راهنمای آغازگر برای فعال سازی یک ماشین SMT SMD برای مونتاژ PCB

درک ماشین‌های SMT و SMD در مونتاژ PCB

ماشین‌های SMT و SMD چیست؟

فناوری نصب سطحی (SMT) و دستگاه‌های نصب سطحی (SMD) امروزه اهمیت زیادی در ساخت مدرن برد مدار چاپی (PCB) پیدا کرده‌اند. با استفاده از SMT، قطعات الکترونیکی مستقیماً روی سطح برد مدار چاپی قرار می‌گیرند، بجای اینکه مانند گذشته نیاز به سوراخ‌های دریل‌شده داشته باشند. این روش در واقع فرآیند تولید را تسریع می‌کند و در عین حال قابلیت اطمینان مدارها را افزایش می‌دهد. علاوه بر این، تولیدکنندگان از این موضوع خوششان می‌آید که قطعات کوچک می‌توانند وظایف پیچیده را حتی در فضاهای محدود به خوبی انجام دهند. در همین راستا، SMDها در واقع همان قطعات کوچک هستند که به‌طور خاص برای نصب با استفاده از تکنیک‌های SMT طراحی شده‌اند. این قطعات به خوبی با یکدیگر جفت می‌شوند و فرآیند مونتاژ کلی را ساده‌تر می‌کنند. تولیدکنندگان الکترونیک در صنایع مختلفی به تازگی از این فناوری استقبال کرده‌اند. به هر گوشی هوشمند یا صفحه داشبورد خودرویی که به بازار عرضه شده نگاه کنید، احتمال زیادی وجود دارد که پر از مونتاژهای SMT باشند. این فناوری از نظر اقتصادی منطقی است و نتایج دقیقی ارائه می‌دهد، چیزی که باعث می‌شود شرکت‌های زیادی از کالاهای مصرفی تا تجهیزات مخابراتی به شدت به آن متکی باشند.

요소های کلیدی خط تولید SMT

خطوط تولید SMT از ماشین‌های متخصص متعددی تشکیل شده‌اند که به صورت تیمی کار می‌کنند. اولین مرحله معمولاً شامل چاپگرهای اسکریپت است که خمیر لحیم را روی برد مدار چاپی اعمال می‌کنند. در مرحله بعد، ماشین‌های قراردهی قطعات (Pick and Place) به دقت آن قطعات کوچک SMT را در جای مناسب قرار می‌دهند و این امر باعث کاهش اشتباهات و افزایش نرخ تولید می‌شود. پس از آن، کوره‌های ری‌فلاو (Reflow) خمیر لحیم را ذوب و محکم می‌کنند تا تمامی قطعات به خوبی در جای خود ثابت شوند. در واقع هر بخشی نقش مهمی دارد. چاپگرهای اسکریپت پایه را برای قرارگیری صحیح قطعات فراهم می‌کنند، ماشین‌های قراردهی قطعات هم به سرعت و دقت کمک می‌کنند و کوره‌های ری‌فلاو؟ خب این‌ها در واقع مسئول تولید اتصالات لحیم‌کاری با کیفیت هستند. البته هماهنگ کردن این همه بخش به خوبی نیازمند برنامه‌ریزی و هماهنگی جدی است. بدون راه‌اندازی مناسب، حتی مشکلات کوچکی می‌توانند در مراحل بعدی فرآیند مونتاژ، مشکلات بزرگی ایجاد کنند.

نقش فناوری SMD در الکترونیک مدرن

دستگاه‌های نصب سطحی (SMD) امروزه در همه جا دیده می‌شوند، از تلفن‌ها و تبلت‌ها گرفته تا خودروها و تجهیزات ارتباطی. دنیای الکترونیک همواره در حال پیشرفت به سمت اجزای کوچک‌تر با عملکرد بیشتر است، بنابراین تولیدکنندگان به قطعاتی نیاز دارند که فضای کمتری را اشغال کنند اما باز هم از لحاظ عملکرد قدرتمند باشند. به همین دلیل است که این روند در بازارهایی که اندازه اهمیت بیشتری دارد، به خوبی ادامه دارد. به عنوان مثال، تلفن‌های همراه در طول زمان نازک‌تر شده‌اند در حالی که ویژگی‌هایی مانند دوربین‌های بهتر و عمر باتری طولانی‌تر را به دلیل پیشرفت‌های حاصل شده در بسته‌بندی SMD به ارمغان آورده‌اند. گزارش‌های صنعتی نشان می‌دهند که شرکت‌ها همچنین در هزینه‌های تولید پس‌انداز کرده‌اند، چرا که قطعات SMD باعث می‌شوند خطوط مونتاژ به‌صورت روان‌تری کار کنند. طراحان از کار با این قطعات لذت می‌برند، چون می‌توانند عملکردهای بیشتری را در فضاهای کوچک‌تر جای دهند بدون اینکه از لحاظ قابلیت اطمینان یا تجربه کاربری کسری ایجاد شود و این امر باعث شده است تا وسایل ما هوشمندتر و قدرتمندتر از همیشه باشند.

