EN
Маңыздылығы СМТ сабақтың өндірісі автомобильдік электроника саласында
SMT технологиясы автомобильдің қазіргі заманғы электроникасын қалай қолдайды
Бетіне орнату технологиясы немесе қысқаша SMT бүгінгі күнгі автомобильдік технологияларда, әсіресе құрылғылардың сенімділігін арттыру мен бөлшектерді кішірейту мүмкіндігін береді, мысалы, күрделі ADAS жүйелерінде, ақпаратты-ойын құрылғыларында және көлік құралдарындағы электрондық басқару блоктарында. Бөлшектер PCB-ге тесіктер арқылы емес, тікелей үстіне орнатылған кезде, бұл әдіс салмақ пен кеңістікті үнемдеуге көмектеседі. Сонымен қатар, сигналдардың жақсырақ жүруі де маңызды, әсіресе электр көліктері мен өзін-өзі басқару технологияларында, онда әрбір бит маңызды. Өткен жылы жүргізілген бір зерттеу электр энергетикалық жүйелеріне өту туралы айтты және қызық нәрсе ашты: электромобильдердің шамамен әрбір төртеуі SMT технологиясын тығыз орналасқан платаларды жобалау кезінде қолдана бастаған. Өндірушілердің электроникасы жылы жағдайда немесе жол тұзы мен басқа да қатты заттарға ұшыраған кезде де жақсы жұмыс істеуі керек.
Автомобиль қолданбаларындағы SMT сапасының негізгі қиыншылықтары
Автомобильдік SMT өндіру процесі өте қатаң жағдайларға төтеп беруі тиіс. Компоненттер жиі өз ғұмырлары бойы әртүрлі тербелістерге ұшырайтын, -40 градустан 150 градус Цельсийге дейінгі температуралық шектерге тап болады. Бөлшектер өлшемдері кішірейген сайын, мысалы, барлығы 0,4 мм құрайтын 01005 пакеттер сияқты, қиындықтар артады. Осындай өлшемдерде қатты дәлдікті талап ететін жұмысты микроскоп деңгейінде орындау қажет. Бұрынғыдан жақсы жаңалық - соңғы кезде Industry 4.0 технологиялары нақты айтарлықтай айырмашылық жасады. 2022 жылдан бастап автоматтандыру жүйелерін жақсарту арқылы қателер санын шамамен үштен екіге дейін азайтқан басым өндірушілер туралы хабар бар. Әйтсе де, әлі де өзекті мәселелер болып табылады: әртүрлі материалдар бойынша жылуды басқару, қатты және ауа қапшықтарынсыз қалай қосылыстар жасау әлі де көптеген зауыттар үшін өзекті мәселе болып табылады.
Реттеуші Стандарттар (IATF 16949) және Олардың SMT Өндірісіне Әсері
Бүгінгі таңда IATF 16949 автомобильдің беткей орнату технологиясы желілеріне қатты бақылау орнатты. Әрбір басылған электронды тақта партиясы бастап аяққа дейін толық іздеуге жатады. Егер ақаулар 0,1% шектік мәнінен асса, өндіріс тіпті тоқтап қойылады, сондықтан көптеген зауыттар цех жиегінде нақты уақыттағы SPC көрсеткіштерін жүгіртіп жатыр. Олардың нөлдік ақау мақсатына қол жеткізу үшін қосымша сағаттар бойы қалайы түрінің біркелкілігін тексеріп, трафареттерді таза ұстау қажет екенін білу керек. Кейбір компаниялар сапа тексеру бөлімінің бір бөлігі ретінде қосымша паста принтерлерінің температуралық тербелістерін бақылауға кірісті.
