معرفی تکنولوژی Surface Mount
Surface Mount Technology یک منطقه از مجموعه الکترونیکی است که برای نصب قطعات الکترونیکی به سطح تخته مدار چاپی (PCB) نصب شده است، در حالی که مخالف قرار دادن اجزای آن از طریق سوراخ به عنوان مونتاژ معمولی است. SMT برای کاهش هزینه های تولید و نیز استفاده از فضای PCB کارآمد تر شده است. در نتیجه معرفی فن آوری کوهنوردی سطح، اکنون می توان مدارهای بسیار پیچیده الکترونیکی را به مجموعه های کوچکتر و کوچکتر با تکرارپذیری خوب به دلیل سطح بالایی از اتوماسیون ساخت.
SMD چیست؟
دستگاه Surface mount یا SMD اصطلاح برای اجزای الکترونیکی مورد استفاده در فرایند نصب و راه اندازی سطح است. طیف گسترده ای از بسته های جزء SMD موجود در بازار وجود دارد و در بسیاری از اشکال و اندازه ها وجود دارد - انتخاب می تواند در زیر مشاهده شود:
فرایند نصب و راه اندازی سطح کوه
فرایند نصب و راه اندازی سطح در هنگام انتخاب فاکتور طراحی شروع می شود و بسیاری از اجزای مختلف انتخاب می شوند و PCB با استفاده از یک بسته نرم افزاری مانند Orcad یا Cadstar طراحی شده است ( دیگران در دسترس هستند ).
مهم این است که متوجه شوید که روند در این مرحله شروع می شود، زیرا این بهترین زمان برای ترکیب هر چه بیشتر ویژگی های طراحی است که تولید را به جلو و بدون درد می کشد. اغلب مدارها از مرحله طراحی طرحواره به طرح PCB گرفته می شود و ملاحظات اصلی این قابلیت است که البته بسیار مهم است اما طراحی برای تولید (DFM) باید به صورت ایده آل باشد.
هنگامی که طراحی PCB نهایی شده است و اجزای انتخاب شده، مرحله بعدی ارسال اطلاعات PCB به شرکت تولیدی PCB و اجزای خریداری شده در بهترین حالت برای تسهیل اتوماسیون است. طراحی پانل PCB باید در نظر گرفته شود و مشخصات ایجاد شده برای اطمینان از اینکه فرمت دریافت کننده PCB به عنوان مورد انتظار است و برای دستگاه های مورد استفاده مناسب است.
اجزای موجود در بسیاری از راه های مختلف از قبیل بر روی رول ها، در لوله ها و یا در سینی ها بسته بندی می شوند، همانطور که در زیر دیده می شود. اکثر آنها بر روی رول موجود است که ترجیح داده می شود، اما گاهی اوقات به دلیل "مقدار حداقل سفارش مقدار (MOQ)" اجزای اغلب در لوله ها و یا نوار های کوتاه نوار عرضه می شود. هر دو نوع بسته بندی را می توان مورد استفاده قرار داد، اما نیاز به انواع فیدر مناسب دارد. در صورت امکان قطعاتی که در کیسه های شسته شده در کیسه قرار می گیرند باید اجتناب شود زیرا ممکن است منجر به قرار دادن دست یا نیاز به صفحات مخصوص تغذیه شود.
تمام قطعات با MSL (سطح حساسیت رطوبت) باید با J-STD-033 رفتار شود.
برنامه نویسی ماشین - Gerber / CAD به Centroid / Placement / XY file
پس از دریافت پانل ها و اجزای PCB، گام بعدی این است که دستگاه های مختلفی که با فرایند تولید مورد استفاده قرار می گیرند تنظیم شوند. ماشین آلات مانند دستگاه جابجایی و AOI (بازرسی اتوماتیک نوری) نیاز به یک برنامه ایجاد می کنند که بهتر از داده های CAD تولید می شود اما اغلب این موجود نیست. اطلاعات Gerber تقریبا همیشه در دسترس است، زیرا این اطلاعاتی است که لازم است برای تولید PCB لخت باشد. اگر داده گربر تنها اطلاعات موجود باشد، ایجاد پرونده centroid / placement / XY می تواند بسیار وقت گیر باشد و بنابراین فرایند Surface Mount سرویس را برای تولید این فایل ارائه می دهد .
چاپ پودر پاستیل
اولین دستگاه برای راه اندازی در فرایند تولید، پرینتر جوش لحیم کاری است که برای استفاده از جوش لحیم کاری با استفاده از استنسیل و صیقلی به پد های مناسب بر روی PCB طراحی شده است. این روش به طور گسترده ای برای استفاده از لحیم لحیم کاری استفاده می شود، اما چاپ جت تبدیل به محبوبیت بیشتری می شود، به خصوص در بخش قراردادی قرارداد، زیرا نیازی به ساخت اسناد وجود ندارد و تغییرات آسان تر است.
نگه داشتن کنترل این فرایند حیاتی است زیرا هر نقص چاپ، اگر ناشناخته باشد، به نقصها در خط بعدی منجر خواهد شد. طراحی مجدد مصنوعی پیچیده تر می شود، و باید مراقبت از یک فرآیند تکرار پذیر و پایدار صورت گیرد.
بازرسی پودر قلم (SPI)
بیشتر دستگاه های چاپ جوشکاری دارای گزینه ای از جمله بازرسی اتوماتیک هستند، اما بسته به اندازه PCB، این فرایند می تواند وقت گیر باشد و بنابراین می تواند یک ماشین جداگانه ترجیح داده شود. سیستم های بازرسی در داخل چاپگرهای چسبنده لحیم کاری از تکنولوژی 2D استفاده می کنند در حالی که دستگاه های SPI اختصاصی از تکنولوژی 3D استفاده می کنند تا بازرسی کاملتری از جمله حجم جوش لحیم کاری در هر پد و نه فقط چاپ منطقه انجام شود.