راندن ماشین SMT SMD: مرحله به مرحله

بارگذاری پاست لوت و قطعات

راه اندازی یک دستگاه SMT SMD با قرار دادن چسب جوش بر روی صفحه مدار چاپی آغاز می شود. درست کردن این مسئله مهم است زیرا استفاده نامناسب از چسب منجر به چسبیدن اجزای مناسب یا ایجاد اتصالات الکتریکی بد می شود. اغلب اوقات، کارگران از طریق یک ستنسلی که دقیقاً به جایی که اجزای روی تخته قرار می گیرند، قرار می دهد، چسب را اعمال می کنند. استفاده از بیش از حد یا بیش از حد کم از چسب باعث ایجاد مشکلات در خط می شود، بنابراین حفظ فشار ثابت در حالی که اعمال مهم است. بعد از اینکه خمیر درست درست شده، انتخاب و قرار دادن اجزای آن در ماشین اولویت بعدی است. اپراتورها باید دوباره بررسی کنند که آیا قطعات واقعاً با آنچه در اسناد طراحی مشخص شده است مطابقت دارند و در محدوده ای کار می کنند که تجهیزات می توانند آن را اداره کنند. زمان گذاشتن برای بازرسی های متعدد در اینجا کمک می کند تا اشتباهات را زودتر تشخیص دهیم قبل از اینکه بعد از آن به سردرد های بزرگتر تبدیل شوند وقتی که تخته ها در طول آزمایش نهایی شروع به شکست می کنند.

برنامه‌ریزی ماشین PCB برای مونتاژ

درست کردن برنامه‌ریزی یک دستگاه مدار چاپی (PCB) تفاوت بزرگی در مونتاژ بهره‌ور برد ایجاد می‌کند. این فرآیند شامل تنظیم پارامترهای کلیدی مانند مختصات قرارگیری قطعات و مقدار خمیر لحیم می‌شود و همچنین آماده‌سازی آن فایل‌های مونتاژ است. اپراتورها با استفاده از نرم‌افزار SMT فایل‌های طراحی مانند فایل‌های Gerber را بارگذاری می‌کنند که در واقع هر لایه از برد مداری را با جزئیات ریز ترسیم می‌کنند. وقتی این فایل‌های حیاتی در جای خود قرار گرفتند، کالیبراسیون (تنظیم دقیق) ضروری می‌شود. انجام منظم کالیبراسیون باعث می‌شود دستگاه‌ها همواره در هدف قرار داشته باشند، احتمال اینکه قطعات از مسیر خارج شوند را در زمان نصب کاهش دهد و بهره‌وری کلی را افزایش دهد. راه‌اندازی صحیح از طریق این مرحله کالیبراسیون واقعاً اهمیت دارد، چون هیچ‌کس نمی‌خواهد زمان خود را صرف تعمیر اشتباهات کند، زمانی که تولید با سرعت کامل شروع شده باشد.

آغاز فرآیند تولید SMT

وقتی همه چیز به درستی تنظیم شد، زمان آن است که فرآیند واقعی تولید SMT را شروع کنیم. دستگاه پس از تراز شدن صحیح و برنامه‌ریزی برای کار در دست، شروع به مونتاژ برد می‌کند. قطعات به دقت در محل‌های مورد نیاز قرار داده می‌شوند و سپس مرحله لحیم‌کاری انجام می‌شود. با این حال، مشاهده آنچه در جریان اولین اجراهای تولید اتفاق می‌افتد بسیار حیاتی است. اپراتورها باید به طور مداوم تنظیمات دمایی داخل کوره رفلا را بررسی کنند، چرا که اشتباه بودن این تنظیمات به هر دو سمت، باعث خراب شدن اتصالات لحیم می‌شود. بازرسی‌های منظم از تراز قطعات نیز به شناسایی به موقع مشکلات احتمالی در موقعیت‌گذاری قبل از تبد شدن به مشکلات بزرگ‌تر کمک می‌کند. دسته‌های اولیه اغلب نیازمند تنظیمات ظریف هستند، به خصوص در مواجهه با مشکلات رایجی مانند تشکیل پل لحیم بین پدها یا قطعاتی که به صورت عمودی ایستاده‌اند به جای اینکه صاف روی برد قرار بگیرند (چیزی که به آن «گورکن» یا Tombstoning می‌گویند). رصد دقیق در این اجرای اولیه تفاوت بزرگی در کیفیت و قابلیت اطمینان بلندمدت برد مدار چاپی نهایی ایجاد می‌کند.