SMT процесстерін оптимизациялау арқылы сенімділікті арттыру
Бүгінгі таңдағы ең жақсы бетіне орналастыру технологиясы желілері автоматты оптикалық тексеру мен қателерді алдын ала болжайтын машиналық оқыту алгоритмдерін үйлестіреді. 2023 жылы өнеркәсіп бойынша өндірушілер бірінші өтудің 99,95% шамасында болғанын хабарлаған. Кейбір компаниялар шын мәнінде нақты нәтижелерге қол жеткізді - азотты рифлоу қайта балқыту оттегінің әсерінен болатын ақауларды шамамен 40% азайтты. Үлкен өндірістік тапсырыстар кезінде қатты қоспаларды дәл қолдану мәселесіне келсек, 3D SPI жүйелерінің көпшілігі уақыттың басым бөлігінде плюс немесе минус 5% дәлдікті сақтайды. Барлық осындай жаңартулар практикалық жолмен төленіп жатыр. Зауыттар осы жақсы тәжірибелерді енгізген сайын электрондық басқару блоктары бойынша кепілдік шешімдері соңғы бес жылда шамамен 30% төмендеді.
SMT процесстеріндегі түйінді компоненттерді толық бақылау
Қазіргі заманғы автомобильдік электроникасының бетіне тұрғызу технологиясында (SMT) өндіріс сапасы стандарттарына сәйкес келуі және ақауларды шешуді жылдамдату үшін басынан аяғына дейінгі іздеу жүйесін қажет етеді. Компоненттердің шығу орнынан бастап соңғы жинақтауына дейінгі іздерді бақылау қауіпсіздікті бұзуы мүмкін жалған бөлшектер мен технологиялық ауытқуларды болдырмауға көмектеседі.
Пайдаланушыден соңғы жинақтауға дейінгі іздеу PCB
Автомобиль SMT жұмыс үрдістерінде әрбір кішігірім детальды бақылау маңызды, бастап сертификаттау аяқтап нақты материал партия нөмірлерін бақылауға дейін. Қазіргі таңда әрбір компонент өзінің ерекше ID таңбасына ие болады, ол резистор, конденсатор немесе интегралдық схема болсын. Бұл идентификаторлар шын бөлшектерді растауға және PCB жинау кезінде бөлшектердің жоғалып кетуіне немесе шатастырылып кетуіне кедергі жасайды. Қосымша назар аудару төтенше пайдалы, себебі қате қалайы қорытпалары немесе ескі орамалар материалдарын пайдалану автомобиль SMT процесстеріндегі ақаулардың шамамен 23 пайызына әкеліп соғады. Сапаны бақылау үшін күрделі электроникалық жинақтармен жұмыс жасайтын өндірушілер үшін осындай бақылау ерекше маңызға ие.
Мәліметтерді тіркеу және нақты уақытта процессті бақылау арқылы микробақылау
Қазіргі таңда пік пен орналастыру машиналары және толқын кешендері әртүрлі сенсорлармен жабдықталған, олар түрлі дәл ақпараттарды жинақтайды: мысалы, қаншалықты флюс пайдаланылғаны, платаларға компоненттер қай жерде орналасқаны (әдетте 15 микронға дейінгі дәлдікпен), сонымен қатар барлық процеске тән жылулық карталар. Егер нәрсе істен шықса, онда осындай жүйелер уақытылы ескертулер шығарып отырады, сондықтанан проблемаларды үлкен ақауларға айналмай тұрып ғана шешуге болады. Мысалы, толқын кешеніндегі температура өзгерістері 2 градустан асса, автоматты түзету механизмі іске қосылады. Бұл автомобильдердің мотор бөлімдерінде орналасқан маңыздылығы ең жоғары болатын электрондық басқару блоктарындағы сенімді жалғануларды сақтауға көмектеседі
Шығарып алу жүйесін басқару жүйелерінің (MES) іздестіруге ыңғайлау рөлі
MES жүйелері өндіріс барысында барлық ақпаратты бір экранда бақылау үшін негізгі нүкте болып табылады, соның ішінде машиналардан, бөлшектер тарихынан және сапа тексеру нәтижелерінен алынған деректерді біріктіреді. Ауа қаптың дұрыс емес сезгіш модулін табу жағдайын қарастырайық. MES арқылы өндірушілер қандай дәл жиынтықтың қолданылғанын, фидер қай жерде орналасқанын және тіпті оны өңдеген пештің нақты бөлігін анықтауға болады. Бұл қателікті анықтау үшін қажетті уақытты 40% дейін қысқартады, ал бұл қолмен орындалса бірнеше күнге созылады. Зауыт басшылары үшін қайта шақыру немесе сапа мәселелерімен келісім жасау кезінде мұндай көрінетін ақпарат ақауды табуды ә существенно жеңілдетеді.
