Co je SMT a jak IT+OT dosahuje inteligentního provozu SMT procesů.

Proces SMT je dnes důležitou technologií pro výrobu PCBA. Jelikož se jedná o vysoce automatizovaný člen, stále existuje mnoho výrobních potíží, které nelze vyřešit s ohledem na změny vnějších podmínek a interních faktorů řízení. Nyní, když je technologie pokročilá, pomáhá IT+OT provozu výrobní linky. To již není obtížné. Jak efektivně integrovat a pomáhat procesům SMT v inteligentních provozech se stává obrovskou nezodpovězenou otázkou, kterou musí výrobce SMT řešit. V tomto článku se ponoříme do detailů pro zodpovězení těchto otázek a poskytneme širší pohled na tyto koncepty.

Nejprve nechte‘zavádí SMT. SMT je technologie povrchové montáže. Jedná se o technologii, která umožňuje montáž elektronických součástek, jako jsou rezistory, kondenzátory, tranzistory, integrované obvody a další součástky, na desku s plošnými spoji. Používá pájecí pastu, která se tiskne na povrch desky plošných spojů, a pájecí patky elektronických součástek se umísťují do polohy pájecí pasty, k roztavení pájecí pasty se používá vysoká teplota. Maximální teplota vysokoteplotní pece musí být vyšší než teplota tání pájecí pasty, ale nesmí být tak vysoká, aby došlo ke spálení elektronických součástek. Když se pájecí pasty roztaví, změní se v kapalinu. Po pokrytí pájecích nožiček elektronických součástek se ochladí a ztuhne při dané teplotě a deska PCBA je hotová. Největší rozdíl mezi technologií SMT a původní technologií via spočívá v "objemu" hotové výroby. V minulosti vyžadovala technologie pájení přes otvory další pájecí nožičky pro elektronické součástky, které procházely deskou plošných spojů, aby bylo možné součástky k desce připájet.

Pájecí nožičky měly minimální velikostní limit, který také bránil zmenšení objemu celé desky plošných spojů. Technologie SMT používá pájecí pastu, která eliminuje objem pájecích nožiček, takže velikost vyráběných desek plošných spojů je stále menší a menší, což více odpovídá potřebám stávajících návrhů elektronických výrobků, které jsou stále tenčí a tenčí.

Za druhé, vždy slyšíme různé termíny, které jsou odvozeny od SMT, nechť‘prozkoumáme tyto pojmy a každý z nich podrobně vysvětlíme. První termín je SMT, je to prostě současná moderní technologie hromadné výroby pro montáž elektronických součástek na desku plošných spojů, k lepení elektronických součástek se používá speciální pájecí proces, aby se dosáhlo účelu jejich připájení na desku plošných spojů; druhý termín je SMD, známý také jako Surface Mount Device, označuje elektronické součástky, které jsou připájeny na desku plošných spojů, jako jsou čipy, rezistory, kondenzátory atd.; třetí termín je SMA, známý také jako Surface Mount Assembly, je vhodný pro moduly pro povrchovou montáž, kdy je elektronická součástka složena z jedné nebo více elektronických součástek uvnitř. Mezi nejběžnější typy modulů patří SMA složené z různých výkonů, jako jsou moduly Bluetooth a moduly WIFI; čtvrtý termín je SME, známý také jako Surface Mount Equipment, označuje zařízení používané pro technologii SMT k pájení součástek SMD. SME zahrnuje různé stroje, včetně tiskáren pájecí pasty, horkovzdušných přetavovacích pecí, strojů pro online testování ICT, automatických optických detektorů AOI atd. Tato zařízení automatizují umisťování a pájení různých elektronických součástek během výrobního procesu PCBA. 

Zatřetí chceme probrat některé výhody používání SMT v moderní průmyslové výrobě. První výhodou je miniaturizace elektroniky, protože výhodou je spíše hledisko její velikosti. Při pájení elektronických součástek formou přímého upevnění SMT se zmenšuje plocha i objem. Úspora většího prostoru na desce může elektronické výrobky posunout směrem k miniaturizaci, nebo lze na desky plošných spojů se stejným prostorem umístit více elektronických součástek a zvýšit tak jejich funkčnost a výkon; Druhou výhodou je vysoká přesnost výrobků, protože když jsou součástky SMD menší a tenčí, mohou se výrazně rozšířit oblasti a rozměry, v nichž lze elektronické výrobky použít, například menší a lehčí elektronické výrobky, výkonnější CPU nebo nyní výkonnější GPU, protože umělá inteligence pohání výpočetní výkon, což jsou všechno sofistikovanější výkony součástek SMD; třetí výhodou je kvalita a stabilita výroby, protože se liší od technologie pájení přes otvory, kde samotná technologie SMT nevyžaduje příliš mnoho ruční práce. Používá automatizované zařízení, které provádí umístění elektronických součástek a pájecí operace téměř v celém procesu. Je vhodnější pro hromadnou výrobu. Proces je také stabilnější než pájení průchozích otvorů a kvalita je relativně zaručena; čtvrtou výhodou je zlepšení nákladové efektivity, protože když je zařízení ve výrobě automatizováno, kromě stabilizace procesu, snížení chyb a podpory zlepšení efektivity výroby se účinně snižuje počet pracovních sil a pracovní doba, což pomáhá společnostem šetřit náklady na pracovní sílu a čas.

