложность изделия, соответствие печатных плат и комплектации нашим требованиям, повторяемость заказа.

В стоимость монтажа печатных плат входит доставка до Москвы.

Технические характеристики изготавливаемых трафаретов:

Толщина: 0,12-0,2 мм

Толщина: 0,12-0,2 мм

Максимальный размер: 600х600 мм

Максимальный размер: 600х600 мм

Минимальный размер отверстия: 0,1 мм

Минимальный размер отверстия: 0,1 мм

Материал: нержавеющая сталь

Материал: бериллиевая бронза

Технология изготовления: лазерная резка

Технология изготовления: химическое травление

Наше оборудование

Используемое оборудование и технологии позволяют добиться стабильного качества при относительно низкой стоимости работ по монтажу печатных плат.
Для реализации проекта на предприятии были созданы и в настоящий момент функционируют:

1. Участок поверхностного монтажа плат с промышленной линией, в составе которой установщик MIRAE и печь HELLER.
2. Участок автоматической набивки DIP-элементов с двумя автоматами FUJI.
3. Участок по монтажу печатных плат с выводными компонентами и установкой — пайка волной припоя.
4. Участок обработки проводов, на котором осуществляется мерная резка и зачистка с помощью оборудования KOMAX, полуавтоматическая опрессовка контактов на оборудовании MECAL, а также изготовление всевозможных жгутов.
5. Участок регулировки и настройки узлов и блоков РЭА.

По желанию заказчика, мы осуществим конечный технический контроль, используя современное измерительное и лабораторное оборудование.

Сборка и пайка печатных плат под заказ

Обращаясь к нам с заказом на монтаж печатных плат, вы можете быть уверены в своевременных поставках, при гарантировано высоком качестве работ. Наше предприятие располагает квалифицированным персоналом и современными технологическими возможностями, которые позволяют нам браться за проектировку и пайку плат любого класса сложности.
Нашим заказчикам доступны различные варианты производства печатных плат: от срочного (изготовление прототипов плат, которое будет очень полезно на этапе отладки изделия в производственном варианте исполнения) до серийного выпуска.

На участках поверхностного монтажа плат мы применяем различные методы пайки. При установке элементов в отверстия мы, как и многие другие производители, применяем пайку волной, так как это — самый производительный метод при выводном монтаже. Основное преимущество этого метода – возможность одновременной пайки, как выводных компонентов, так и SID-элементов. Современная сборка печатных плат и постоянная миниатюризация электронных устройств ведет к снижению доли монтажа в отверстия, сокращается и применение волновой пайки в пользу селективной. От этих тенденций не отстает и наше предприятие.

Виды монтажа печатных плат

Микросхемы входят в перечень основных элементов любого электронного устройства. Они крепятся на пластины из диэлектрика различными видами монтажа печатных плат . Припой выводов к металлизированным дорожкам обеспечивает их включение в общую электропроводящую цепь и создание контакта с другими рабочими узлами. В зависимости от типа, назначения микросхем, они фиксируются на пластине одним из представленных способов монтажа:

• SMD — поверхностным;
• DIP (TNT) – выводным;
• SMD + DIP — смешанным.

Поверхностный монтаж характеризуется фиксацией электронных компонентов непосредственно на внешние стороны платы. Выводы припаиваются к металлизированным дорожкам, не проходя пластину насквозь. Благодаря этому электропроводящие цепи могут наноситься на обе стороны платы, не контактируя между собой. Таким образом удается вдвое увеличить полезную рабочую площадь для крепления элементов.

Выводной монтаж представляет собой фиксацию микросхем в отверстия на плате. Контакты припаиваются к металлизированному слою в отверстиях и прочно в них закрепляются. Отличительная черта такого способа крепления элементов — прохождение их выводов насквозь через диэлектрическую пластину. При этом на обратной ее стороне образуются бугорки из припоя, которые впоследствии обрезаются.

Каждый из представленных видов монтажа используется как по отдельности, так и в комбинации с другим. При создании сложных микросхем элементы часто фиксируются как поверхностным, так и выводным способом. Это позволяет наладить бесперебойную работу компонентов как на одной, так и на разных пластинах многослойных плат.

