تحليل التقنيات الأساسية في تجميع المكونات الإلكترونية SMT.

أولاً، نود أن نناقش أولاً التحليل الأساسي لتكنولوجيا التركيب السطحي SMT. SMT (تقنية التثبيت السطحي) هي عملية أساسية في تصنيع الإلكترونيات الحديثة، وتنعكس قيمتها الأساسية في ثلاثة أبعاد رئيسية: الدقة العالية والكفاءة العالية والموثوقية العالية. تستخدم هذه العملية معدات دقيقة لتركيب المكونات الدقيقة بدقة على ركائز ثنائي الفينيل متعدد الكلور. يجب التحكم في دقة التموضع المتكرر لماكينة التركيب في حدود ± 0.035 مم لضمان التجميع المستقر للمكونات المعبأة 0201 وحتى 01005. ولتحقيق هذا الغرض، يمكن أن تصل دقة وضع البُرادة NT-T5 من Nectec بسهولة إلى دقة ± 0.035 مم. في عملية طباعة عجينة اللحام، تُستخدم الإستنسلات الشبكية الفولاذية مع الطابعات الأوتوماتيكية. من خلال تحسين المعلمات مثل ضغط الممسحة والسرعة وظروف إزالة القوالب، يتم الحفاظ على خطأ سماكة معجون اللحام في حدود ± 15 ميكرومتر، مما يلبي معيار IPC-A-610. في الطرف الخلفي من سلسلة المعالجة، يؤثر التحكم الدقيق في منحنى درجة حرارة إعادة تدفق اللحام بشكل مباشر على البنية المجهرية لوصلات اللحام. يجب تعيين معلمات مراحل التسخين المسبق والترطيب والذروة والتبريد بناءً على خصائص عجينة اللحام لتجنب العيوب مثل التقطيع البارد ومفاصل اللحام الباردة. وبالإضافة إلى ذلك، يتيح نظام مراقبة الجودة المزدوج الذي يجمع بين فحص معجون اللحام (SPI) والفحص البصري التلقائي (AOI) المراقبة في الوقت الحقيقي لتحولات حجم معجون اللحام وانحرافات وضع المكونات، مما يوفر دعم البيانات لتحسين الإنتاجية. 

ثانيًا، نريد أن نؤكد على أهمية تطبيق نظام التركيب عالي الدقة في تصنيع ماكينات الالتقاط والوضع SMT. في عمليات وضع المكونات الإلكترونية SMT، تُعد أنظمة التركيب عالية الدقة في عمليات وضع المكونات الإلكترونية SMT المعدات الأساسية لتحقيق تحديد المواقع الدقيقة للمكونات على مستوى الميكرون. ويستخدم هذا النظام أذرع روبوتية متعددة المحاور مزودة بوحدات تحديد المواقع المرئية عالية الدقة. لهذا الغرض، عادةً ما تكون هناك أربعة محاور (X وY وZ وR) والتي يمكن الاعتماد على Nectec's NT-T5 لإكمال هذه المهمة، بالإضافة إلى خوارزميات تحديد المدى بالليزر وخوارزميات التعرف على الصور، لتصحيح إزاحة إحداثيات المكونات والانحرافات الزاوية في الوقت الفعلي. تعتمد معدات الوضع الحديثة على نطاق واسع تقنية المحاذاة الطائرة، والتي تكمل بشكل متزامن معايرة الوضع أثناء عملية التقاط الفوهة، مما يتحكم في أخطاء الوضع لمكونات المقاومات والمكثفات الصغيرة مثل 0402 و0201 و01005 بمواصفات في حدود ± 35 ميكرومتر. بالنسبة للأجهزة المعبأة المعقدة مثل BGAs و QFNs، يستخدم النظام آليات مسح كفاف ثلاثي الأبعاد وآليات التغذية المرتدة للضغط لضمان دقة المطابقة المكانية بين كرات اللحام والوسادات. وبالإضافة إلى ذلك، تقلل خوارزميات تحسين مسار التنسيب الديناميكي من وقت خمول المعدات، وتحافظ على سرعة تنسيب تبلغ 80,000 نقطة في الساعة مع خفض معدلات الخردة إلى أقل من 0.020%.

