Чести проблеми кај SMT машините за усогласување (и како да се отстранат)

SMT машината за подигнување и поставување : Дијагностицирање и отстранување на проблемите со точноста на поставувањето на компонентите

Колку прецизно се поставуваат компонентите останува еден од најважните фактори при проценката на машините за монтажа на површина (SMT). Дури и ситни несоосности од околу 50 микрони можат да доведат до сериозни проблеми кај комплексните конструкции на печатени платки. Кога ќе го разгледаме што точно престапува, системите за визуелизација обично откриваат три главни проблеми. Првиот е аголниот искривување каде што деловите се ротираат за плус или минус 3 степени бидејќи млазниците не ги држат правилно. Потоа имаме поместување во X/Y позицијата над 25 микрони, кое се јавува пред сè кога позиционерскиот систем на машината започнува да оде. И конечно, варијациите во притисокот на Z-оската често резултираат со досадните дефекти наречени „гробни камени“, особено забележливи кај многу мали компоненти големи 0402. Кога ќе го истражиме поточното причинување на овие проблеми, износени млазници се причина за скоро 4 од секои 10 инциденти. Неодговарачките механизми за хранење допринаоат за скоро 30%, додека вибрациите поголеми од 2,5 Gs, кои ги прекршуваат упатствата IPC-9850, го сочинуваат остатокот од местата со проблеми.

Идентификување на причините за грешките во поставувањето и искошени компоненти

Грешките при поставување на компоненти обично се должат на проблеми со машините и начинот на кој се управува со нив. Соплата често се трошат или деформираат, што веројатно објаснува околу 40% од сите проблеми со точноста што ги набљудуваме на производствената подлога. Овие износени сопла сериозно ја нарушуваат стабилноста на зафатот кога работат на високи брзини. Исто така, грешките при калибрација се зголемуваат постепено, бидејќи машините никогаш не остануваат совршено поставени за секогаш. Промените во температурата и редовниот механички напор предизвикуваат ситни поместувања во позицијата кои се зголемуваат со текот на времето. Потоа има и механизми за хранење. Кога засега започнува да покажува оштетување или пружините губат своја тежина, компонентите едноставно нема да се порамнат правилно, дури и пред да бидат поставени. И да не заборавиме ни на вибрациите. Премногу тресење низ целиот систем ги влошува сите овие мали проблеми, што доведува до тоа компонентите да завршат надвор од трагата или целосно погрешно поставени на платата.

Техники за калибрирање за оптимална точност на SMT машини за усук и поставување

Одржувањето на соодветната калибрација на машините е клучно за добивање на максимални перформанси со години. Кога станува збор за ласерска калибрација на висината на соплата, всушност се работи за одржување на конзистентен притисок долж Z-оската. Ова има големо значење при работа со мали делови, бидејќи инаку тие минијатурни компоненти можат да завршат како „гробни камени“ (tombstoned) во текот на склопувањето. Кај системите за визуелизација, калибрацијата вклучува стандардни фидуцијални маркери кои помагаат во корегирање на позиционирањето и во двете насоки X и Y, обично со точност од околу 10 микрони. Вистинската магија се случува со софтвер за динамична компензација кој ги зема предвид проширувањата и контракциите на материјалите при промените на температурата во текот на долги производни циклуси. Автоматските проверки за калибрација меѓу сериите не само што ги намалуваат грешките направени од операторите, туку и одржуваат точност ден за ден без значително забавување на целокупниот производствен процес.

Протоколи за одржување за задржување на прецизноста на позиционирањето на долгорочно

Одржувањето на прецизноста со текот на времето бара редовна одржавање кое вклучува и превенција и поправка на проблеми кога тие се појават. Повеќето производители препорачуваат проверка на млазниците и нивна замена отприлика на секои 50 илјади поставувања кај прецизни работи, иако ова може да варира во зависност од стварните услови на употреба. Месечните проверки треба да вклучуваат контрола на напрегнатоста на ремениците, осигурување точна порамнетост на шините и проверка на тоа како фидерите земаат компоненти за да се спречи мали проблеми да станат поголеми. Има значење и стабилноста на животната средина. Обидете се температурата да ја одржувате во опсег од околу 2 степени Целзиусови, а влажноста меѓу 40 и 60 проценти релативна влажност. Ова помага да се избегнат досадните поместувања во калибрацијата кои се случуваат постепено со текот на времето. И не заборавајте да ги бележите сите активности извршени за време на овие сесии за одржување. Добра документација им овозможува на техничарите да ги препознаат рано образците на трошење и така да ја заменат деловите пред да се распаднат, заштедувајќи време и трошоци за поправка во иднина.

