فرآیند تولید SMT چیست؟

شرایط مربوط به SMT

فناوری نصب سطحی (SMT) به روشی اشاره دارد که در تولید لوازم الکترونیکی استفاده می شود که در آن قطعات مستقیماً بر روی سطح بردهای مدار چاپی (PCB) نصب می شوند. این تکنیک به دلیل کارایی و کارایی آن در تولید مدارهای الکترونیکی با چگالی بالا به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. در زیر برخی از اصطلاحات کلیدی مربوط به SMT آورده شده است:

• PCB (برد مدار چاپی): بردی که برای پشتیبانی مکانیکی و اتصال الکتریکی قطعات الکترونیکی استفاده می شود.

• خمیر لحیم کاری: مخلوطی از لحیم کاری و شار مورد استفاده برای اتصال قطعات الکترونیکی به PCB.

• ماشین انتخاب و قرار دادن: ماشینی که قطعات الکترونیکی را روی PCB قرار می دهد.

• لحیم کاری مجدد: فرآیندی که در آن خمیر لحیم کاری ذوب می شود تا اتصالات الکتریکی بین قطعات و PCB ایجاد شود.

• AOI (بازرسی نوری خودکار): سیستمی که برای بازرسی PCB ها و بررسی درست قرار گرفتن قطعات و لحیم کاری مناسب استفاده می شود.

• BGA (Ball Grid Array): نوعی بسته بندی روی سطح که از مجموعه ای از توپ های لحیم کاری برای اتصال قطعه به PCB استفاده می کند.

فرآیند تولید SMT

فرآیند تولید SMT شامل چندین مرحله است که هر کدام برای اطمینان از مطابقت محصول نهایی با استانداردهای کیفیت و عملکرد بسیار مهم است. در زیر یک نمای کلی از هر مرحله در خط تولید SMT ارائه شده است.

مرحله 1. PCB را به دستگاه چاپ خمیر لحیم کاری منتقل کنید

اولین قدم در فرآیند تولید SMT شامل انتقال PCB لخت به دستگاه چاپ خمیر لحیم کاری است. PCB دقیقاً برای اطمینان از کاربرد دقیق خمیر لحیم تراز شده است. این دستگاه از یک شابلون برای اعمال یک لایه نازک از خمیر لحیم کاری بر روی سطح PCB استفاده می کند و مناطق خاصی را هدف قرار می دهد که قطعات در آن قرار می گیرند. این مرحله بسیار مهم است زیرا خمیر لحیم پایه را برای نصب اجزا تشکیل می دهد.

مرحله 2. چاپ خمیر لحیم کاری

هنگامی که PCB به درستی قرار گرفت، دستگاه چاپ خمیر لحیم کاری خمیر لحیم کاری را به قسمت های تعیین شده روی PCB اعمال می کند. خمیر از ذرات ریز لحیم مخلوط با شار تشکیل شده است که به تمیز کردن و آماده سازی سطح PCB برای لحیم کاری کمک می کند. شابلون تضمین می کند که خمیر لحیم کاری به طور یکنواخت و دقیق اعمال می شود، که برای ایجاد اتصالات الکتریکی قابل اعتماد و جلوگیری از نقص لحیم کاری ضروری است.

مرحله 3. بازرسی خمیر لحیم کاری (SPI)

پس از اعمال خمیر لحیم کاری، PCB تحت بازرسی خمیر لحیم کاری (SPI) قرار می گیرد. این فرآیند شامل استفاده از یک سیستم بازرسی تخصصی برای تأیید کیفیت و دقت کاربرد خمیر لحیم کاری است. سیستم SPI مواردی مانند خمیر ناکافی، خمیر بیش از حد، یا ناهماهنگی را بررسی می کند. این مرحله برای شناسایی و تصحیح عیوب احتمالی در مراحل اولیه فرآیند، جلوگیری از مسائلی که می تواند بر عملکرد محصول نهایی تأثیر بگذارد، بسیار مهم است.