بهینه‌سازی عملکرد ماشین SMT

نگرانی کیفیت اعمال پاست لاستیک

درست انجام دادن کاربرد خمیر لحیم خوب، بسیار مهم است تا چسبندگی مناسب و عملکرد کلی در کار با فناوری نصب سطحی (SMT) به دست آید. راه‌های زیادی برای بررسی اینکه آیا خمیر به درستی اعمال شده است وجود دارد، مانند اطمینان از پوشش یکنواخت آن روی تمام پد‌های کوچک مدار چاپی (PCB). امروزه بسیاری از تولیدکنندگان به سیستم‌های پیشرفته بازرسی خطی مانند بازرسی نوری خودکار یا به اختصار AOI متکی هستند. این سیستم‌ها قادر به شناسایی مشکلات در حین فرآیند تولید هستند که به شناسایی به موقع مشکلات و جلوگیری از بروز مشکلات بزرگ‌تر در آینده کمک می‌کند. داده‌های صنعتی نشان می‌دهند که وقتی شرکت‌ها به کنترل کیفیت خمیر لحیم توجه ویژه‌ای دارند، در نهایت بازدهی بهتر و محصولاتی با عملکرد مطلوب‌تری تولید می‌شود. این سطح از تمرکز برای هر کسی که بخواهد فرآیندهای SMT خود را بهینه کند بدون فدا کردن قابلیت اطمینان، ضروری باقی می‌ماند.

تنظیم سرعت و دقت قرار گرفتن

در عملیات SMT، داشتن تعادل مناسب بین سرعت قرار دادن قطعات و دقت آن‌ها، تفاوت ایجاد می‌کند. افزایش بهره‌وری بدون قربانی کردن کیفیت، به این بستگی دارد. بیشتر تکنسین‌های با تجربه می‌دانند که این ماشین‌های pick-and-place را نباید خیلی سریع اجرا کرد، چون این امر در آینده سردرد ایجاد می‌کند. البته سرعت بیشتر به معنای تولید بیشتر مدارهای الکترونیکی در هر ساعت است، اما اگر قطعات به درستی تراز نشوند، بازکاری اجتناب‌ناپذیر خواهد بود. نقطه بهینه معمولاً جایی است که اپراتورها پارامترهای ماشین را بر اساس اندازه قطعات و پیچیدگی برد تنظیم می‌کنند. بسیاری از متخصصان با تجربه دریافته‌اند که صرف کردن چند دقیقه بیشتر در تنظیمات اولیه، می‌تواند به‌طور چشمگیری در کاهش نرخ معایب در آینده مؤثر باشد.

نگهداری معمولی برای طول عمر

برای اینکه دستگاه‌های SMT به‌خوبی کار کنند و عمر طولانی‌تری داشته باشند، نیاز به نگهداری و سرویس منظم دارند. یک برنامه نگهداری خوب به تکنسیان‌ها کمک می‌کند تا مشکلات احتمالی را به‌موقع شناسایی کنند و قبل از اینکه باعث اختلال در خط تولید شوند، آن‌ها را برطرف کنند. منظور از این امر چیست؟ انجام بازرسی‌های منظم، تمیزکاری دقیق، اطمینان از کالیبره ماندن صحیح قطعات و تعویض به‌موقع قطعات فرسوده. شرکت‌های بزرگ تولیدکننده تجهیزات SMT همگی بر اهمیت این مراقبت‌های روتینی تأکید می‌کنند. دستگاه‌هایی که به‌خوبی نگهداری می‌شوند، کمتر دچار خرابی می‌شوند و کارخانه‌ها در مجموع بهتر کار می‌کنند وقتی نگهداری یک فکر ثانویه نیست.

شرکت تجهیزات الکترومکانیکی چارم‌های هونان، محدود

شرکت تجهیزات الکترومکانیکال چارمهاش هونان یکی از شرکت‌هایی است که بخاطر انواع ماشین‌های SMT و SMD که ارائه می‌دهد، واقعاً در صنعت موج‌ساز می‌باشد. چه چیزی آن را متمایز می‌کند؟ خب، این شرکت همه چیز را از سیستم‌های بسیار دقیق مونتاژ قطعات (Pick and Place) گرفته تا فناوری‌های پیشرفته چاپ استنسل و کوره‌های ریفلاکس با سرعت بالا که خطوط تولید را در حال کار نگه می‌دارند، در اختیار دارد. بسیاری از تولیدکنندگان به سراغ چارمهاش می‌روند که وقتی به تجهیزات قابل اعتمادی نیاز دارند چرا که این شرکت واقعاً در ارائه قول‌هایش از لحاظ کیفیت مهارت‌کاری و طراحی ماشین‌های نوآورانه عمل می‌کند. صنایع مختلفی در چین دریافته‌اند که همکاری با چارمهاش به بهبود تولید آن‌ها کمک می‌کند بدون اینکه از قابلیت اطمینان کاسته شود.