Какие виды печатного монтажа лучше

Выбор в пользу SMD- или DIP-фиксации элементов на пластине зависит от их назначения и требований к функциональности готовой микросхемы. Большинство печатных плат создается комбинированием поверхностного и выводного монтажа. Каждый из способов имеет свои достоинства и недостатки, что не позволяет объективно судить, какой из них лучше или эффективнее.

Однако можно отметить, то TNT-фиксация элементов с середины 80-х годов прошлого столетия являлась основным методом. Сформирована исчерпывающая теоретическая база, разработано функциональное оборудование для создания отверстий и пайки микросхем. Тем не менее данный способ крепления элементов теряет свою популярность на протяжении последних 20 лет. Он вытесняется методом поверхностного монтажа.

Практически любая плата, которую сегодня можно увидеть, преимущественно состоит именно из СМД-элементов. Доля же ДИП-компонентов в общем количестве микросхем в большинстве случаев не превышает 25-30%. Оба вида печатного монтажа используются постоянно. Однако поверхностный стремительно набирает популярность, в то время как выводной постепенно теряет свою актуальность.

Преимущества и недостатки каждого способа монтажа плат

Методы поверхностного и выводного крепления элементов на пластину характеризуются рядом особенностей. Они отражают достоинства и недостатки каждого способа монтажа. Преимущества СМД-фиксации компонентов:

• меньшие размеры платы за счет использования обеих ее сторон;
• простота в обработке пластин (отсутствие необходимости сверлить, металлизировать отверстия);
• меньшие габариты и вес компонентов, их выводов;
• удобство и надежность фиксации элементов;
• компактность готового изделия;
• возможность групповой пайки в печи всех микросхем одновременно;
• отсутствие необходимости в постмонтажной обработке плат.

Недостатки SMD-фиксации компонентов:

• потребность в функциональном монтажно-паяльном оборудовании и высококвалифицированных инженерах;
• необходимость точного учета электро-термических характеристик элементов (во избежание перегрева при пайке);
• потребность в использовании компонентов исключительно высокого качества.

При таком методе крепления микросхем преимущественно применяется специальное полуавтоматическое оборудование. Это и станки для нанесения паяльной пасты, и машины, обеспечивающие захват, установку компонентов под управлением опытных инженеров. Такой способ монтажа плат лучше поддается автоматизации, что повышает его актуальность при серийном производстве.

Преимущества ТНТ-фиксации элементов:

• надежный припой всех контактов в металлизированных отверстиях;
• возможность использования элементов среднего качества;
• пониженный риск перегрева компонентов, их повреждения и отслаивания;
• возможность припоя выводов к внутренним слоям пластины.

Недостатки ДИП-фиксации компонентов:

• большие габариты и вес каждого элемента, выводного контакта;
• необходимость пред- и постмонтажной обработки плат (создание, металлизация отверстий, обрезка выводов);
• большие размеры и вес готового изделия;
• замедление передачи сверхскоростных сигналов.

Такой метод крепления элементов осуществляется преимущественно в ручном режиме. Инженер с паяльником фиксирует каждый контакт. На это уходит немало времени. Поэтому такой способ монтажа актуален при мелкосерийном производстве или создании максимально сложных плат на заказ. Также он является основным методом в процессе ремонта. Несмотря на многообразие полуавтоматического оборудования, станки используются, обычно, для создания отверстий, их металлизации.

Какой тип монтажа печатных плат выбрать

Определиться с тем, какой способ фиксации элементов лучше подходит для изготовления микросхем, можно только после изучения технической документации, их назначения и целей применения. Современные тенденции, направленные на повышение функциональности устройств с одновременным уменьшением их габаритно-весовых характеристик позиционируют поверхностный монтаж как оптимальное решение.

Крепление выводных элементов незаменимо при создании многослойных плат. Проверенная надежность такого способа фиксации микросхем делает его традиционным методом в изготовлении блоков питания, панелей управления, оборудования для электростанций и др. Определиться с подходящим типом монтажа печатных плат может только высококвалифицированный специалист с профильным образованием и бесценным практическим опытом.

ПОВЕРХНОСТНЫЙ И ВЫВОДНОЙ МОНТАЖ: В ЧЁМ ОТЛИЧИЯ

ПОВЕРХНОСТНЫЙ И ВЫВОДНОЙ МОНТАЖ: В ЧЁМ ОТЛИЧИЯ