مرحله 4. اجزاء را انتخاب و قرار دهید

با استفاده صحیح از خمیر لحیم کاری، گام بعدی قرار دادن قطعات الکترونیکی روی PCB است. برای این کار از ماشین انتخاب و مکان استفاده می شود. این دستگاه قطعات را از فیدرها برداشته و در مکان های دقیق روی PCB قرار می دهد. دقت فرآیند انتخاب و مکان برای اطمینان از قرارگیری صحیح قطعات و همسویی با خمیر لحیم کاری بسیار مهم است.

(فقط برای PCB BGA) مرحله 5. بازرسی اشعه ایکس

برای PCB با اجزای BGA (Ball Grid Array)، یک مرحله اضافی مورد نیاز است: بازرسی اشعه ایکس. اجزای BGA دارای گوی های لحیم کاری هستند که در زیر آنها پنهان شده است که بازرسی بصری اتصالات لحیم کاری را دشوار می کند. بازرسی اشعه ایکس از اشعه ایکس پرانرژی برای مشاهده اتصالات داخلی بین BGA و PCB استفاده می کند و اطمینان حاصل می کند که تمام اتصالات لحیم کاری به درستی شکل گرفته و عاری از نقص هستند.

مرحله 6. لحیم کاری مجدد

پس از قرار دادن قطعات، PCB فرآیند لحیم کاری مجدد را طی می کند. PCB مونتاژ شده از طریق یک کوره جریان مجدد عبور داده می شود و در آنجا تا دمایی گرم می شود که خمیر لحیم کاری را ذوب می کند. با سرد شدن PCB، لحیم کاری جامد می شود و اتصالات الکتریکی قوی بین قطعات و PCB ایجاد می شود. فرآیند جریان مجدد به دقت کنترل می شود تا اطمینان حاصل شود که لحیم کاری سازگار و قابل اعتماد است.

مرحله 7. AOI (بازرسی نوری خودکار)

پس از لحیم کاری مجدد، PCB تحت بازرسی نوری خودکار (AOI) قرار می گیرد. این سیستم بازرسی با استفاده از دوربین‌ها و نرم‌افزار PCB را از نظر نقص‌هایی مانند مشکلات لحیم کاری، عدم قرارگیری قطعات و سایر بی‌نظمی‌ها بررسی می‌کند. سیستم AOI به شناسایی هرگونه مشکلی که ممکن است در طول فرآیند لحیم کاری رخ داده باشد کمک می کند و امکان اصلاحات به موقع را فراهم می کند و اطمینان حاصل می کند که فقط PCB های با کیفیت بالا به مرحله بعدی می روند.

نتیجه گیری

فرآیند تولید SMT مجموعه ای پیچیده از مراحل است که برای تولید مجموعه های الکترونیکی با کیفیت بالا طراحی شده است. از کاربرد اولیه خمیر لحیم کاری تا بازرسی نهایی، هر مرحله نقش حیاتی در حصول اطمینان از اینکه محصول نهایی مطابق با استانداردهای صنعت است و عملکرد قابل اعتمادی دارد، ایفا می کند. با درک و تسلط بر هر مرحله از خط تولید SMT، تولیدکنندگان می توانند مدارهای الکترونیکی کارآمد و با چگالی بالا را تولید کنند که در دنیای تکنولوژی محور امروزی ضروری است.

ترکیب فن آوری های پیشرفته و حفظ کنترل کیفیت دقیق در سراسر فرآیند تولید SMT کلید دستیابی به نتایج بهینه است. با پیشرفت مداوم در فناوری SMT، تولیدکنندگان می‌توانند با حفظ استانداردهای بالای کیفیت و قابلیت اطمینان، نیازهای روزافزون را برای دستگاه‌های الکترونیکی کوچک‌تر و کارآمدتر برآورده کنند.