تفاوت بین AOI و SPI20240904 چیست

درک بازرسی SPI: کلیدی برای تولید الکترونیک قابل اعتماد

در حوزه تولید الکترونیک، دقت و قابلیت اطمینان از اهمیت بالایی برخوردار است. فناوری نصب سطحی (SMT) صنعت را متحول کرده است و امکان تولید دستگاه های الکترونیکی فشرده و بسیار کارآمد را فراهم کرده است. با این حال، با افزایش پیچیدگی مدارها و قطعات، اطمینان از کیفیت و عملکرد این مجموعه های الکترونیکی چالش برانگیزتر شده است. اینجاست که بازرسی خمیر لحیم (SPI) وارد عمل می شود. بازرسی SPI یک فرآیند کنترل کیفیت حیاتی در SMT است که به حفظ استانداردهای بالا در تولید الکترونیک کمک می کند. در این مقاله به جزئیات آن خواهیم پرداختبازرسی SPI، اهمیت آن، روش ها و تأثیر آن بر کیفیت کلی مجموعه های الکترونیکی.

بازرسی SPI چیست؟ 

بازرسی خمیر لحیم کاری (SPI) به فرآیند ارزیابی کاربرد خمیر لحیم کاری بر روی برد مدار چاپی (PCB) قبل از قرار دادن قطعات الکترونیکی اشاره دارد. خمیر لحیم کاری مخلوطی از شار لحیم و پودر لحیم کاری است که برای ایجاد اتصالات لحیم بین قطعات الکترونیکی و PCB استفاده می شود. استفاده صحیح از خمیر لحیم کاری بسیار مهم است زیرا بر قابلیت اطمینان و عملکرد محصول نهایی تأثیر می گذارد. SPI تضمین می کند که خمیر لحیم کاری به طور دقیق، در مقدار مناسب و در مکان های صحیح اعمال می شود و احتمال نقص در مونتاژ نهایی را کاهش می دهد.

چرا از بازرسی SPI در تولید لوازم الکترونیکی استفاده کنیم؟

1. پیشگیری از عیوب: SPI نقش حیاتی در جلوگیری از عیوب رایج مانند پل های لحیم کاری، لحیم کاری ناکافی و ناهماهنگی اجزا دارد. SPI با شناسایی این مشکلات در مراحل اولیه تولید، به جلوگیری از دوباره کاری و تعمیر پرهزینه کمک می کند.

2. قابلیت اطمینان بهبود یافته: استفاده از خمیر لحیم کاری مناسب برای ایجاد اتصالات لحیم کاری قابل اعتماد که می توانند تنش های مکانیکی و چرخه های حرارتی را تحمل کنند ضروری است. SPI تضمین می کند که خمیر لحیم کاری به طور یکنواخت و دقیق اعمال می شود و منجر به بهبود قابلیت اطمینان و طول عمر دستگاه الکترونیکی می شود.

3. کارایی هزینه: تشخیص و رسیدگی به مسائل مربوط به کاربرد خمیر لحیم کاری در مراحل اولیه تولید مقرون به صرفه تر از برخورد با مشکلات پس از قرار دادن قطعات یا لحیم کاری است. SPI به به حداقل رساندن زمان توقف تولید و کاهش ضایعات مواد کمک می کند.

4. مطابقت با استانداردها: بسیاری از صنایع نیازمند رعایت استانداردها و مقررات کیفیت خاص هستند. SPI به سازندگان کمک می کند تا با اطمینان از اینکه کاربرد خمیر لحیم با مشخصات لازم مطابقت دارد، این استانداردها را رعایت کنند.

روش های بازرسی SPI چیست؟

SPI را می توان با استفاده از متدولوژی های مختلفی انجام داد که هر کدام مزایا و کاربردهای خاص خود را دارند. متدولوژی های اولیه عبارتند از:

1.بازرسی نوری خودکار (AOI): این رایج ترین روش SPI است که از دوربین های با وضوح بالا و الگوریتم های پردازش تصویر برای بررسی کاربرد خمیر لحیم استفاده می کند. سیستم های AOI می توانند ناهنجاری هایی مانند خمیر لحیم کاری بیش از حد یا ناکافی، ناهماهنگی و پل زدن را تشخیص دهند. این سیستم ها بسیار کارآمد هستند و می توانند حجم زیادی از PCB ها را به سرعت پردازش کنند.