بازرسی 2D برای منطقه چاپ منطقه بازرسی 3D برای حجم چاپ |
قرار دادن جزء
هنگامی که PCB چاپ شده تایید شده است که مقدار صحیح جوش لحیم کاری را اعمال کرده است، آن را به بخش بعدی فرایند تولید منتقل می کند که قرار دادن اجزای آن است. هر جزء از بسته بندی آن با استفاده از یک خلاء یا غربال نازل، توسط سیستم بینایی بررسی شده و در محل برنامه ریزی شده با سرعت بالا برداشته می شود.
انواع مختلفی از ماشین آلات موجود برای این فرایند وجود دارد و به میزان قابل توجهی در کسب و کار بستگی دارد به نوع ماشین انتخاب شده است. به عنوان مثال اگر کسب و کار در اطراف مقادیر بزرگ ساخته شده متمرکز شود، میزان قرار دادن آن مهم خواهد بود، با این وجود اگر تمرکز ترکیب کم / زیاد باشد، انعطاف پذیری مهم تر خواهد بود.
بازرسی اتوماتیک نوری قبل از انعقاد (AOI)
پس از پردازش اجزای جزء، مهم است که بررسی شود که هیچ اشتباهی صورت نگرفته است و تمام قطعات قبل از لحیم کاری مجدد قرار داده شده اند. بهترین روش برای انجام این کار با استفاده از دستگاه AOI برای چک کردن مانند حضور اجزای، نوع / ارزش و قطبیت است. 
بازرسی اول ماده (FAI)
یکی از چالش های عمده تولید کنندگان زیر قرارداد، تأیید اولین مونتاژ اطلاعات مشتری یا بازرسی اولین مقاله (FAI) است که می تواند بسیار وقت گیر باشد. این یک گام بسیار مهم در روند است؛ زیرا هر گونه خطا، اگر ناشناخته باشد، می تواند منجر به حجم زیادی از تجدید نظر شود.
لحیم کاری لحیم کاری
هنگامی که تمام اجزای کامپونیت بررسی شده است، مونتاژ PCB به دستگاه لحیم کاری reflow حرکت می کند که در آن تمام اتصالات برق لحیم کاری بین قطعات و PCB بوسیله گرمایش مونتاژ به دمای کافی ایجاد می شود. این به نظر می رسد یکی از قسمت های پیچیده تر از فرآیندهای مونتاژ است، اما مشخصات اصلاح مناسب برای اطمینان از اتصالات لحیم کاری قابل قبول بدون آسیب رساندن به قطعات یا مونتاژ به علت گرمای بیش از حد است.
هنگام استفاده از لحیم کاری بدون سرب، یک مونتاژ با دقت پروفیل بسیار مهمتر است، زیرا درجه حرارت مورد نیاز برای اغلب موارد بسیار زیاد است.
بازرسی اتوماتیک نوری پس از انعقاد (AOI)
آخرین قسمت فرایند نصب و راه اندازی سطح، مجددا بررسی می شود که با استفاده از یک دستگاه AOI، هیچ خطایی برای بررسی کیفیت اتصالات لحیم کاری ایجاد نشده است.
|
با معرفی تکنولوژی 3D، این فرآیند به مراتب قابل اعتمادتر شده است، زیرا با بازرسی 2D، به دلیل تفسیر یک تصویر 2D، سطح بالای تماس های نادرست وجود دارد. بازرسی 3D اجازه داده است که اندازه گیری های دقیق تر انجام شود و یک روند بازرسی پایدار تر فراهم شود.
یکی از جدیدترین ویژگی های دستگاه های بازرسی این است که آنها می توانند با یکدیگر به هم متصل شوند تا بازخورد فوری به دستگاه قبلی اجازه دهد تا تنظیمات خودکار انجام شود. به عنوان مثال دستگاه AOI را می توان به دستگاه میزبان متصل کرد به طوری که می توان موقعیت موقعیت مکانی را تنظیم کرد و دستگاه SPI را می توان به چاپگر متصل کرد تا تنظیمات مربوط به تراز PCB را به شیفت انجام دهد.
افزایش کارایی و بهره وری
این یک آمار تکان دهنده است که می گوید در صنایع الکترونیک بسیاری از عملیات های سطح زمین، به ویژه در بخش تولید زیر قرارداد، تا حد 20٪ کارآیی را اجرا می کنند.
دلایل زیادی وجود دارد که به این رقم کمک می کند، اما اساسا این بدان معنی است که تنها 20 درصد سرمایه سرمایه گذاری مورد استفاده قرار می گیرد. به لحاظ مالی، این امر منجر به افزایش هزینه مالکیت و بازدهی کمتری در سرمایه گذاری خواهد شد. برای مشتری، می تواند زمان سرب بیشتر برای محصول خود باشد و بنابراین کسب و کار در بازار رقابتی نخواهد بود.
با بهره وری تولید در این سطح، اثرات ناخوشایندی خواهد داشت که بر کسب و کار تاثیر می گذارد مانند اندازه های دسته ای بزرگتر، قطعات بیشتر در انبار، مجموعه های بیشتر در WIP (کار در حال انجام) و زمان واکنش کمتر به نیازهای مشتری .
با در نظر گرفتن این همه، انگیزه قوی برای بهبود کارایی در حالی که حفظ کیفیت وجود دارد.