چرا یک ماشین SMT کامپوننت ها را رد می کند؟

رد کردن اجزای دستگاه SMT معمولاً به این معنی است که سیستم قرار دادن تشخیص داده است که نمی توان یک جزء را انتخاب، نگه داشت، تشخیص داد، تصحیح کرد یا در محدوده تحمل لازم قرار داد. در تولید روزانه، این مشکل اغلب "پرتاب جزء" یا "رد کردن جزء" نامیده می شود، اما علت واقعی ممکن است در فیدر، جیب نوار، نازل، مسیر خلاء، کتابخانه دید، وضعیت مواد یا داده های برنامه باشد. نرخ رد انتخاب و مکان کمتر با یافتن نقطه دقیقی که در آن رد اتفاق می افتد شروع می شود.

این مقاله رایج ترین علل رد مولفه SMT را به روشی عملی برای مهندسان، تکنسین ها و مدیران تولید توضیح می دهد. این بر روی نحوه جداسازی خطاهای مکانیکی، مواد، نوری و مربوط به فرآیند تمرکز دارد تا یک تیم بتواند ضایعات را بدون پنهان کردن خطرات کیفیت کاهش دهد.

1. بفهمید "رد مولفه" واقعاً به چه معناست

رد مولفه تنها یک خطا نیست. این یک تصمیم ماشینی است که پس از اینکه سیستم قرارگیری متوجه شد که کامپوننت یا نتیجه پیکاپ خارج از پنجره فرآیند مجاز است گرفته می شود. ممکن است دستگاه بلافاصله پس از برداشتن، پس از تشخیص دوربین، در حین تصحیح یا پس از بررسی خلاء، قطعه را رد کند. اپراتور یک نتیجه را می بیند، اما ممکن است دستگاه به چندین سیگنال مختلف پاسخ دهد.

1.1 طرد شدن یک علامت است نه علت اصلی

ممکن است یک جزء رد شود زیرا هرگز به درستی انتخاب نشده است. همچنین ممکن است به درستی انتخاب شود اما در زیر دوربین چرخانده شده باشد. در مورد دیگری، دوربین ممکن است یک جزء خوب را ببیند اما کتابخانه بسته ممکن است دارای اندازه بدنه، شکل سرب یا تعریف قطبی اشتباه باشد. به همین دلیل است که تغییر یک مقدار تحمل به ندرت مشکل را برای مدت طولانی حل می کند.

عیب یابی خوب با پرسیدن محل رد شدن شروع می شود. اگر رد قبل از بازرسی بینایی ظاهر شود، تیم باید ابتدا نمایش فیدر، وضعیت نازل، ارتفاع پیکاپ و مقدار خلاء را بررسی کند. اگر رد پس از بازرسی بینایی اتفاق بیفتد، تصویر دوربین، نور، آستانه تشخیص، داده‌های بسته و ظاهر اجزا مهم‌تر می‌شوند.

1.2 میزان رد باید بر اساس الگو خوانده شود

یک گزارش رد مفید باید قطعه آسیب دیده، شیار فیدر، شماره نازل، سر، خط ماشین، موقعیت PCB، زمان و مقدار را نشان دهد. اگر همان مؤلفه در موقعیت‌های مختلف فیدر خراب شود، ممکن است مشکل داده‌های بسته یا تغییرات مواد باشد. اگر اجزای مختلف روی یک فیدر خراب شود، فیدر مشکوک است. اگر بسیاری از اجزا در یک نازل خراب شوند، نازل یا مسیر خلاء نیاز به توجه دارد.

2. مشکلات فیدر و نوار از علل رد شایع هستند

وضعیت فیدر یکی از اولین مناطقی است که در هنگام افزایش رد مولفه SMT بررسی می شود. یک فیدر جزء را به نازل ارائه می دهد. اگر قطعه در موقعیت صحیح پیکاپ نباشد، بهترین سیستم سر و بینایی دستگاه نمی تواند تولید پایداری ایجاد کند.

2.1 نمایه سازی نادرست فیدر

خطای نمایه‌سازی فیدر زمانی اتفاق می‌افتد که نوار با گام صحیح پیش نرود. ممکن است قطعه خیلی جلوتر، خیلی عقب یا تا حدی زیر نوار چسب قرار بگیرد. سپس نازل قطعه را از نقطه اشتباه انتخاب می کند یا جیب نوار را لمس می کند. این می تواند باعث از دست رفتن پیکاپ، پیکاپ کج شده، قطعه آسیب دیده یا رد دید شود.