Za čtvrté se chceme věnovat výrobnímu postupu SMT. Prvním krokem je příprava instalace desek plošných spojů: desky plošných spojů vyrobené výrobcem obsahují tiskové linky, nastavení míst instalace elektronických součástek, místa tisku pájecí pasty atd., nebo je zadá výrobně desek plošných spojů a odešle je do továrny na průběžnou výrobu desek; druhým krokem je příprava elektronických součástek: podle požadavků na návrh se vyberou odpovídající elektronické součástky a nakonfigurují se v následných osazovacích strojích SMT pro umístění materiálu; třetím krokem je vkládání pájecí pasty: výkresy návrhu se importují do tiskárny pájecí pasty a deska plošných spojů vstupuje do tiskárny pájecí pasty prostřednictvím dopravního pásu a pájecí pasta se nanáší na místa, kde je třeba pájet elektronické součástky; čtvrtým krokem je umístění součástek: namapované elektronické součástky se rozmístí na předem určených místech na desce plošných spojů podle výkresů návrhu. Elektronické součástky se nalepí na pájecí pastu. Protože pájecí pasta je ve tvaru pasty, lze ji snadno upevnit, takže se součástky v důsledku přepravy neposunou; pátým krokem je pájení přetavením: hotové čipy SMT se vloží do přetavovací pece a pomocí vysoké teploty se roztaví pájecí pasta, takže elektronické součástky plovoucí na povrchu mohou přilnout k desce plošných spojů. Po poklesu teploty pájecí pasta ztuhne, aby součástky pevně držely na desce plošných spojů; posledním krokem této výrobní linky je kontrola SMT. Zde přicházejí ke slovu rentgenové kontrolní stroje. Nectec‘s Rentgenové kontrolní stroje NX-EF PCB/BGA jsou vybaveny nejmodernější rentgenovou technologií s maximálním geometrickým zvětšením 125x.

Za páté bychom chtěli probrat některé možné problémy při výrobě SMT. První možnou výzvou je kontrola kvality: miniaturizace elektronických součástek se v průběhu vývoje stala nevyhnutelným trendem a konfigurace součástek s vysokou hustotou na deskách plošných spojů se stala normou. Kromě malých rozměrů se funkční orientace stává složitější a obtížnost počátečního umístění součástek je vyšší a svařování je náchylné ke špatným technickým problémům, jako je svařování, což také nepřímo vede ke zvýšeným obtížím při následném testování, údržbě a manipulaci se součástkami; druhou možnou výzvou jsou potřeby personálu a zkušenosti: protože různé typy SMD součástek mají různá balicí zařízení, zpracování a pájení může vyžadovat použití různých zařízení a technologií, přičemž se spoléhá na zkušenosti personálu; a přestože je proces SMT vysoce automatizovaný, stále je zapotřebí zkušeného personálu, který pomáhá při monitorování zpracování, seřizování a údržbě zařízení. Vzhledem k dnešnímu rychlému technologickému pokroku a stárnoucí pracovní síle je problémem, jak zajistit dostatek pracovních sil pro udržení provozu procesu; třetím možným problémem jsou obtíže s řízením výrobních materiálů: materiály používané v procesu SMT jsou složité, včetně různých elektronických součástek, pájecích past, obalových materiálů, různých stylů desek plošných spojů atd. Kromě rozmanitosti materiálů se zvýšila také složitost jednotné kontroly kvality, takže ji snadno ovlivňují změny poptávky na trhu, kolísání cen a problémy v dodavatelském řetězci, které dále ovlivňují harmonogram výroby SMT.

Za šesté chceme diskutovat o významu IT+OT a inteligence pro celý proces SMT. Existuje několik důležitých bodů, které stojí za to zdůraznit. Prvním bodem je, že inteligentní import a automatizace fungují společně: samotný proces SMT je vysoce integrovanou automatizací. Od umístění elektronických součástek, tisku pájecí pasty, svařování, testování atd. se při výrobě používá automatizovaný proces provádění, aby se dosáhlo konzistentní kvality výroby. Inteligentní zavedení pomáhá identifikovat abnormality ve výrobní lince, eliminovat možné výstupní chyby, snížit počet pracovních sil a zlepšit efektivitu výroby, což je klíčem k inteligentní kooperativní automatizované výrobě; Druhým bodem je skutečné monitorování a analýza dat: během procesu se k dosažení skutečného monitorování celého procesu SMT používá síťové propojení zařízení. Senzory jsou připojeny k systému monitorovacího zařízení. Shromažďováním údajů, jako je stav výroby, provozní stav zařízení, hodnoty kvality výrobků atd. lze po analýze a zpracování dat získat přehled a identifikovat problémy procesu, a dosáhnout tak jeho zlepšení a optimalizace; Třetím bodem jsou schopnosti rychlejší reakce a okamžitého rozhodování: pokud jsou informace a operace kombinovány s vysokorychlostními síťovými schopnostmi, může monitorovací systém poskytovat vyhledávání a analýzu dat v reálném čase během procesu SMT, a dokonce i včasné varování, což umožňuje manažerům okamžitě odhalit potenciální rizika a přijímat rychlejší a přesnější rozhodnutí během operací procesu. Okamžitě rozhodovat a přijímat vhodná opatření, aby se předešlo možnému přerušení výroby nebo problémům s kvalitou.

Závěrem lze říci, že nástup technologie SMT podpořil lehkost elektronických výrobků a sjednotil a zdokonalil technickou sílu a konstrukční a výrobní schopnosti elektronických součástek. Přestože je vysoce automatizovaná, vedla také k dilematu, že materiály v procesu SMT jsou poměrně obtížně zvládnutelné. Kromě zdokonalení výrobní technologie jsou integrační schopnosti IT, OT a inteligence ve výrobním prostředí nezbytnou součástí při reakci na budoucí trend inteligentní výroby. Podpora zlepšování přizpůsobivosti prostředí je také klíčem k posílení konkurenceschopnosti společností SMT.