ثالثًا، يجب أن نكون حذرين تمامًا بشأن التحكم في منحنى درجة حرارة لحام إعادة التدفق. كخطوة حاسمة في سلسلة عملية SMT، يؤثر التحكم الدقيق في منحنى درجة حرارة لحام إعادة التدفق بشكل مباشر على جودة وصلة اللحام وموثوقية المنتج. يتكون منحنى درجة الحرارة النموذجي من أربع مراحل: منطقة التسخين المسبق، ومنطقة درجة الحرارة الثابتة، ومنطقة إعادة التدفق، ومنطقة التبريد. يجب أن يتم تسخين منطقة التسخين المسبق عند تدرج من 2-3 درجات مئوية/ثانية لمنع تراكم الإجهاد الحراري، بينما يجب الحفاظ على منطقة درجة الحرارة الثابتة لمدة 60-120 ثانية لتنشيط التدفق بالكامل وإزالة الاختلافات في درجة الحرارة. عادةً ما يتم التحكم في درجة الحرارة القصوى في منطقة إعادة التدفق بحيث تكون 20-30 درجة مئوية فوق نقطة انصهار عجينة اللحام، مثل 235-245 درجة مئوية لسبائك SnAgCu، مع مدة تتراوح بين 30-60 ثانية لضمان تكوين طبقة المركب بين المعدني (IMC) بشكل موحد. تستخدم المعدات الحديثة مصفوفات المزدوجات الحرارية وأنظمة التحكم ذات الحلقة المغلقة لمراقبة توزيع درجة حرارة الفرن في الوقت الفعلي. وبالاقتران مع بيانات فحص SPI على حجم عجينة اللحام، يتم ضبط المعلمات ديناميكيًا للتحكم في تقلبات درجة الحرارة في حدود ± 2 أو حتى 1 درجة مئوية. وبفضل أحدث تقنيات التحكم في درجة حرارة إعادة لحام إعادة التدفق من Nectec، حققت جميع أفران إعادة اللحام الخالية من الرصاص من Nectec هذا المعيار. بالنسبة لمواد الركيزة المختلفة والخصائص الحرارية للمكونات، يتم استخدام برنامج المحاكاة الحرارية لتحسين إعدادات منطقة درجة حرارة الفرن، مما يقلل بشكل فعال من العيوب مثل تأثيرات حجر القبر وفراغات كرات اللحام.

أخيرًا، نود أن نتناول بعض الحلول الممكنة لفحص الهيئة العربية للتصنيع وتحسين الإنتاجية في تطبيقات الحياة الواقعية اليوم. في عملية تجميع المكونات الإلكترونية SMT، يستخدم نظام الفحص البصري الأوتوماتيكي (AOI) في عملية تجميع المكونات الإلكترونية SMT، وحدات كاميرا عالية الدقة وخوارزميات معالجة الصور الذكية لتحديد اختلال محاذاة المكونات وعيوب وصلة اللحام وانعكاس القطبية بدقة، من بين حالات شذوذ أخرى في العملية. يوظف النظام مزيجًا من الإضاءة متعددة الزوايا وتقنية المسح الكنتوري ثلاثي الأبعاد لتقييم دقة وضع المكونات الدقيقة بحجم 0201 وحالة ترطيب معجون اللحام، مما يحقق معدل اكتشاف للعيوب يزيد عن 99.1%. ولتعزيز كفاءة الكشف، عادةً ما تتكامل معدات الهيئة العربية للتصنيع الحديثة مع أنظمة فحص معجون اللحام SPI لإنشاء ربط البيانات، مما يتيح المقارنة في الوقت الفعلي بين جودة الطباعة ونتائج الموضع لإنشاء آلية تعويض ديناميكية لمعلمات العملية. توضح الحالات العملية أن أنظمة الهيئة العربية للتصنيع المزودة بوظيفة التعلم الآلي المدمجة يمكنها تحسين عتبات الكشف تلقائيًا، مما يقلل من المعدلات الإيجابية الخاطئة بأكثر من 37%، مع التحديث المستمر لقواعد بيانات تصنيف العيوب لتوفير أساس يمكن تتبعه لاتخاذ القرارات لتحسين العملية.