اپراتورها باید سطح برنامه ریزی شده را با نوار مؤلفه واقعی مقایسه کنند. آنها همچنین باید نقطه ارائه را به آرامی در حین پیکاپ آزمایشی تماشا کنند. کامپوننت باید در مرکز و تراز باشد، بدون جهش یا تاخیر پس از حرکت نوار.

2.2 آسیب نوار و جیب پوشش

مشکلات نوار کاور می تواند باعث رد مکرر شود حتی زمانی که قرقره از بیرون عادی به نظر می رسد. اگر زاویه پوسته شدن نوار پوشش اشتباه باشد، قطعه می تواند بلند شود، بچرخد یا به داخل جیب بپرد. اگر جیب له شود یا نوار حامل خم شده باشد، ممکن است نازل به درستی با سطح قطعه تماس نگیرد.

برای اجزای غیرفعال کوچک، حتی یک حرکت کوچک در داخل جیب می‌تواند نرخ رد کردن و مکان را افزایش دهد. تیم باید مسیر نوار، کشش قرقره، نیروی پوسته شدن، وضعیت پاکت، ناحیه اتصال و راهنمای فیدر را بررسی کند. مشکلی که پس از تعویض پیچ یا حلقه شروع می شود، اغلب به بسته بندی یا بارگیری اشاره دارد تا سخت افزار ماشین.

3. مشکلات نازل، خلاء، و ارتفاع وانت

نازل نقطه تماس مستقیم بین دستگاه قرار دادن و قطعه است. اگر نازل نتواند مهر و موم پایدار ایجاد کند، ممکن است قطعه از بین برود، بیفتد، برگردانده شود، یا با دید رد شود. بنابراین بررسی نازل و خلاء در تجزیه و تحلیل رد اجزای دستگاه SMT ضروری است.

3.1 انتخاب نازل اشتباه

یک نازل باید با بدنه، ناحیه پیکاپ، وزن و سطح مطابقت داشته باشد. نازلی که خیلی کوچک است ممکن است فضای کافی را در خود جای ندهد. نازلی که بیش از حد بزرگ است ممکن است سرنخ ها، لبه ها یا دیوارهای جیب مجاور را لمس کند. برای اجزای عجیب و غریب، ممکن است نیاز باشد که نقطه وانت به مرکز ثقل نزدیک‌تر شود.

انتخاب اشتباه نازل اغلب باعث رد متناوب می شود. ماشین ممکن است در سرعت کم به خوبی کار کند اما با افزایش شتاب سر از کار بیفتد. همچنین ممکن است زمانی که سطح قطعه کمی گرد و غبار است یا زمانی که پاسخ خلاء پس از چندین ساعت تولید ضعیف‌تر می‌شود، بیشتر دفع می‌شود.

3.2 نازل کثیف، فرسوده یا مسدود شده

آلودگی نازل یک علت ساده اما شایع است. باقیمانده خمیر لحیم کاری، گرد و غبار، بقایای نوار یا ذرات بسته بندی می تواند مهر و موم بین نازل و قطعه را کاهش دهد. نوک نازل فرسوده ممکن است نشتی ایجاد کند که برای متوقف کردن هر پیکاپ بسیار کوچک است اما به اندازه کافی بزرگ است که تشخیص ناپایدار ایجاد کند.

تکنسین ها باید نازل را با بزرگنمایی بررسی کنند، آن را با روش تایید شده تمیز کنند و تاریخچه خطا را با شناسه نازل مقایسه کنند. اگر پس از انتقال نازل به سر یا جزء دیگر، رد نازل به دنبال نازل انجام شود، نازل باید تعویض یا کالیبره شود.

3.3 مقدار خلاء یک سیگنال تشخیصی است

خلاء را نباید فقط به عنوان یک زنگ خطر در نظر گرفت. این یک سیگنال فرآیند مفید است. خلاء کم می تواند به معنای نشت هوا، مسدود شدن فیلتر، ارتفاع برداشت اشتباه، سطح قطعات ناهموار، نمایش ضعیف فیدر، یا نازل آسیب دیده باشد. مقدار خلاء که به آرامی در حین جابجایی تغییر می کند ممکن است نشان دهنده آلودگی یا جابجایی تعمیر و نگهداری باشد.

کارخانه ها باید خط پایه خلاء معمولی را برای بسته بندی معمولی ثبت کنند. هنگامی که رد افزایش می یابد، مقایسه مقادیر خلاء فعلی با خط پایه به تیم کمک می کند تا از تنظیم تصادفی اجتناب کند.