Преодолување на неуспесите во препознавањето на фидуцијални ознаки и системите за визуелно препознавање

Основни причини за неточно препознавање на фидуцијални ознаки во SMT операциите

Повеќето проблеми со препознавање на фидуцијални ознаки се должат на три главни фактори: непоследователна осветленост, поместување на калибрацијата на камерата и варијации меѓу печатените платки. Стари или трепкачки светлини создаваат сенки и блиску кои едноставно ги прекриваат тие мали референтни ознаки. Сите сме го виделе ова – камери постепено губат совршена порамнување со текот на месеците на работа, што ги прави порано сигурните ознаки потешки за препознавање. Потоа има и проблеми со самата платка – извиткани површини, лемени маски премногу дебели на некои места, премногу тенки на други, како и собирање на прашинка и остатоци што спречуваат точно препознавање. Според недавни индустриски податоци од Извештајот за технолошки амбалажни решенија од 2024 година, ваквите предизвици поврзани со визуелни системи чинат приближно една третина од сите грешки во поставувањето на SMT компоненти на производствените линии денес.

Оптимизација на осветлувањето и камерите за по dependable препознавање

Добро осветлување прави голема разлика кога станува збор за намалување на досадните сенки и рефлексии, при што просторот останува еднакво осветлен целосно. Најчесто успешните конфигурации користат повеќе регулирачки светла, за да можат да се справат со различни материјали и делови на разни височини без проблем. Редовните проверки на камерите исто така се неопходни, особено кога се работи со сертификувани цели за калибрација. Поставување на фокусот, нивоа на експозиција и поправка на било каква деформација треба да бидат дел од рутинската одржавачка работа. Некои погони ја напредувале автоматизацијата со тоа што ги вградиле овие процедури за калибрација директно во своите распореди за одржување. Најдобро функционирачките објекти постигнуваат околу 99,8% стапка на препознавање со комбинирање на прстени со светлина и коаксијални системи за осветлување кај сјајни површини. Овие најдобри објекти најчесто закажуваат нова калибрација откако поминале околу 200 часа производство, за да се осигура непречено работење.

Решавање на предизвиците поврзани со виткање на платката и рефлективноста на површината

Кога печатените платки се извивaat, тие создаваат разни проблеми со фокалните рамнини, што резултира со делумно заматување кое ги прави системите за визуелизација да имаат проблем со точно читање на она што се случува. За да се реши овој проблем, многу поставки сега користат техники на фокусирање во повеќе рамнини комбинирани со рутини за мапирање на височината кои автоматски ја прилагодуваат фокусната точка низ извитоперените делови, враќајќи ја неопходната јасност. Со справувањето со блеставите површини претставува целосно друг предизвик. Трикот тука е да се вработат поларизирани филтри заедно со осветлување под пониски агли за да се намали досадниот блик, всушност подобрувајќи го контрастот на сликата. Некои напредни 3D системи за визуелизација одат уште понатаму со фаќање детални топографски информации, овозможувајќи им да разликуваат реални маркери од само рефлекции што се одбиваат од површината. Според недавни тестови објавени минатата година, овие пристапи ја зголемиле сигурноста на препознавањето за околу 45% кога работат со тешки материјали.

Решавање на проблеми со подигање и отпуштање на компоненти

Неисправности на вакуумската млазница: блокирање, трошење и деформација

Кога станува збор за неуспеси при подигање, проблемите со вакуумските млазници обично се на самото врв на листата. Главните виновници? Блокирања предизвикани од стара лем во паста, натрупан прашок или лепливи остатоци од лепила кои продолжуваат да се натрупуваат внатре. Овие блокади ја нарушуваат силата на всисување. Исто така, не треба да забораваме и на трошењето. Со стареењето на млазниците, тие започнуваат малку да се деформираат, создавајќи вакуумски цурења и правејќи го тешко постигнувањето добро затворање на компонентите во текот на монтажата. Редовните проверки за пруци или други видливи повреди се задолжителни. Исто така важно е да се провери силата на всисување со соодветен мерен алат. Чистењето исто така треба редовно да се врши, користејќи растворувачи специјално дизајнирани за оваа цел. Според бројките од индустријата, околу 45% од фрустрирачките грешки при подигање и поставување на автоматизираните производствени линии всушност се поврзани со проблеми со самите млазници.

