Čo je SMT a ako IT+OT dosahuje inteligentnú prevádzku SMT procesov.

Proces SMT je dnes dôležitou technológiou na výrobu dosiek plošných spojov. Keďže ide o vysoko automatizovaný člen, stále existuje mnoho výrobných ťažkostí, ktoré sa nedajú vyriešiť vzhľadom na zmeny vonkajších podmienok a vnútorných faktorov riadenia. Teraz, keď je technológia pokročilá, IT+OT pomáha pri prevádzke výrobnej linky. Už to nie je zložité. Ako efektívne integrovať a pomáhať procesom SMT v inteligentných operáciách sa stáva obrovskou nezodpovedanou otázkou, ktorú musí výrobca SMT riešiť. V tomto článku sa ponoríme do detailov pre zodpovedanie týchto otázok a poskytneme širší pohľad na tieto koncepty.

Najprv nechajte‘zaviesť SMT. SMT je technológia povrchovej montáže. Je to technológia, ktorá umožňuje montáž elektronických súčiastok, ako sú rezistory, kondenzátory, tranzistory, integrované obvody a iné súčiastky, na dosku s plošnými spojmi. Používa spájkovaciu pastu, ktorá sa vytlačí na povrch dosky s plošnými spojmi, a spájkovacie pätky elektronických komponentov sa umiestnia do polohy spájkovacej pasty, pričom sa na roztavenie spájkovacej pasty použije vysoká teplota. Maximálna teplota vysokoteplotnej pece musí byť vyššia ako teplota tavenia spájkovacej pasty, ale nesmie byť taká vysoká, aby došlo k spáleniu elektronických komponentov. Keď sa spájkovacia pasta roztaví, zmení sa na kvapalinu. Po pokrytí spájkovacích nôh elektronických súčiastok sa ochladí a stuhne pri danej teplote a PCBA je hotové. Najväčší rozdiel medzi technológiou SMT a pôvodnou technológiou via spočíva v "objeme" hotovej výroby. V minulosti si technológia spájkovania cez otvory vyžadovala dodatočné spájkovacie nožičky pre elektronické súčiastky, ktoré prechádzali cez dosku plošných spojov, aby sa súčiastky spájkovali na dosku.

Spájkovacie nohy mali minimálny limit veľkosti, čo tiež bránilo zmenšeniu celkového objemu dosky plošných spojov. Technológia SMT využíva spájkovaciu pastu, ktorá eliminuje objem spájkovacích nôh, takže veľkosť vyrobenej dosky plošných spojov je čoraz menšia, čo viac zodpovedá potrebám existujúcich návrhov elektronických výrobkov, ktoré sú čoraz tenšie.

Po druhé, vždy počujeme rôzne výrazy, ktoré sú odvodené od SMT, nech‘preskúmame tieto pojmy a každý z nich podrobne vysvetlíme. Prvý termín je SMT, je to jednoducho súčasná moderná technológia hromadnej výroby na montáž elektronických komponentov na dosku plošných spojov, na prilepenie elektronických komponentov sa používa špeciálny proces spájkovania, aby sa dosiahol účel ich spájkovania na doske plošných spojov; druhý termín je SMD, známy aj ako zariadenie na povrchovú montáž, vzťahuje sa na elektronické komponenty, ktoré sú pripájané na dosku plošných spojov, ako sú čipy, rezistory, kondenzátory atď.; tretí termín je SMA, známy aj ako montáž na povrchovú montáž, je vhodný pre moduly na povrchovú montáž, keď sa elektronický komponent skladá z jedného alebo viacerých elektronických komponentov vo vnútri. Bežnejšie typy modulov zahŕňajú SMA zložené z rôznych výkonov, ako sú moduly Bluetooth a moduly WIFI; Štvrtý termín je SME, známy aj ako Surface Mount Equipment (zariadenie na povrchovú montáž), označuje zariadenie používané pre technológiu SMT na spájkovanie komponentov SMD. SME zahŕňa rôzne stroje vrátane tlačiarní spájkovacej pasty, teplovzdušných pretavovacích pecí, strojov na online testovanie IKT, automatických optických detektorov AOI atď. Tieto zariadenia automatizujú umiestňovanie a spájkovanie rôznych elektronických komponentov počas procesu výroby PCBA. 