4. شناسایی چشم انداز و مشکلات کتابخانه بسته

خطاهای تشخیص بینایی گروه عمده دیگری از علل رد مولفه SMT هستند. دوربین بررسی می کند که آیا جزء وجود دارد، در مرکز قرار دارد، به درستی چرخیده است و در محدوده تحمل قرار دارد یا خیر. اگر دوربین نتواند قطعه را تشخیص دهد، دستگاه ممکن است آن را رد کند حتی زمانی که برداشت فیزیکی قابل قبول به نظر برسد.

4.1 نور ضعیف یا کنتراست کم

دیدن برخی از اجزا برای دوربین دشوار است. بدنه سیاه روی پس زمینه تیره، سطح فلزی براق، بسته شفاف، علامت قطبیت کوچک یا شکل نامنظم سرب می تواند کنتراست را کاهش دهد. اگر تصویر دوربین نامشخص باشد، تغییر تلرانس مشکل را حل نمی کند. تیم ابتدا باید حالت روشنایی، تمیزی لنز، کالیبراسیون دوربین و تصویر واقعی گرفته شده توسط دستگاه را بررسی کند.

4.2 داده های کتابخانه مؤلفه نادرست

کتابخانه بسته باید با مؤلفه واقعی مطابقت داشته باشد. اندازه بدن، تعداد سرب، گام سرب، ضخامت، علامت قطبیت، مرکز پیکاپ و چرخش مجاز همه مواد هستند. یک کتابخانه کپی شده از یک مؤلفه مشابه ممکن است برای یک بسته تراشه ساده به اندازه کافی نزدیک باشد، اما برای آی سی، کانکتور، شیلد یا دیود با گام ریز ناموفق باشد.

هنگامی که رد پس از معرفی محصول جدید ظاهر می‌شود، داده‌های کتابخانه باید با ترسیم جزء و یک نمونه واقعی بررسی شوند. مهندس باید از افزایش تلورانس تا زمانی که داده های بسته تایید نشده است اجتناب کند.

4.3 عدم تطابق قطبیت و چرخش

عدم تطابق قطبیت به ویژه برای دیود، آی سی، LED و سایر اجزای جهت دار مهم است. ممکن است دستگاه جزء را رد کند زیرا سیستم بینایی علامتی را در موقعیتی متفاوت از آنچه کتابخانه انتظار دارد می بیند. در برخی موارد، قطعه ممکن است از جای خود عبور کند اما بعداً یک خرابی الکتریکی جدی ایجاد کند. به همین دلیل، رد قطبیت باید به عنوان یک هشدار کیفیت در نظر گرفته شود، نه فقط یک تاخیر تولید.

5. جابجایی مواد و وضعیت اجزا

شرایط مادی می تواند مستقیماً بر میزان رد انتخاب و مکان تأثیر بگذارد. یک ماشین قرار دادن انتظار دارد که جزء به شکل و موقعیت ثابتی برسد. اگر ذخیره سازی، جابجایی، یا بسته بندی آن شرایط را تغییر دهد، حتی اگر تنظیمات دستگاه تغییر نکرده باشد، رد شدن ممکن است افزایش یابد.

5.1 کنترل رطوبت و ذخیره سازی

جزء حساس به رطوبت نیاز به نگهداری و جابجایی کنترل شده دارد. ذخیره سازی ضعیف ممکن است همیشه باعث رد شدن فوری پیکاپ نشود، اما می تواند تغییر شکل بسته، نقص لحیم کاری یا خطر قابلیت اطمینان را در مراحل بعدی ایجاد کند. JEDEC از طریق راهنمایی پرکاربرد را برای دست زدن به دستگاه حساس به رطوبت/جریان مجدد ارائه می کند. J-STD-033 .

5.2 استاتیک، گرد و غبار و آلودگی

بار استاتیک می تواند باعث چسبیدن اجزای کوچک به نوار، نازل یا سطوح اطراف شود. گرد و غبار و آلودگی نیز می تواند بر روی برداشتن و بینایی تأثیر بگذارد. یک برنامه کنترل ESD خوب به محافظت از دستگاه های حساس کمک می کند و از هندلینگ پایدارتر پشتیبانی می کند. استاندارد ANSI /ESD S20.20 یک مرجع مفید برای ساخت یک سیستم کنترل رسمی ESD است.