Дәлдікпен бекітілген SMT жұмыс процесстері арқылы процесстердің біркелкілігін қамтамасыз ету
Құрылымдастырылған жұмыс процесстері және олардың ізденіс мүмкіндігі жоғары көлемді SMT өндірісіндегі ауытқуларды азайтады. Егер компонент ылғал сезгіштігінің сақтау шегінен асатын болса немесе қалыпты қабаттың қажығуы жалату қабатына әсер ететін болса, автоматты ескертіп өндіріс инженерлеріне хабарлайды. Бұл тұйықталған контурлы бақылау үздіксіз 24/7 өндіріс кезінде де біркелкі, автомобильдік сапалы сенімділікті қамтамасыз етеді.
Автомобильдік SMT өндірісіндегі кеңейтілген сапа қамтамасыз ету
Заманауи автомобильдік электроника жақын нөлдік дефект деңгейін талап етеді, соған сәйкес SMT өндірісіне автоматтандырылған сапа қамтамасыз ету жүйесін дәлдік инспекциясы мен деректерге негізделген процессті бақылау үйлесімін қолдану қажет. 2024 жылғы Автомобильдік электроника кеңесінің есебі бойынша, автомобильдік PCB өндірушілердің 92%-дан астамы AEC-Q100 сенімділік стандарттарына сай келетін көп сатылы инспекциялық протоколдарды қолдануда.
Дефектілерді анықтау үшін Автоматтандырылған оптикалық бақылау (AOI) және рентгендік бақылау
AOI жүйелері 15 мкм дәлдікпен қосылыстар мен компоненттерді орналастыруды жоғары ажыратымдылықты бейнеүйлелер арқылы сканерлейді және миллисекунд ішінде табыт тастау немесе қосылыстардағы ақауларды анықтайды. BGA немесе QFN астындағы көрінбейтін қосылыстар үшін рентгендік тексеру қосылыс көлемінің 5% қуыстарын анықтау арқылы 99,7% дәлдікке жетеді.
Жоғары тығыздықты SMT жинауларында компонентті деңгейдегі тексеру
0201 метрикалық компоненттер (0,2 мм × 0,1 мм) жиі қолданыла бастаған сайын автоматтандырылған pick-and-place жүйелері лазерлік профилометрияны қолданып, бұрын бұйымның бағытталуын тексереді. Рефлоулы қайта өңдеуден кейін көлденең қима бейнелеуі IPC-610 Class 3 талаптарына сәйкес қосылыс филе геометриясын тексереді – тұрақты тербеліске ұшырайтын модульдер үшін маңызды.
SMT желілеріндегі қателерді анықтау, себептерін анықтау және қателерді жөндеу
Нақты уақыттағы SPC панельдері стендің басып шығару қысымының ауытқулары (±0,02 кгс/см²) қатар жатқан ақаулармен байланыстырып, қатты қоспадағы көлемнің өзгерісіне сәйкес алдын ала ескертулер береді. Ақаулар пайда болған жағдайда MES платформаларынан түсетін процеске қатысты деректер қағаз журналдарын тексеруге қарағанда 63% тезірек негізгі себептерді анықтайды.