Po tretie, chceme diskutovať o niektorých výhodách používania SMT v modernej priemyselnej výrobe. Prvou výhodou je miniaturizácia elektroniky, pretože výhodou je skôr aspekt jej veľkosti. Pri spájkovaní elektronických súčiastok formou priameho pripojenia SMT sa zmenšuje plocha aj objem. Úsporou väčšieho priestoru na doske sa môžu elektronické výrobky posunúť smerom k miniaturizácii alebo sa na dosky s plošnými spojmi s rovnakým priestorom môže umiestniť viac elektronických komponentov na zvýšenie väčšej funkčnosti a výkonu; Druhou výhodou je vysoká presnosť výrobkov, pretože keď sú komponenty SMD menšie a tenšie, môžu sa výrazne rozšíriť oblasti a rozmery, v ktorých sa môžu elektronické výrobky uplatniť, ako napríklad menšie a ľahšie elektronické výrobky, výkonnejšie CPU alebo teraz výkonnejšie GPU, pretože AI poháňa výpočtový výkon, čo všetko sú sofistikovanejšie výkony komponentov SMD; treťou výhodou je kvalita a stabilita výroby, pretože sa líši od technológie spájkovania cez otvory, kde samotná technológia SMT nevyžaduje príliš veľa ručnej práce. Využíva automatizované zariadenia na vykonávanie operácií umiestňovania elektronických súčiastok a spájkovania takmer počas celého procesu. Je vhodnejšia na hromadnú výrobu. Proces je tiež stabilnejší ako spájkovanie cez diery a kvalita je relatívne zaručená; štvrtou výhodou je zlepšenie nákladovej efektívnosti, pretože keď sa zariadenie vo výrobe automatizuje, okrem stabilizácie procesu, zníženia počtu chýb a podpory zlepšenia efektívnosti výroby sa účinne znižuje počet pracovných síl a pracovných hodín, čo pomáha spoločnostiam šetriť náklady na pracovnú silu a čas.

Po štvrté, chceme diskutovať o výrobnom postupe SMT. Prvým krokom je príprava inštalácie PCB: dosky plošných spojov vyrobené výrobcom obsahujú tlačové linky, nastavenie miest inštalácie elektronických komponentov, tlačové body spájkovacej pasty atď, alebo ich zadá výrobcovi PCB a odošle ich do továrne na nepretržitú výrobu dosiek; druhým krokom je príprava elektronických komponentov: podľa požiadaviek na návrh sa vyberú príslušné elektronické komponenty a nakonfigurujú sa v následných montážnych zariadeniach SMT na umiestnenie materiálu; tretím krokom je vkladanie spájkovacej pasty: výkresy návrhu sa importujú do tlačiarne spájkovacej pasty a PCB vstupuje do tlačiarne spájkovacej pasty cez dopravníkový pás a spájkovacia pasta sa nanáša na miesta, kde je potrebné spájkovať elektronické komponenty; štvrtým krokom je umiestnenie komponentov: zmapované elektronické komponenty sa usporiadajú na vopred určených miestach na PCB podľa výkresov návrhu. Elektronické komponenty sa nalepia na spájkovaciu pastu. Keďže spájkovacia pasta má tvar pasty, dá sa ľahko upevniť, takže komponenty sa v dôsledku prepravy neposunú; piatym krokom je spájkovanie pretavením: hotové čipy SMT sa vložia do pretavovacej pece a pomocou vysokej teploty sa spájkovacia pasta roztaví, takže elektronické komponenty plávajúce na povrchu môžu priľnúť k DPS. Po poklese teploty spájkovacia pasta stuhne, aby komponenty pevne priľnuli k DPS; posledným krokom tejto výrobnej linky je kontrola SMT. Tu prichádzajú na rad röntgenové kontrolné zariadenia. Nectec‘s NX-EF Röntgenové kontrolné zariadenia PCB/BGA sú vybavené najmodernejšou röntgenovou technológiou s maximálnym geometrickým zväčšením 125x.