5.3 تنوع بسته کامپوننت

تعداد قطعات مختلف از یک شماره قطعه ممکن است تغییرات کوچکی در رنگ بدن، کنتراست علامت گذاری، شکل سرب یا جابجایی نوار چسب داشته باشند. این تفاوت‌ها ممکن است در محدوده تحمل تامین‌کننده باشد، اما همچنان بر شناسایی یا برداشت تأثیر می‌گذارد. هنگامی که پس از تغییرات زیاد، رد افزایش می یابد، مهندسان باید مواد قدیمی و جدید را تحت همان تصویر ماشین و شرایط پیکاپ مقایسه کنند.

6. چگونه نرخ رد انتخاب و مکان را کاهش دهیم؟

کاهش میزان رد شدن به معنای کمتر کردن حساسیت دستگاه نیست. این در مورد پایدارتر کردن فرآیند است. ماشینی که پیکاپ بد را رد می کند از کیفیت محافظت می کند. ماشینی که جزء خوب را رد می کند، مواد و زمان را تلف می کند. هدف حذف رد کاذب در عین حفظ کیفیت واقعی حفاظت است.

6.1 از یک توالی عیب یابی کنترل شده استفاده کنید

• مرحله رد دقیق را تأیید کنید: پیکاپ، چک خلاء، تشخیص دید، تصحیح یا قرار دادن.

• بررسی کنید که آیا خرابی به دنبال قطعه، فیدر، نازل، سر، یا قطعه مواد است.

• نمایه سازی فیدر، جیب نوار، مسیر نوار پوششی و کشش قرقره را بررسی کنید.

• اندازه نازل، تمیزی، سایش، و خط پایه خلاء را بررسی کنید.

• تصویر دوربین، نور، کتابخانه بسته، قطبیت، و تحمل تشخیص را بررسی کنید.

• مقدار مواد، تاریخچه ذخیره سازی، کنترل ESD و شرایط جابجایی را مقایسه کنید.

• هر بار یک متغیر را تغییر دهید و نتیجه را ثبت کنید.

6.2 مشکل را با تحمل سست پنهان نکنید

افزایش تحمل دید می‌تواند آلارم‌ها را کاهش دهد، اما همچنین می‌تواند اجازه دهد محل بد یا جهت‌گیری اشتباه عبور کند. روش ایمن‌تر این است که ابتدا تغییرات واقعی مؤلفه را تأیید کنید، سپس تحمل را فقط در حد نیاز کیفیت تنظیم کنید. منابع کار عمومی مانند IPC-A-610 به تیم های تولید کمک می کند تا زبان بازرسی و قضاوت مقبولیت را ثابت نگه دارند.

6.3 داده های رد را برای بهبود فرآیند ایجاد کنید

سوابق رد باید به یک ابزار بهبود فرآیند تبدیل شود. یک کارخانه می تواند رد را بر اساس شماره قطعه، فیدر، نازل، هد، شیفت، محصول و تعداد مواد پیگیری کند. با گذشت زمان، این داده ها نشان می دهد که کدام بسته به استراتژی نازل بهتری نیاز دارد، کدام فیدر به تعمیر و نگهداری نیاز دارد، و کدام تامین کننده مواد تنوع بیشتری ایجاد می کند.

ICT راه حل های SMT یک مرحله ای را برای تولید کنندگان الکترونیک ارائه می دهد، از جمله برنامه ریزی خط، تجهیزات SMT، نصب، آموزش، پشتیبانی فرآیند و خدمات پس از فروش. هنگامی که مشتریان با رد مکرر مواجه می شوند، ICT می تواند به بررسی زنجیره کامل تولید به جای نگاه کردن به یک صفحه هشدار کمک کند. برای یک چارچوب تشخیصی گسترده تر، خوانندگان می توانند این راهنمای عیب یابی انتخاب و مکان SMT را نیز مرور کنند.

7. خوراکی های کلیدی

• رد کامپوننت SMT علامتی است که باید در مرحله شکست دقیق ردیابی شود.

• نمایه شدن فیدر، وضعیت پاکت نوار، و لایه برداری نوار کاور از علل ریشه ای رایج هستند.

• اندازه نازل، سایش نازل، آلودگی، نشت خلاء، و ارتفاع پیکاپ به شدت بر رد شدن اثر می گذارد.

• رد بینایی اغلب از نور، کنتراست، داده های کتابخانه، قطبیت یا تنوع بسته ناشی می شود.

• جابجایی مواد، کنترل رطوبت، کنترل ESD و تنوع زیاد را نباید نادیده گرفت.

• بهترین راه برای کاهش میزان رد انتخاب و مکان این است که هر بار یک تغییر کنترل شده انجام دهید و نتیجه را ثبت کنید.

