Elektronik kart üretiminde "dizgi" tek bir işlem değil, birbirine bağlı beş adımdan oluşan bir süreçtir. Kalite bu adımların her birinde ayrı ayrı belirlenir. Bu yazı SMT dizginin ne olduğunu, KalesiTech hattında bir kartın hangi adımlardan geçtiğini ve teslim alınan bir kartın dizgi kalitesinin nasıl değerlendirileceğini açıklar.
SMT ve THT arasındaki fark
SMT (yüzey montaj teknolojisi), komponentlerin kartın yüzeyindeki bakır pedlere yerleştirilmesi ve lehimlenmesidir. 0402 kılıflı bir direnç 1,0 x 0,5 mm boyutundadır; bu ölçekteki parçalar makine ile yerleştirilir. THT (delik montaj teknolojisi) ise bacaklı parçaların karttaki deliklerden geçirilip alt yüzden lehimlenmesidir; konektörler, büyük kondansatörler ve trafolar bu yöntemle takılır.
Bugün tasarlanan kartların büyük çoğunluğu karışık teknolojilidir: yüzeyde çok sayıda SMT parça, kenarlarda az sayıda THT parça bulunur. İki teknolojinin aynı hatta ve aynı iş emrinde yürütülmesi, sorumluluğun tek noktada kalması açısından önemlidir.
Hattaki adımlar
1. Lehim pastası baskısı. Karta özel lazer kesim çelik stencil hazırlanır. Şablon kalınlığı genellikle 0,12 mm'dir; ince aralıklı parçaların yoğun olduğu kartlarda 0,10 mm kullanılır. Lehim pastası stencil üzerinden pedlere basılır. Dizgi hatalarının önemli bir bölümü bu adımda oluşur: az pasta soğuk lehime, fazla pasta köprüye yol açar. İlk baskıdan sonra pasta dağılımı büyüteçle kontrol edilir; kayma varsa kart temizlenir ve baskı tekrarlanır.
2. Yerleştirme. Pick-and-place makinesi komponentleri makaradan alır ve tanımlı koordinata bırakır. Makine programı yüklenmeden önce pick-and-place (XY) dosyasındaki referanslar malzeme listesi (BOM) ile karşılaştırılır; değer ve kılıf tutarsızlıkları bu aşamada yakalanır. Seri yerleştirmeye geçilmeden ilk kart tasarım verisiyle tek tek karşılaştırılır: değer, yön ve polarite kontrol edilir.
3. Reflow. Kart, sıcaklık profili tanımlı fırından geçer. Profil dört bölgeden oluşur: ön ısıtma (preheat), soak, peak (kurşunsuz lehimde yaklaşık 240-250 °C) ve soğutma. Profil, karttaki en büyük termal kütleye ve en hassas parçaya göre ayarlanır. Her karta aynı profili uygulayan bir hat, kalın kartlarda soğuk lehim, ince kartlarda ısı hasarı riski taşır.
4. THT ve ek işlemler. Bacaklı parçalar yerleştirilir ve lehimlenir. Gerekiyorsa kablo, konektör ve mekanik montaj yapılır.
5. Kontrol. Her kart IPC-A-610 kabul kriterlerine göre büyüteç ve mikroskop altında incelenir. Talep halinde fonksiyon testi uygulanır ve yazılım yüklenir.
Dizgi kalitesi nasıl değerlendirilir?
Teslim alınan bir kartın dizgi kalitesi hakkında 10x büyüteçle önemli bilgiler edinilebilir. Kontrol edilecek başlıca noktalar:
- Lehim menisküsü. İyi bir bağlantıda lehim, pedden komponent ucuna doğru içbükey ve parlak bir yüzey oluşturur. Mat, pürüzlü veya küresel lehim yetersiz ısı ya da bozulmuş pasta işaretidir.
- Tombstoning (mezar taşı etkisi). Küçük bir pasif parçanın bir ucunun havada kalması. Nedeni iki pedin farklı hızda ısınmasıdır; tasarımdan kaynaklanabilir, ancak hat bunu ilk kartta tespit edip profili düzeltmelidir.
- Köprü. İki ayak arasındaki lehimin birleşmesi. Fazla pasta veya hatalı stencil açıklığından kaynaklanır.
- Kayma ve dönme. Parçanın ped üzerinde merkezden sapması. IPC-A-610 belirli bir toleransa izin verir; parçanın pedden taşan kısmı genişliğinin yarısını aşıyorsa kabul edilmez.
- Flux kalıntısı. Kart yüzeyinde yapışkan, sarımsı tabaka. Bazı pasta türleri temizlik gerektirmez; ancak yoğun kalıntı ve bilinmeyen pasta türü uzun vadede iletkenlik riski taşır.
- Polarite. Diyot, tantal kondansatör ve entegrelerin yönü. Tek bir ters parça kartın tamamını çalışmaz hale getirir; kontrol adımı bunu sevkiyattan önce yakalamalıdır.
Sevkiyatla birlikte kontrol raporu talep edilmelidir. Hangi kartın, hangi lotta ve hangi kriterlerle kontrol edildiğini gösteren tek sayfalık bir belge, hattın çalışma disiplini hakkında güvenilir bilgi verir.
Fiyat farkının kaynağı
Aynı kart için alınan teklifler arasında iki kata varan fark görülebilir. Düşük fiyatlı teklif çoğunlukla şu adımlardan birini içermez: ilk kart onayı, karta özel reflow profili, sevkiyat öncesi tam görsel kontrol veya karta özel stencil. Teklif aşamasında bu dört kalemin açıkça sorulması, karşılaştırmayı sağlıklı hale getirir.
KalesiTech tekliflerinde dizgi, stencil, test ve ambalaj ayrı satırlarda yer alır. Gerber ve BOM dosyaları teklif formu üzerinden gönderilebilir; sürecin ayrıntıları PCB dizgi sayfasında yer almaktadır.
