EN
Špatné zarovnání komponent v automatizované manipulaci s komponenty
Příčiny: Ausedlost trysky a chyby vizuálního systému
Když se součástky v zařízeních pro osazování (pick and place) pokřiví, je to obvykle způsobeno opotřebovanými tryskami nebo problémy s vizuálními systémy. Trysky se v průběhu času opotřebovávají kvůli opakovanému zvedání a umisťování dílů, zejména pokud je proces spojen se silovým působením. Jakmile začnou projevovat známky opotřebení, jejich schopnost přesného uchopení součástek klesá, což způsobuje značné potíže pro výrobní linky. Součástky už pak nebudou správně sedět na desce plošných spojů, což vede k nutnosti předělávání a zpožděním. Proto většina výrobců plánuje pravidelné kontroly těchto trysek. Včasné rozpoznání opotřebení znamená jejich výměnu ještě než způsobí větší problémy, což dlouhodobě ušetří čas i peníze.
Problémy s nesouosou se často vyskytují kvůli problémům s vizuálními systémy. Většinou jde o špatně nastavené kalibrace nebo náhodné softwarové chyby. Nevhodné světelné podmínky a kamery s nedostatečnou ostrostí situaci ještě zhoršují a způsobují různé potíže při správném rozpoznávání a uchopení dílů během automatizovaných procesů výběru. Řešení těchto vizuálních problémů vyžaduje pečlivou kalibraci a správné nastavení prostředí kolem zařízení. Není to však vždy snadné, protože malé změny osvětlení nebo teploty mohou narušit i dobře zkalibrované systémy.
Řešení: Překalibrovat strojovou vizu a nahradit opotřebované trysky
Při řešení problémů s nesprávným zarovnáním komponent v procesu pick and place znamená návrat do správného provozu často překalibrování nastavení strojového vidění. Tento proces obvykle vyžaduje úpravy jako je nastavení zaostření kamery, úprava hladiny osvětlení a doladění kontrastu, aby systém mohl správně rozpoznat a přesně umístit tyto malé komponenty bez chyb. Většina výrobců dodržuje pro tyto úpravy ISO směrnice, avšak některé provozy zjistí, že je třeba tuto kontrolu provádět každých několik týdnů, místo pouze jednou měsíčně. Pravidelná údržba nejen zajišťuje hladký chod výroby, ale dlouhodobě také šetří náklady tím, že snižuje množství odpadu vzniklého nesprávným umístěním komponent, které by jinak bylo nutné později vyřadit.
Opotřebované trysky je nutné pravidelně vyměňovat jako součást každého kvalitního plánu údržby. Když firmy dodržují plánované výměny těchto dílů, snižují se náhodné výpadky způsobené tím, že trysky nakonec přijdou o funkčnost. Stroje pak běží hladce bez těchto nepříjemných zastávek. Mimo samotného předešení výpadků času, čerstvé trysky také skutečně pomáhají udržovat lepší kvalitu výrobků. Staré, poškozené trysky mohou postupně narušovat umístění komponent, což vede k různým problémům s zarovnáním. Pro výrobce spoléhající se na povrchovou montáž a automatické systémy pro umisťování součástek je pravidelná údržba nezbytná – je to totiž to, co udržuje jejich provoz na špičkové úrovni efektivity každý den.
Svářovací mosty v operaci SMT zařízení
Proč je důležité zarovnání šablony
Správné nastavení polohy tenzoru je při práci se SMT zařízením velmi důležité, protože zajistí, že bude pájka aplikována přesně tam, kde má být, a zabrání těm nepříjemným můstkům. Pokud k těmto můstkům dojde, vzniknou zkraty, které zcela naruší obvody. To pak způsobuje celou řadu problémů v dalším procesu, včetně chybného fungování produktů a vyšších nákladů na opravy. Pokud není tenzor během procesu tisku pájecí pasty správně umístěn, situace se ještě zhoršuje. Mluvíme zde o významných vadech. Průmyslová studie ukázala, že samotné této chybě může být připsáno až 20 % nákladů na výrobu. Proto je důležité, aby výrobci věnovali zvýšenou pozornost správné manipulaci s tenzory, pokud chtějí dosáhnout efektivní výroby a kvalitních produktů bez nutnosti nákladných oprav v pozdější fázi.
Oprava nerovnováh reflow profilu
Když je režim reflow pájení nesouměrný, často to vede k nerovnoměrnému ohřevu desky a vzniku nepříjemných zkratů pájení v SMT výrobě. Kvalitní pájené spoje závisí především na přesném sledování hladin teploty a doby, po kterou jsou součástky během reflow procesu ohřívány. Pokud nejsou součástky po celé ploše správně zahřáté, vznikají slabé body v pájených spojích, což znamená více vadných desek a součástek, které v průběhu času nevydrží. Proto si většina provozoven dnes investuje do zařízení pro měření teplotního profilu. Tato zařízení umožňují technikům přesně vidět, co se děje uvnitř pájecí pece, a podle potřeby provádět úpravy. Nejlepší na tom je, že výrazně snižují počet vad způsobených špatnými technikami pájení, takže celý výrobní proces běží hladčeji a bez neustálých oprav.