یک فرآیند SMT پایدار از طریق مشاهده بیمار، داده های تمیز و عادات تولید خوب ساخته می شود. هنگامی که رد مکرر می شود، پاسخ مناسب هراس یا تنظیم تصادفی نیست. این یک مسیر ریشه ای روشن است که از خروجی و کیفیت محافظت می کند.

8. سؤالات متداول درباره رد مؤلفه ماشین SMT

8.1 نرخ رد انتخاب و مکان معمولی چیست؟

هیچ نرخ رد عادی جهانی وجود ندارد زیرا به اندازه جزء، نوع بسته بندی، وضعیت دستگاه، کیفیت فیدر، سرعت تولید، بسته بندی مواد و ترکیب محصول بستگی دارد. خطی که بسیاری از اجزای منفعل کوچک را قرار می دهد، دارای مشخصات ریسک متفاوتی با خطی است که کانکتور یا آی سی بزرگتر را قرار می دهد. به‌جای تعقیب یک عدد ثابت، کارخانه‌ها باید یک خط پایه عادی برای هر محصول و خانواده بسته‌بندی ایجاد کنند. اگر پس از تغییر مقدار مواد، تغییر فیدر، تغییر نازل یا به‌روزرسانی برنامه، نرخ به طور ناگهانی از آن سطح پایه بالاتر رفت، تیم باید فوراً بررسی کند.

8.2 چرا رد بیشتر در جزء کوچک اتفاق می افتد؟

قطعات کوچک دارای مساحت پیکاپ کمتری هستند و نسبت به موقعیت جیب نوار، شارژ استاتیک، اندازه نازل، ارتفاع پیکاپ و نشت هوا حساس تر هستند. یک افست بسیار کوچک تغذیه کننده می تواند نازل را به جای مرکز، نزدیک لبه قطعه کند. این قطعه ممکن است در یک زاویه بلند شود، زیر دوربین بچرخد یا در حین حرکت سر بیفتد. برای بسته های کوچک، ارائه ثابت فیدر و وضعیت نازل تمیز به ویژه مهم است.

8.3 آیا مهندسان باید تحمل دید را برای کاهش رد افزایش دهند؟

تحمل بینایی باید تنها پس از بررسی علل فیزیکی و مرتبط با داده تنظیم شود. اگر مؤلفه واقعاً خوب است و کتابخانه بسته خیلی سخت‌گیرانه است، ممکن است یک تنظیم دقیق تحمل درست باشد. با این حال، اگر قطعه به دلیل برداشت نامناسب کج شده باشد، یا اگر کتابخانه علامت قطبیت اشتباه داشته باشد، تحمل گسترده‌تر فقط مشکل را پنهان می‌کند. این می‌تواند به جای بد در تولید اجازه دهد و ضررهای پایین‌دستی بیشتری ایجاد کند.

8.4 چگونه اپراتورها می توانند به سرعت مشکلات فیدر را از مشکلات نازل جدا کنند؟

یک روش عملی این است که ببینید آیا مشکل به دنبال فیدر است یا نازل. اگر همان جزء فقط در یک شیار فیدر خراب شد، کالیبراسیون فیدر، نمایه سازی، مسیر نوار و وضعیت جیب را بررسی کنید. اگر اجزای مختلف با همان نازل خراب شد، سایش نازل، آلودگی، انسداد و نشت خلاء را بررسی کنید. اگر مشکل به دنبال یک قرقره مواد در فیدرهای مختلف باشد، بسته بندی مواد یا تنوع زیادی ممکن است علت اصلی باشد.

8.5 چه زمانی یک کارخانه باید از SMT پشتیبانی خارجی درخواست کند؟

پشتیبانی خارجی زمانی مفید است که پس از بررسی اولیه فیدر، نازل، خلاء، بینایی و برنامه، رد شدن ادامه یابد. همچنین در هنگام معرفی محصول جدید، جابجایی دستگاه، ارتقاء خط یا عدم ثبات کیفیت مکرر مفید است. یک ارائه دهنده راه حل SMT با تجربه می تواند وضعیت ماشین، تنظیم فیدر، کتابخانه بسته، جابجایی مواد، تعادل خط، آموزش اپراتور و تاثیر فرآیند بالادستی یا پایین دستی را با هم بررسی کند. این نمای وسیع‌تر اغلب دلایلی را پیدا می‌کند که یک صفحه زنگ هشدار نمی‌تواند نشان دهد.