Was ist ein SMT-Prozess?
SMT steht für Surface Mount Technology. Dabei handelt es sich um den Prozess der Montage und des Lötens elektronischer Komponenten direkt auf der Oberfläche einer Leiterplatte (PCB).
Bevor SMT vorherrschend wurde, nutzten die meisten elektronischen Geräte die Through-Hole-Technologie (THT), bei der Löcher in die Platine gebohrt werden mussten, damit Komponentenanschlüsse auf der gegenüberliegenden Seite eingeführt und verlötet werden konnten. SMT machte diese Löcher (für die meisten Komponenten) überflüssig und ermöglichte eine viel kleinere, schnellere und automatisiertere Produktion.
Hier ist eine Schritt{0}}für-Aufschlüsselung des typischen SMT-Montageprozesses:
1. Lötpastendruck
Dies ist der erste und einer der kritischsten Schritte.
Was passiert: Eine Edelstahlschablone wird über die blanke Leiterplatte gelegt. Eine Maschine verteilt Lotpaste (eine klebrige, graue Mischung aus Flussmittel und winzigen Metalllotkügelchen) über die Schablone und trägt sie genau dort auf, wo die Komponenten platziert werden sollen.
Ziel: Genau die richtige Menge Lotpaste auf die Kupferpads auftragen.
2. Auswählen und platzieren
Dies ist der schnellste und faszinierendste Schritt.
Was passiert: Eine Hochgeschwindigkeitsmaschine (ausgestattet mit Vakuumdüsen und Kameras) nimmt winzige oberflächenmontierte Komponenten von Rollen oder Tabletts auf.
So funktioniert es: Die Maschine nutzt Bildverarbeitungssysteme, um die Bauteilanschlüsse an der Lotpaste auf der Leiterplatte auszurichten. Anschließend wird das Bauteil direkt auf die Paste gelegt, die klebrig genug ist, um es vorübergehend an Ort und Stelle zu halten.
Geschwindigkeit: Moderne Maschinen können Zehntausende Bauteile pro Stunde bestücken.
3. Reflow-Löten
Hier werden die Komponenten dauerhaft befestigt.
Was passiert: Die nun mit Bauteilen bestückte Leiterplatte wandert auf einem Förderband durch einen Reflow-Ofen. Dieser Ofen verfügt über mehrere Heizzonen, die die Temperatur schrittweise erhöhen.
Die Wissenschaft: Die Hitze schmilzt die Lotpaste (sie „fließt“ wieder) zu einer Flüssigkeit. Durch die Oberflächenspannung benetzt das geschmolzene Lot die Metallpads und Bauteilanschlüsse und bildet so eine feste elektrische und mechanische Verbindung. Anschließend durchläuft die Platine Kühlzonen, um das Lot zu verfestigen.
4. Inspektion
Nach dem Löten muss die Platine auf Mängel überprüft werden.
AOI (Automatisierte optische Inspektion): Hochauflösende Kameras scannen die Platine, um sie auf fehlende Komponenten, Tombstoning (wo ein Bauteil hochkant steht), unzureichendes Lot oder Kurzschlüsse (Brücken) zwischen Pins zu prüfen.
AXI (Automatisierte Röntgeninspektion): Bei komplexen Komponenten wie BGAs (Ball Grid Arrays), bei denen die Lötstellen unter dem Chip verborgen sind, werden Röntgenstrahlen verwendet, um auf versteckte Hohlräume oder Kurzschlüsse zu prüfen.