Tombstoning: Vysvětlení Manhattan efektu
Tepelné nerovnováha v automatizovaných mašinách pro beroucí a umisťování
Když dojde k nerovnováze tepla během pájení, často to způsobí jev známý jako efekt hrobu (tombstoning) – v podstatě jeden konec součástky se úplně oddělí od svého plošného vodiče. K tomuto problému dochází proto, že teplo není rovnoměrně rozloženo po celé desce, a proto jedna strana roztaje dříve než druhá. Kontrola nad distribucí teplot hraje velkou roli, pokud chceme zabránit efektu hrobu v automatických linkách. Studie ukazují, že věci jako množství aplikované pájecí pasty a skutečná velikost součástek mají velký vliv na výskyt tohoto jevu. Úprava těchto faktorů jak v návrhu, tak v výrobních procesech výrazně pomáhá snížit výskyt defektů způsobených efektem hrobu. Řešení těchto tepelných nerovnováh zajišťuje, že součástky budou správně sedět na svých plošných vodičích, čímž se udrží integrita obvodů a ušetří se náklady na nápravu.
Předcházející opatření: Návrh pádků a teplotní profilace
Správně navržené plošky výrazně pomáhají při potlačování problémů s tzv. náhrobními kameny (tombstoning). Dobré uspořádání plošek usnadňuje rovnoměrné rozložení pájky a zároveň zvládá složité tepelné síly, které vznikají při pájení. Také hraje důležitou roli termální profilování, které udržuje stabilitu v pájecí zóně, aby teplota byla po všech částech stejná. Pokud výrobci pečlivě upravují tvary plošek a používají ověřené metody termálního profilování, potom zaznamenají méně případů vzniku náhrobních kamenů, což vede k vyšší výtěžnosti výroby a delší životnosti výsledných produktů. Věnování pozornosti těmto detailům usnadňuje práci se SMT procesy a zároveň přináší mnohem lepší výsledky při výrobě plošných spojů.
Vytváření solderových koulí při vysokorychlostním umisťování
Rizika znečištění vlhkostí
Lutowání koulí zůstává jedním z největších problémů pro všechny, kdo pracují s vybavením pro rychlé umisťování součástek, a obvykle k němu dochází, když je během reflow procesu příliš velká vlhkost. Co se obvykle stane, je to, že se voda uvěznila uvnitř pájecí pasty, poté se při zahřívání mění na páru a vytváří ty nepříjemné malé kuličky, které narušují správné proudění pájky. Tyto problémy způsobují špatné spoje, které mohou vést k úplnému selhání obvodů. Některé studie ukazují, že přibližně 40 % všech problémů s pájenými spoji lze přímo spojit s proniknutím vlhkosti do procesu někde v průběhu výroby. Pro výrobce, kteří se s těmito výzvami potýkají každý den, je nezbytné sledovat hladinu vlhkosti, pokud chtějí, aby jejich desky spolehlivě fungovaly po sestavení. Jednoduchá opatření, jako je správné skladování materiálů a monitorování okolních podmínek, mohou výrazně pomoci při prevenci těchto nákladných chyb v plně vytížených výrobních linkách.
Optimalizace úložiště a aplikace svářecího mastného laku
Správné skladování pájecí pasty hraje velkou roli při zabránění vzniku nepříjemných pájecích kuliček, které se objevují během rychlých procesů umisťování na výrobních linkách. Udržování správné teploty kolem 25°C a vlhkosti v rozmezí 40–60 % pomáhá zabránit zkáze pasty a vzniku nežádoucích kuliček. Také množství aplikované pasty hraje klíčovou roli – příliš mnoho způsobuje další problémy v průběhu procesu. Většina provozoven zjistí, že jejich stencovací stroje vyžadují pravidelné kontroly a úpravy, aby bylo zajištěno rovnoměrné nanášení pasty na desky. Když výrobci důsledně zavádějí opatření ke kontrole skladování i aplikace pájecí pasty, dochází k výraznému poklesu počtu výrobních vad. Tato pozornost věnovaná detailům se vyplácí ve formě kvalitnějšího a trvalejšího fungování elektroniky, a proto si mnoho firem zabývajících se montáží plošných spojů tato opatření zařadila mezi standardní provozní postupy.
Nedostatečná spoje a elektrické otevřené body
Nejlepší postupy údržby šablon
Udržování šablon ve dobrém stavu pomáhá předejít problémům se slabými pájenými spoji během montáže technologií povrchové montáže (SMT). Když technici pravidelně čistí šablony, zabrání ucpání, které brání tomu, aby pájecí pasta dostala na místa, kde je potřeba. Umouněné nebo opotřebované šablony prostě nedokážou dodat dostatek pájky na tyto malé plošky pro komponenty, a to vede k přerušení obvodů, které je znemožňují správně fungovat. Většina výrobců dodržuje standardní plány údržby, protože nikdo nechce na deskách nekvalitní pájení. Tyto pravidelné kontroly nakonec ušetří peníze, protože špatné pájené spoje znamenají náklady na předělávky a potenciální poruchy produktů v budoucnu. Chytrá pracoviště vědí, že investice času do řádné údržby šablon se vyplatí nižším počtem výrobních vad a spolehlivějšími elektronickými sestavami vycházejícími z výrobní linky.
Techniky opravy zkroucení PCB
Odstranění deformace plošných spojů je důležité, protože zabraňuje těm nepříjemným elektrickým přerušením, která narušují správnou funkci obvodů. Výrobci často upravují své teplotní profily a používají speciální přípravky, které udržují desky ploché během pájení, čímž výrazně snižují problémy s deformací. Mnoho lidí v průmyslu se zasazuje za tyto pokročilé metody inspekce, aby bylo možné zachytit jakoukoli deformaci v rané fázi, ještě před montáží součástek, což dlouhodobě zajišťuje spolehlivější pájené spoje. Všechny tyto přístupy v podstatě chrání elektrická spojení před poškozením, takže proces SMT montáže probíhá hladčeji a vzniká méně vad, které by způsobovaly náklady na předělávky nebo dokonce úplné selhání produktu v pozdější fázi.