EN
Жоғары жылдамдықты орнату кезінде компоненттердің шығынының негізгі себептері Smt қою
«Тастанған» құбылысы мен микродислокация: Жылдамдықта үдеуленген ақау түрлері
Компоненттер рефлоу кезінде екі жағында да қалыпты ылғалданбаған кезде тікелей жоғары көтерілген кезде пайда болатын «түрпілену» (tombstoning) аталатын бұл проблема тез өседі. SMT Journal журналының өнеркәсіптік деректеріне сәйкес, орналастыру жылдамдығы сағатына 30 000 компоненттен асқан кезде ол шамамен 40% өседі. Негізгі себебі — машиналар осындай жылдамдықпен жұмыс істеген кезде компоненттерге рефлоуға дейін дұрыс орналасу үшін жеткілікті уақыт берілмейді. Бір мезгілде, тығыз орналасқан PCB дизайнында 50 микроннан кіші ғана дәлсіздіктер үлкен қиындықтарға әкеледі. Бұл кіші қателер шашыратқыш (ноzzle) тақта бойымен өте жылдам қозғалған кезде күшейтіледі. Бұл барлық өндірістік қиындықтардың артында нақты үш байланысты проблема жатыр:
- Шашыратқыштың тербелісінен пайда болған 3°-тан асатын бұрыштық ауытқу
- Сырғыту (stage) калибрлеуінің ауытқуынан пайда болған 25 мкм-ден асатын X/Y бағыттары бойынша ауытқулар
- 0402 және одан кішірек компоненттердің тұрақсыздығын туғызатын Z осі бойынша қысымның тұрақсыздығы
Бұлар бірігіп алуы жоғары өнімділікті SMT желілеріндегі орналастыруға байланысты ақаулардың 67%-ын құрайды.
SMT орнату кезінде жылулық асимметриясы мен динамикалық күштің тепе-теңдігінің бұзылуы
1,2 секундтан кем уақыт ішінде орнату циклдары осы тепе-теңдіктің бұзылуын күшейтеді — атап айтқанда, 0,4 мм-ден кем қадамы бар компоненттер үшін, олардың шығыстарындағы жылулық массаның айырымы 15%-дан асады.
SMT орнату жүйелері үшін дәлдік инженерлік шешімдер
Екі басы бар платформалар мен нақты уақытта жұмыс істейтін көріну бағыттаушы қысымды реттеу
Ең соңғы беткі орнату технологиясының орналастыру жүйелері қазір синхронды қозғалыс басқару арқылы бірлесіп жұмыс істейтін екі басы бар платформалармен жабдықталған. Бұл орналастыру жабдықтары өндіріс жылдамдығын сақтап, сағатына 25 000-нан астам компонент орналастыруды қамтамасыз етеді, сонымен қатар жұмысты баяулататын орындау кезіндегі соқтығысуларды болдырмауға мүмкіндік береді. Бұл машиналарды ерекшелейтін негізгі фактор — олардың ішкі машиналық көру жүйесі. Ол бөлшектерді әлі де ауада болған кезде микрон деңгейінде дәл орналастыруға тәуелсіз қол жеткізеді. Ақаулар анықталған кезде жүйе шашыратқыш қысымын барынша 5 миллисекунд ішінде реттейді. Сондай-ақ, өнеркәсіп саласындағы мамандардың соңғы уақытта айтқанынша, бұндай нақты уақытта жүзеге асатын түзетулердің арқасында орналаспау проблемалары шамамен 60% қысқарады. Сонымен қатар, бұл жүйенің тағы бір артықшылығы — басып шығарылған электрондық плата бойынша температураның айырмашылығын теңестіру арқылы өте кішкентай 0201 компоненттерінде «тастанған» (tombstoning) ақауларды болдырмауға көмегін тигізеді.