Po piate, chceme diskutovať o niektorých možných problémoch pri výrobe SMT. Prvou možnou výzvou je kontrola kvality: miniaturizácia elektronických komponentov sa stala nevyhnutným trendom v priebehu vývoja a konfigurácia komponentov s vysokou hustotou na doskách plošných spojov sa stala normou. Okrem malých rozmerov sa funkčná orientácia stáva zložitejšou a náročnosť počiatočného umiestnenia komponentov je vyššia a zváranie je náchylné na zlé technické problémy, ako je zváranie, čo nepriamo vedie aj k zvýšeným ťažkostiam pri následnom testovaní, údržbe a manipulácii s komponentmi; druhou možnou výzvou sú potreby personálu a skúsenosti: keďže rôzne typy SMD komponentov majú rôzne baliace zariadenia, spracovanie a spájkovanie môže vyžadovať použitie rôznych zariadení a technológií, pričom sa spolieha na skúsenosti personálu; a hoci je proces SMT vysoko automatizovaný, stále je potrebný skúsený personál, ktorý pomáha pri monitorovaní spracovania, nastavovaní a údržbe zariadení. Vzhľadom na dnešný rýchly technologický pokrok a starnúcu pracovnú silu je výzvou, ako mať dostatok pracovnej sily na udržanie prevádzky procesu; treťou možnou výzvou sú ťažkosti s riadením výrobných materiálov: materiály používané v procese SMT sú zložité, vrátane rôznych elektronických súčiastok, spájkovacích pást, obalových materiálov, rôznych štýlov dosiek plošných spojov atď. Okrem rôznorodosti materiálov sa zvýšila aj zložitosť jednotnej kontroly kvality, takže ju ľahko ovplyvňujú zmeny dopytu na trhu, kolísanie cien a problémy v dodávateľskom reťazci, ktoré ďalej ovplyvňujú výrobný plán SMT.

Po šieste chceme diskutovať o význame IT+OT a inteligencie, ktoré pomáhajú celému procesu SMT. Existuje niekoľko dôležitých bodov, ktoré sa oplatí zdôrazniť. Prvým bodom je inteligentný import a automatizácia fungujú spoločne: samotný proces SMT je vysoko integrovaná automatizácia. Od umiestnenia elektronických súčiastok, tlače spájkovacej pasty, zvárania, testovania atď. sa počas výroby používa automatizovaný proces vykonávania, aby sa dosiahla konzistentná kvalita výroby. Inteligentné zavedenie pomáha identifikovať abnormality vo výrobnej linke, eliminovať možné výstupné chyby, znížiť počet pracovných síl a zlepšiť efektívnosť výroby, čo je kľúčom k inteligentnej kooperatívnej automatizovanej výrobe; Druhým bodom je skutočné monitorovanie a analýza údajov: počas procesu sa na dosiahnutie skutočného monitorovania celkového procesu SMT používa sieťové prepojenie zariadení. Snímače sú pripojené k systému monitorovacieho zariadenia. Zhromažďovaním údajov, ako je stav výroby, prevádzkový stav zariadenia, hodnoty kvality výrobku atď. po analýze a spracovaní údajov môžete získať prehľad a identifikovať problémy procesu s cieľom dosiahnuť zlepšenie a optimalizáciu procesu; Tretím bodom sú možnosti rýchlejšej reakcie a okamžitého rozhodovania: keď sa informácie a operácie kombinujú s vysokorýchlostnými sieťovými možnosťami, monitorovací systém môže poskytovať vyhľadávanie a analýzu údajov v reálnom čase počas procesu SMT, a dokonca aj včasné varovanie, čo umožňuje manažérom okamžite odhaliť potenciálne riziká a prijímať rýchlejšie a presnejšie rozhodnutia počas prevádzky procesu. Okamžite usudzujte a prijímajte vhodné opatrenia, aby ste sa vyhli prípadnému prerušeniu výroby alebo problémom s kvalitou.

Na záver možno povedať, že nástup technológie SMT podporil ľahkosť elektronických výrobkov a že sa zjednotila a zlepšila aj technická sila a konštrukčné a výrobné možnosti elektronických komponentov. Hoci je vysoko automatizovaná, jej dôsledkom je aj dilema, že materiály v procese SMT sú pomerne ťažko zvládnuteľné. Okrem zlepšenia výrobnej technológie sú integračné schopnosti IT, OT a inteligencie vo výrobnom prostredí nevyhnutnou súčasťou pri reagovaní na budúci trend inteligentnej výroby. Podpora zlepšovania environmentálnej prispôsobivosti je tiež kľúčom k posilneniu konkurencieschopnosti spoločností SMT.