Недоволен вакуумски притисок и неговиот влијание врз подигањето на компонентите

Кога вакуумскиот притисок паѓа под потребните нивоа, компонентите едноставно нема да се фиксираат како што треба, што води до разни проблеми како пропуштање фиксација или падање на делови за време на движење низ производствената линија. Најчесто откриваме проблеми со цевки со воздушни цурења, запрљани филтри кои треба да се почистат или пумпи кои со годините се тргнале. Секогаш проверете дали системот ги достигнува техничките спецификации од производителот, обично околу 50 до 70 килопаскали за редовни компоненти, и тоа со соодветни мерни алатки, а не со погодување. Извештаите од производствената хала покажуваат дека одржувањето на вакуумските системи во добар состојба ги намалува овие неуспеси за фиксирање за околу половина, што има голем ефект врз општата продуктивност кога сè работи глатко без константни прекини поради паднати делови.

Проблеми поврзани со доведувачите: оштетување на засичите, замор на пружините и страна честична материја

Начинот на кој деловите се доведуваат до машините има големо значење за одржување на стабилна продукција. Кога засегнувачите започнуваат да покажуваат знаци на трошење поради премногу долго време во употреба или не се правилно порамнети, сè оде напорнички и деловите не напредуваат кога треба. Пружините што поминале низ бесконечни циклуси со текот на времето губат сила, што значи дека деловите стојат во чудни позиции наместо таму каде што треба да бидат. Стварите постојано застајуваат во системот — парчиња лепливка, ситни поломени делови, дури и натрупванје на прашина може да блокира патеката и да го наруши начинот на кој деловите се подигаат правилно. Екипите за одржување мора редовно да ја чистат таа патека, да проверуваат засегнувачи за знаци на проблем и да ги заменуваат пружините пред целосно да се распаднат. Овие едноставни чекори го одржуваат процесот на доведување точен и ја зголемуваат вредноста на вкупната ефективност на опремата (OEE) која производителите многу ја ценат.

Спречување на дефекти кај лемувањето преку подобрување на SMT поставувањето

Како неточности при поставувањето доведуваат до „гробно каменување“ и спојување на лем

Точноста на поставувањето на компонентите има голем ефект врз тоа колку добро ќе држат споевите. Студиите покажуваат дека околу 38% од непријатните дефекти наречени „гробници“ се случуваат кога грешките при поставувањето надминуваат плус или минус 0,1 мм. Кога деловите не се совршено порамнети, пастилот за лемување се распрснува нерамномерно низ платата. Ова создава различни сили на намокрување кои буквално го повлекуваат еден раб на компонентата нагоре во текот на загревање. Ако компонентите се поместат бокално кон соседните контактни плочи, постои многу поголема можност да се формираат непожелни мостови од лем во моментот на топење при рефлоу процесот. За среќа, денешната напредна опрема помогнува во борбата против овие проблеми преку ласерски системи за корекција кои можат да поставуваат компоненти со точност од околу 25 микрони. Овие подобрувања дефинитивно ги намалиле производствените дефекти, иако за да се добијат целосни предности, сепак е потребна правилна поставеност и одржување на машините.

Оптимизација на параметрите за поставување за намалување на дефектите од лем

Постигнувањето на правилниот баланс помеѓу брзината и точноста помогнува да се намалат досадните дефекти кај лемењето. Кога работите со дюзи, генерално е премудро да ја одржувате нивната брзина на спуштање под 20 мм/с за да не трепкаат премногу. Притисокот при поставување треба да биде некаде меѓу 1,0 и 2,5 Њутна за да се осигурате дека нема да го истиснете лемот надвор од позицијата. За производствените линии, синхронизацијата на принтерите за маски со машините за поставување преку некаков систем за следење ги одржува работите во движење без да застанат во долги циклуси. Ако деловите стојат премногу долго откако ќе бидат испечатени, обично секое време повеќе од час почнува да зголемува шансите за проблеми со т.н. „гробници“ за околу 40%. И кога работите специфично со помали компоненти, најдобро функционира покривање од околу половина од контактната површина за балансирање на оние сложени сили на мачење и намалување на веројатноста од формирање на „гробници“.

Случај-студија: Намалување на феноменот „гробница“ за 68% преку точна регулација на машината

Според истражување спроведено неодамна, систематското прилагодување на машините успеало да ги намали проблемите со „гробиштето“ за околу 68% специјално за мали компонентни пакувања како 01005 и 0201. Што им помогнало? Тие ја точнувале визуелната система за да може да ги препознава ознаките за порамнување со точност од плус или минус 15 микрометри, го поставиле притисокот на млазницата на точно 1,2 Њутна и додале функција за вистинско регулирање на температурата во реално време. Екипата исто така ја зголемила времетраењето што деловите остануваат во предгреевачкиот простор на околу 90 секунди и ја одржувала температурата меѓу 150 и 170 степени Целзиусус во текот на натапањето, што им помогнало на сите материјали да се стопат еднакво пред вистинското лемење. Освен што ги отстраниле досадните проблеми со „гробиштето“, овие промени неочекувано ги намалиле и случаите на мостови од лем, скратувајќи ги за скоро половина во истата серија производство.