Бөлшек профилі бойынша адаптивті шашыратқыш таңдау және вакуумды калибрлеу
Алдыңғы жетістіктерге ие жүйелер автоматты түрде форсунка геометриясын компонент өлшеміне сәйкестендіреді — 01005 пассивті элементтерден 30 мм BGA-ға дейін — және вакуум күшін материалдың массасы мен геометриясына қарай калибрлейді:
- Пассивті компоненттер : Төмен тұтқырлықты сору керамикалық субстраттардың трескелуін болдырмаиды
- QFN/ИС корпуслары : Көп деңгейлі вакуумдық көтерілулер дәл шығыс торын тіркеуді қамтамасыз етеді
- Иілгіш қосындылар : Қысымды шектеу орнату кезінде қолданылатын қалайы пастасының орын ауысуын болдырмаиды
Бұл профильге негізделген калибрлеу тұрақты форсунка конфигурацияларымен салыстырғанда «тастанған» (tombstoning) құбылысын 45%, ал микротрескелерді 32% азайтады. Үздіксіз вакуум бақылауы компоненттердің жеткілікті ұстау күші болмаған жағдайда оларды реттейді алдын ала орнату қатесі пайда болады.
Адам-машина синергиясы: SMT орнату процесіндегі калибрлеу, техникалық қызмет көрсету және техниктердің мамандық деңгейі
Неге микродислокацияны болдырмау үшін тек жоспарланған тоқтатулар жеткіліксіз?
Жоспарланған тоқтатуларға тек ғана сүйену микродағы дәлсіздіктің динамикалық сипатын ескермейді — бұл микродағы дәлсіздік ұзақ мерзімді жұмыс істеу кезіндегі жылулық ауытқу мен компоненттердің өлшемдік дәлдік шектері (мысалы, ±0,1 мм) сияқты нақты уақыттағы айнымалыларға байланысты пайда болады. Сала бойынша деректерге сүйенетін болсақ, микродағы дәлсіздіктің 40%-ы аралығында жоспарланған калибрлеулер кезінде пайда болады.
Тиімді алдын алу үшін адам-машина ынтымақтастығын интеграциялау қажет:
- Бейімделуші жүйелер , мысалы, циклдың ортасында форсунка қысымын реттейтін нақты уақыттағы көріну қайтару байланысы
- Операциялық интеллект , мұнда техниктер калибрлеудің ауытқуын болжау үшін машина журналдарын талдайды
- Дәл калибрлеу протоколдары , конвейер тербеліс аймақтары сияқты жергілікті кернеу нүктелеріне бағытталған
Деректерге негізделген диагностика бойынша дайындалған техниктер қатысады белсенді түрде , бұл календарлық негізде жүргізілетін жалғыз ғана техникалық қызметке қарағанда компоненттердің жоғалуын 30%-ға дейін азайтады.
ЖИҚ (Жиі қойылатын сұрақтар)
SMT орнату кезінде «тамбстоунинг» дегеніміз не?
Тамбстоунинг — бұл компоненттердің рефлоу кезінде түзу тұрып көтерілуінің құбылысы, негізінен қалайы екі жағында да біркелкі ылғалданбағандықтан болады.
Жылулық асимметрия SMT орнатуды қалай әсер етеді?
Жылулық асимметрия рефлоу кезінде PCB бойынша әртүрлі ұлғаюды тудырады, ол компоненттерді ығысуға себеп болатын жанасу күштерін туғызады.
Екі басы бар платформалар SMT орнатудың дәлдігін қалай жақсартады?
Екі басы бар платформалар синхронды қозғалыс басқаруын қамтиды және микрон деңгейінде бөлшектерді туралау үшін машиналық көру жүйелерін интеграциялайды, ол айтарлықтай дәрежеде дұрыс емес орналасу мен тамбстоунинг мәселелерін азайтады.
Микродұрыс емес орналасуды шешу үшін адам-машина ынтымағы неге маңызды?
Адам-машина ынтымағы маңызды, өйткені тек жоспарланған тоқтатуларға сүйену жылулық ауытқу мен компоненттердің шекті ауытқулары сияқты динамикалық дұрыс емес орналасу факторларын шешуге мүмкіндік бермейді. Диагностика бойынша дайындалған техниктер компоненттердің жоғалуын алдын ала азайта алады.