عملية التوسيع السطحي

مقدمة لتكنولوجيا جبل السطح

تقنية Surface Mount Technology هي منطقة التجميع الإلكتروني المستخدمة لتركيب المكونات الإلكترونية على سطح لوحة الدوائر المطبوعة (PCB) حيث تعارض إدخال المكونات من خلال الثقوب كما هو الحال مع التجميع التقليدي. تم تطوير SMT لخفض تكاليف التصنيع وأيضا لتحقيق استخدام أكثر كفاءة لمساحة ثنائي الفينيل متعدد الكلور. نتيجة لإدخال تقنية التركيب السطحي ، أصبح من الممكن الآن بناء دارات إلكترونية معقدة للغاية إلى مجموعات أصغر وأصغر مع إمكانية تكرار جيدة بسبب المستوى الأوتوماتيكي العالي.

ما هي مصلحة الارصاد الجوية؟

جهاز تركيب السطح أو SMD هو المصطلح المستخدم للمكونات الإلكترونية المستخدمة في عملية تجميع السطح. هناك مجموعة واسعة من حزم مكونات SMD المتاحة في السوق ، وتأتي في العديد من الأشكال والأحجام - يمكن أن ينظر إلى اختيار أدناه:

عملية تركيب سطح جبل

تبدأ عملية التجميع السطحي خلال مرحلة التصميم عندما يتم اختيار العديد من المكونات المختلفة ويتم تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام حزمة برامج مثل Orcad أو Cadstar ( تتوفر الأخرى ).

من المهم إدراك أن العملية تبدأ في هذه المرحلة لأن هذا هو أفضل وقت لدمج أكبر قدر ممكن من ميزات التصميم التي ستجعل الإنتاج مستقيماً وخالياً من الألم. في كثير من الأحيان يتم أخذ الدوائر من مرحلة التصميم التخطيطي إلى تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور مع كون الاعتبارات الرئيسية هي الوظيفة ، وهو أمر مهم للغاية بالطبع ، ولكن التصميم المثالي للتصنيع (DFM) يجب أن يتم دمجه بشكل مثالي.

وبمجرد الانتهاء من تصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور والمكونات التي تم اختيارها في المرحلة التالية هي إرسال بيانات ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى شركة تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور والمكونات التي تم شراؤها بالطريقة الأنسب لتسهيل التشغيل الآلي. ينبغي النظر في تصميم لوحة PCB والمواصفات التي تم إنشاؤها للتأكد من أن النسق الذي يتلقاة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور هو كما هو متوقع ومناسب لاستخدام الآلات.

تتوافر المكونات بعدة طرق مختلفة مثل البكرات أو الأنابيب أو الأدراج كما هو موضح أدناه. معظمها متوفر على بكرات مفضلة ولكن أحيانًا بسبب مكونات "الكميات الدنيا من الطلبية" (MOQ's) غالباً ما يتم توفيرها في أنابيب أو في أشرطة قصيرة من الشريط. يمكن استخدام كلا النوعين من عبوات التعبئة هذه ولكنهم يحتاجون لأنواع مغذيات مناسبة. يجب تجنب المكونات الموردة في الأكياس إن أمكن ، حيث يمكن أن تؤدي إلى وضعية اليد أو الحاجة إلى أطباق التغذية الخاصة.

يجب التعامل مع جميع المكونات مع MSL (مستوى الحساسية للرطوبة) بما يتماشى مع J-STD-033.

آلة آلة - جربر / كندي ل Centroid / التنسيب / XY الملف

بعد استلام لوحات ومكونات PCB ، فإن الخطوة التالية هي إعداد مختلف الأجهزة المستخدمة في عملية التصنيع. ستحتاج آلات مثل آلة التنسيب و AOI (الفحص البصري الآلي) إلى إنشاء برنامج يتم إنشاؤه بشكل أفضل من بيانات CAD ولكن هذا غير متاح في كثير من الأحيان. تكون بيانات جربر متاحة دائمًا تقريبًا لأن هذه هي البيانات المطلوبة لتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور المجرد. إذا كانت بيانات Gerber هي البيانات الوحيدة المتاحة ، فإن إنشاء ملف Centroid / موضع / XY قد يستغرق وقتًا طويلاً جدًا ، ولذلك فإن Surface Mount Process تقدم الخدمة لإنشاء هذا الملف .

لصق لصق الطباعة

أول ماكينة يتم إعدادها في عملية التصنيع هي طابعة لصق اللصق التي تم تصميمها لتطبيق معجون اللحام باستخدام الاستنسل والممسحات إلى المناديل المناسبة على PCB. هذه هي الطريقة الأكثر استخدامًا لتطبيق معجون اللحام ولكن الطباعة النفاثة أصبحت أكثر شيوعًا ، خاصةً في قطاع التعاقد من الباطن حيث لا توجد حاجة للاستنسل والتعديلات أسهل.

إن التحكم في هذه العملية أمر بالغ الأهمية لأن أي عيوب في الطباعة ، إذا لم يتم اكتشافها ، ستؤدي إلى مزيد من الخلل عبر الخط. مع أن التجميعات تصبح أكثر تعقيدًا ، يكون تصميم الاستنسل أمرًا أساسيًا ويجب الحرص على ضمان عملية مستقرة وثابتة.

فحص لصق اللحام (SPI)

معظم آلات طباعة معجون اللحام لها خيار تضمين الفحص التلقائي ، ولكن ، وفقًا لحجم ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، يمكن أن تستغرق هذه العملية وقتًا طويلاً ، ولذلك يمكن في الغالب تفضيل جهاز منفصل. تستخدم أنظمة الفحص في طابعات لصق اللحام تقنية ثنائية الأبعاد بينما تستخدم أجهزة SPI المخصصة تقنية ثلاثية الأبعاد لتمكين إجراء فحص أكثر شمولًا بما في ذلك حجم لصق اللحام لكل لوحة وليس فقط منطقة طباعة.