Сенімді SMT шығысы үшін деректерге негізделген үздіксіз жетілдіру
Болжамды сапа бақылауы үшін процеске қатысты деректерді пайдалану
Бүгінгі тақтаға орнату технологиясының желілері сапаға әсер ететін мәселелер туындауынан бұрын оларды уақытылы анықтайтын нақты уақыт режиміндегі бақылау жүйесіне сүйенеді. Қаншалықты қалай дәл қосылатынын (артық-кем 3% дәлдікпен) және компоненттер тақта бетіне қай жерге дәл орналасатынын (0,025 мм дәлдікпен) қарастырған кезде, көптеген зауыттар қысқаша SPC деп аталатын Статистикалық процесстерді басқару жүйесін енгізеді. Бұл оларға қазіргі таңда бәрі таныс алты сигма стандарттарына жетуге көмектеседі. 2023 жылы автомобиль өндірісі саласында жүргізілген зерттеулерге сәйкес, цехтар осындай тұйықталған кері байланыс механизмдерін орнатқан кезде, тежеуіш басқару модулін шығарудағы ақаулар шамамен 40% азаяды. Құпиясы неде? Ақылды, бірақ кішігірім түзетулерді қайта балқыту процесінің ортасында орындау.
SMT өндірісі аналитикасы арқылы үздіксіз жетілдіру
Күрделі аналитика платформалары мынадай көрсеткіштерді қоса алғанда бір уақытта 15-тен астам сапа метрикаларын қадағалайды:
- Бірінші өткізу көрсеткішінің (FPY) 88% -дан 94% -ға дейін артуы
- Ақаулықтар арасындағы орташа уақыт (MTBD) 22% -ға өсуі
- IATF 16949 талаптарынан асатын жылу циклі сынақтарының өту қарқыны
Бұл ақпарат түбірлі себепті талдауға 25 минуттан кем уақыт жұмсайтын, дәстүрлі 4 сағаттық қолмен тексеруден ә существенно жылдам әдіс
Жоғары көлемді автомобильді SMT жүгіру кезінде жылдамдық пен дәлдікті теңгеру
Автомобиль электроникасын шығарушылар 98,6% жолдық тиімділікке қол жеткізеді:
| Параметр | Стандарт мән | Автомобильдік талап |
|---|---|---|
| Орналастыру CPK | ≥ 1,33 | ≥ 1,67 |
| Рефлоу профиліне сәйкес келу | ±5°C | ±2°C |
| AOI Жалған шақыру деңгейі | <2% | <0,8% |
AI-нің көру жүйелері 47 500 компонент/сағ жылдамдықпен орналастыру кезінде ADAS камера модульдеріндегі 0,4 мм аралықты анықтайды. Жылдамдық пен дәлдіктің осындай тепе-теңдігі кәдімгі әдістерге қарағанда кепілдеме талаптарын 31% азайтады.
Жиі қойылатын сұрақтар
Автомобильдік электроникадағы Surface Mount Technology (SMT) дегеніміз не?
Surface Mount Technology (SMT) - бұл компоненттерді тікелей басылып шығарылған айнымалы тақталардың (PCB) бетіне орналастыру арқылы электрондық тізбектерді шығару әдісі. Ол автомобильдік электроникада компактілі, сенімді және тиімді компоненттер жасау үшін кеңінен қолданылады.
SMT өндірісінде іздестіру неліктен маңызды?
SMT өндірісінде іздестіру сапаны басқару, жалған компоненттерді болдырмау және технологиялық ауытқуларды шешу үшін маңызды. Бұл әртүрлі компоненттерді әкелушіден соңғы жинақтауға дейінгі тракттауға мүмкіндік беріп, мәселелерді шешуді және IATF 16949 стандарттарына сәйкестілікті жеңілдетеді.
Автомобильдік қолданбалардағы SMT-мен байланысты қандай қиыншылықтар бар?
Автомобильді SMT-те пайда болатын қиыншылықтарға экстремалды температура жағдайларын басқару, кіші пакеттердегі қосылыстардың дәлдігін сақтау, тербелістермен күресу кіреді. Сонымен қатар, жылу басқару мұқият орындалуы тиіс және қосылыстардағы ауа қапшықтарын болдырмау керек.
Автоматтандыру SMT өндірісінің сапасын қалай арттырды?
Industry 4.0 технологиялары арқылы SMT өндірісіндегі автоматтандыру орналасу қателерін азайтты, ақауларды болжауды жақсартты және процесстерді басқаруды күшейтті. Автоматты оптикалық тексеру (AOI) жүйелері мен машиналық оқыту алгоритмдері жоғары сапалы стандарттарды сақтауда маңызды рөл атқарады.