Осигурување целина на компонентите и спречување на оштетување на материјалот

Чести причини за оштетување на компоненти при подигање и поставување

Кога компонентите ќе бидат оштетени за време на операциите со технологијата за површинско монтирање, тоа навистина влијае како на приносот од производството, така и на тоа колку продуктите ќе останат сигурни со текот на времето. Главните виновници за овој проблем се работи како што е премногу притисок од млазниците, неправилно рачкање со деловите и погрешна ориентација при поставувањето. Млазниците со висок притисок често предизвикуваат трескање на деликатните пакувања на компонентите или оштетување на точките на завршување. И да не забораваме, неправилното рачкање создава сериозен ризик од електростатички празнења кое може директно на линијата да уништи чувствителни полупроводнички чипови. Потоа има и проблемот со компонентите кои се поставени под неправилен агол, што предизвикува механички напрегнатост врз сè. Оваа напрегнатост всушност може да доведе до прекршување на внатрешните врски или дури и до распаѓање на целите пакетни структури во иднина.

Рачкање безбедно од ЕСП и оптимизирани поставки на притисок на млазниците

Заштитата на тие чувствителни компоненти од оштетување предизвикано од статички електрицитет всушност се сведува на следење на неколку основни безбедносни практики. Заземените работни места треба да бидат стандардна опрема, заедно со спроводливи теписи распоредени низ работните зони и соодветно антистатично пакување за складирање и транспорт. Кога станува збор за поставување на млазниците, всушност има доста нюанси. Посветлите компоненти сигурно имаат потреба од помалку вакуумска моќ, инаку ќе бидат уништени под дејство на сушењето. Посилните делови имаат друга приказна – тие бараат доволно сила за сигурно фрлање без клизање во текот на работа. Лицата од одделот за одржување треба да ги проверуваат сензорите за притисок барем еднаш месечно за да се осигура точноста на мерењата. И не заборавајте периодично да ги проверувате самите млазници. Дури и мали знаци на трошење или штети можат да го нарушат целиот процес, што води кон разни проблеми подоцна.

Избегнување на оштетување предизвикано од неточна висина на фрлање или поставување

Погрешната висина на подигање или поставување останува една од најчестите причини за оштетување на материјалот во производствените линии. Кога висината на подигање е поставена премногу ниско, соплата всушност ги притиска компонентите директно во фидерите или траките, што може да ги искриви деликатните делови. Од друга страна, поставувањето на високи висини резултира со неуспешни обиди за подигање, поради што машините мора да пробаат повторно и повторно, создавајќи дополнително трошење на чувствителните компоненти со текот на времето. Кај операциите на поставување, многу е важно правилно да се најде балансот – компонентите треба благо, но доволно чврсто да ја допрат површината на тестото за лемење за да се прилепат како што треба, без да се заклинуваат во самата печатена платка (PCB). Современата опрема често доаѓа со системи за детекција на висина засновани на ласер, како и со функции за автоматска калибрација. Овие технологии помагаат задржувањето на конзистентни поставки, дури и кога се работи со различни големини и форми на компоненти, што станува сé поважно со тоа што индустријата продолжува да затега производствените толеранции.

ЧПП Секција

Кои се главните причини за грешките при поставувањето на компоненти?

Грешките при поставувањето на компоненти често резултираат од истрошени млазници, несоодветни механизми за доведување и прекумерни вибрации на системот.

Како калибрирањето на машината може да ја подобри точноста кај SMT машините за усуквање и поставување?

Со правилна калибрација се осигурува постојан притисок на Z-оската, отстранување на проблемите со позиционирање на фидуцијалните маркери и користење на динамички софтвер за компензација при промени на температурата.

Каква улога има осветлувањето во препознавањето на фидуцијалните маркери?

Добро осветлување помага да се намалат сенките и заслепувањето, осигурувајќи фидуцијални маркери јасно видливи за прецизно поставување на компонентите.

Како може да се намалат дефектите на лем во SMT операциите?

Оптимизацијата на брзината на поставување, притисокот, синхронизацијата меѓу принтерите за маска и машините за поставување и одржувањето на соодветно покривање на контактите може да ги намали дефектите на лемот.

Зошто е важно антистатичкото (ESD-safe) работење за интегритетот на компонентите?

Антистатичкото работење штити чувствителни компоненти од електростатичен прамен, спречувајќи оштетување и осигурувајќи сигурност на производот.