وضع المكون

وبمجرد التأكد من أن ثنائي الفينيل متعدد الكلور المطبوعة يحتوي على الكمية الصحيحة من معجون اللحام المطبق فإنه ينتقل إلى الجزء التالي من عملية التصنيع وهو عبارة عن موضع مكون. يتم اختيار كل مكون من عبوته إما باستخدام فوهة أو فوهة القابض ، ويتم فحصه من خلال نظام الرؤية ووضعه في الموقع المبرمج بسرعة عالية.

هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة من الآلات المتاحة لهذه العملية وتعتمد بشكل كبير على الأعمال التجارية على نوع الجهاز المحدد. على سبيل المثال ، إذا كانت الأعمال تركز على الكميات الكبيرة من الإنشاءات ، فسيكون معدل التنسيب هامًا ، ولكن إذا كان التركيز هو مزيج صغير / مزيج صغير ، ستكون المرونة أكثر أهمية.

فحص ضوئي تلقائي قبل التدفق (AOI)

بعد عملية وضع المكوّن ، من المهم التحقق من عدم حدوث أي أخطاء وأن جميع الأجزاء قد تم وضعها بشكل صحيح قبل لحام الإنحراف. وأفضل طريقة للقيام بذلك هي استخدام جهاز AOI لإجراء فحوصات مثل تواجد المكون والنوع / القيمة والقطبية.

التفتيش على المادة الأولى (FAI)

أحد التحديات الكثيرة التي تواجه الشركات المصنعة للعقود من الباطن هو التحقق من التجميع الأول لمعلومات العملاء أو فحص المادة الأولى (FAI) حيث يمكن أن يستغرق وقتًا طويلاً جدًا. هذه خطوة مهمة جداً في العملية حيث أن أي أخطاء ، إذا لم يتم اكتشافها ، يمكن أن تؤدي إلى كميات كبيرة من إعادة العمل.

إنحسر لحام

وبمجرد فحص كل مواضع المكونات ، ينتقل تجميع PCB إلى آلة لحام إعادة التدفق حيث يتم تكوين جميع وصلات اللحام الكهربائية بين المكونات و PCB عن طريق تسخين التجميع إلى درجة حرارة كافية. يبدو أن هذا هو أحد الأجزاء الأقل تعقيدًا في عمليات التجميع ، إلا أن الشكل الجانبي الصحيح لإعادة التدفق هو مفتاح لضمان وصلات اللحام المقبولة دون الإضرار بالأجزاء أو التجميع بسبب الحرارة المفرطة.

عند استخدام جندى خالى من الرصاص ، يكون التجميع ذو المظهر الدقيق أكثر أهمية حيث أن درجة حرارة إعادة التدفق المطلوبة يمكن أن تكون قريبة من كثير من المكونات لدرجة الحرارة القصوى.

الفحص البصري الآلي بعد الإنحراف (AOI)

الجزء الأخير من عملية التجميع السطحي هو التأكد مرة أخرى من عدم وجود أخطاء باستخدام جهاز AOI للتحقق من جودة جندى المفصل.

مع إدخال تقنية 3D أصبحت هذه العملية أكثر موثوقية كما هو الحال مع التفتيش ثنائي الأبعاد هناك تميل إلى أن تكون مستويات عالية من المكالمات الكاذبة بسبب تفسير صورة ثنائية الأبعاد. لقد سمح الفحص الثلاثي الأبعاد بإجراء قياسات أكثر دقة وتوفير عملية فحص أكثر استقرارًا.

واحدة من أحدث الميزات على أجهزة الفحص هي أنه يمكن ربطها ببعضها البعض للسماح بالآراء الفورية إلى الماكينة السابقة لتمكين إجراء التعديلات التلقائية. على سبيل المثال ، يمكن توصيل جهاز AOI بجهاز وضع المواضع بحيث يمكن ضبط أوضاع موضع المكونات ويمكن توصيل جهاز SPI بالطابعة للسماح بإجراء عمليات ضبط لمحاذاة PCB للاستنسل.

زيادة في الكفاءة والإنتاجية

إنها إحصائية مروعة لقراءة أنه في صناعة الإلكترونيات ، فإن العديد من عمليات التحميل السطحي ، لا سيما في قطاع التصنيع من الباطن ، تعمل بكفاءة منخفضة تصل إلى 20٪.

هناك العديد من الأسباب التي تسهم في هذا الرقم ولكن هذا يعني بشكل أساسي أنه يتم استخدام 20٪ فقط من الاستثمار الرأسمالي. من الناحية المالية ، سيؤدي ذلك إلى ارتفاع تكلفة الملكية وعائدات أبطأ على الاستثمار. بالنسبة للعميل ، يمكن أن يسبب فترات زمنية أطول لمنتجه ، وبالتالي لن يكون النشاط التجاري منافسًا في السوق.

مع كفاءات الإنتاج في هذا المستوى ، سيكون هناك العديد من التأثيرات التي سيكون لها تأثير على الأعمال مثل أحجام الدفعات الكبيرة ، أجزاء أكثر في المخزون ، المزيد من التجميعات في WIP (العمل قيد التنفيذ) وأوقات استجابة أبطأ لمتطلبات تغيير العملاء .

مع كل هذا في الاعتبار هناك حافز قوي لتحسين الكفاءة مع الحفاظ على الجودة.