Montage von Leiterplattenkomponenten

Was bedeutet PCB-Montage?

Die PCB-Montage ist die Phase, die auf die Entwurfs- und Fertigungsphasen eines kundenspezifischen Leiterplattenprojekts folgt. Sobald die anfänglichen Entwurfsarbeiten gemäß den Kundenspezifikationen abgeschlossen sind, beginnt der Hersteller mit der Herstellung der eigentlichen Leiterplatten. Der nächste Schritt umfasst die Beschaffung und Installation aller erforderlichen ICs und anderer Komponenten, was als Montagephase bezeichnet wird.

Während dieser Phase werden das Substrat und die geätzten Spuren vorbereitet und sind bereit für den weiteren Fortschritt. Die Leiterplatte bleibt jedoch nur ein Stück ungenutzten Potenzials, bis alle erforderlichen Teile beschafft und an die vorgesehenen Stellen gelötet wurden. Um ihren beabsichtigten Zweck zu erfüllen, muss die Leiterplatte sorgfältig und genau montiert werden, um sicherzustellen, dass alle wesentlichen Komponenten sicher an ihren jeweiligen Positionen entlang der Schaltung befestigt sind.

PCB-Montageprozess und -Technologie
SMT-Montageprozess (Surface-Mount Technology)

Heutige PCBs nutzen überwiegend die Surface Mount Technology (SMT). Diese Methode ermöglicht die Integration kleinerer Komponenten, die enger beieinander angeordnet sind, was die Produktionsgeschwindigkeit erhöht und die Kosten senkt.

Bei diesem Verfahren wird Lötpaste mithilfe einer Schablone auf die Leiterplatte aufgetragen. Nach Prüfung durch einen Bediener werden die Komponenten dann von Pick-and-Place-Maschinen präzise positioniert. Die montierte Leiterplatte wird in einem Ofen durch Reflow-Löten erhitzt, wobei die Paste schmilzt und jede Komponente fest verbindet.

THT-Montageverfahren (Through-hole Technology)

Die Through-hole-PCB-Montage, eine ältere, aber im Vergleich zu SMT immer noch relevante Technik, wird für bestimmte Anwendungen eingesetzt. Dabei werden Löcher in die Leiterplatte gebohrt, um Komponentenleitungen einzusetzen, was zu robusteren Verbindungen und einer längeren Produkthaltbarkeit führt.

Beim Through-hole-Verfahren werden die Leitungen der Komponenten unter Berücksichtigung ihrer spezifischen Position und Polarität in diese vorgebohrten Löcher eingesetzt. Nach Überprüfung der korrekten Platzierung verwendet ein Monteur erhitzte Lötpaste, um die Komponenten zu befestigen. Das Lot kühlt dann ab und verfestigt sich, wodurch eine starke Verbindung entsteht. Früher ein manueller Prozess, haben technologische Fortschritte nun eine teilweise Automatisierung sowohl der Löt- als auch der Montagephasen der Through-hole-Fertigung ermöglicht.

Montageprozess mit gemischter Technologie

Bei der Montage mit gemischter Technologie werden verschiedene Techniken kombiniert, die für die Montage ein- und doppelseitiger Leiterplatten entscheidend sind. Bei der einseitigen gemischten Montage sind Lötpastendruck, Platzierung von SMD-Teilen (Surface-Mounted Device) und Reflow-Löten wesentliche Schritte. Darüber hinaus sind Wellenlöten und Bestückung mit Durchstecktechnik (Through Hole Technology, THT) integraler Bestandteil des Prozesses. Bei der doppelseitigen gemischten Montage werden sowohl klebebasierte als auch nicht klebende Methoden verwendet. Oberflächenmontagekleber ist zwar optional, kann aber je nach spezifischen Anforderungen verwendet werden. Dieser Ansatz umfasst alle Schritte der einseitigen Montage und fügt Verfahren hinzu, die für die Handhabung beider Seiten der Leiterplatte relevant sind.

Um optimale Ergebnisse bei der Montage mit gemischter Technologie zu erzielen, ist eine harmonische Integration von Oberflächenmontagetechnik (SMT) und Durchstecktechnik (Through Hole Technology, THT) erforderlich. Der Prozess beginnt mit dem Auftragen von Oberflächenmontagekleber, gefolgt von der präzisen Platzierung von SMD-Teilen. Die Baugruppe wird dann zur Ausrichtung einem Wendeprozess unterzogen, der zur Verfestigungsphase führt. Nach der Erstarrung wird Wellenlöten durchgeführt und abschließend werden die Komponenten mithilfe der PTH-Technologie (Plated Through Hole) platziert. Diese Kombination aus SMT und THT gewährleistet eine umfassende und effektive Montage von Leiterplatten für eine breite Palette elektronischer Anwendungen.