2.بازرسی اشعه ایکس: بازرسی اشعه ایکس برای تشخیص مسائلی که با چشم غیر مسلح یا از طریق روش های استاندارد نوری قابل مشاهده نیستند استفاده می شود. این به ویژه برای بازرسی ساختارهای داخلی PCB های چند لایه و تشخیص مسائلی مانند پل های لحیم کاری پنهان یا حفره ها مفید است.

3. بازرسی دستی: اگرچه در تولیدات با حجم بالا کمتر رایج است، بازرسی دستی می تواند در تولید در مقیاس کوچکتر یا به عنوان یک روش تکمیلی استفاده شود. بازرسان آموزش دیده به صورت بصری کاربرد خمیر لحیم کاری را بررسی می کنند و از ابزارهایی مانند ذره بین برای شناسایی عیوب استفاده می کنند.

4. بازرسی لیزری: سیستم های SPI مبتنی بر لیزر از لیزر برای اندازه گیری ارتفاع و حجم رسوبات خمیر لحیم استفاده می کنند. این روش اندازه گیری های دقیقی را ارائه می دهد و در تشخیص مسائل مربوط به حجم و یکنواختی خمیر موثر است.

پارامترهای کلیدی در بازرسی SPI چیست؟

چندین پارامتر حیاتی در طول بازرسی SPI برای اطمینان از کاربرد مناسب خمیر لحیم مورد ارزیابی قرار می گیرند. این پارامترها عبارتند از:

1. حجم خمیر لحیم کاری: مقدار خمیر لحیم کاری که روی هر لحیم گذاشته می شود باید در محدوده های مشخص شده باشد. خمیر زیاد یا کم می تواند منجر به نقص در اتصالات لحیم شود.

2. ضخامت خمیر: ضخامت لایه خمیر لحیم کاری باید ثابت باشد تا از مرطوب شدن و چسبندگی مناسب اجزا اطمینان حاصل شود. تغییرات در ضخامت خمیر می تواند بر کیفیت اتصال لحیم کاری تأثیر بگذارد.

3. تراز: خمیر لحیم کاری باید به طور دقیق با لنت های PCB تراز شود. ناهماهنگی می تواند منجر به شکل گیری ضعیف اتصالات لحیم کاری و مشکلات احتمالی قرارگیری قطعات شود.

4. توزیع خمیر: توزیع یکنواخت خمیر لحیم در سراسر PCB برای لحیم کاری مداوم ضروری است. سیستم‌های SPI یکنواختی توزیع خمیر را ارزیابی می‌کنند تا از مسائلی مانند خالی شدن لحیم کاری یا پل زدن جلوگیری کنند.

چگونه می توان کیفیت چاپ خمیر لحیم کاری را تضمین کرد؟

● Squeegee Speed: سرعت حرکت فشار تعیین می کند که چقدر زمان برای خمیر لحیم کاری در دسترس است تا در روزنه های شابلون و روی لنت های PCB "غلط کند". به طور معمول، تنظیم 25 میلی متر در ثانیه استفاده می شود، اما بسته به اندازه روزنه های درون شابلون و خمیر لحیم کاری استفاده شده، متغیر است.

● فشار اسکاج: در طول چرخه چاپ، مهم است که فشار کافی در کل طول تیغه فشار وارد کنید تا از پاک شدن شابلون اطمینان حاصل شود. فشار بسیار کم می تواند باعث "لکه شدن" خمیر روی شابلون، رسوب ضعیف و انتقال ناقص به PCB شود. فشار بیش از حد می‌تواند باعث "کشیدن" خمیر از دیافراگم‌های بزرگ‌تر، سایش بیش از حد روی شابلون و اسکاج‌ها شود و ممکن است باعث "خونریزی" خمیر بین شابلون و PCB شود. یک تنظیم معمولی برای فشار اسکاج 500 گرم فشار در هر 25 میلی متر تیغه اسکاج است.

● زاویه فشار: زاویه اسکاج معمولاً توسط نگهدارنده هایی که روی آن ها ثابت می شوند 60 درجه تنظیم می شود. اگر زاویه افزایش یابد، می‌تواند باعث شود که خمیر نگهدارنده از روزنه‌های شابلون خارج شود و خمیر لحیم کمتری رسوب کند. اگر زاویه کاهش یابد، می‌تواند باعث شود پس از پرینت فشرده، باقی‌مانده خمیر لحیم روی شابلون باقی بماند.

● سرعت جداسازی شابلون: این سرعتی است که PCB پس از چاپ از شابلون جدا می شود. تنظیم سرعت تا 3 میلی متر در ثانیه باید استفاده شود و بر اساس اندازه روزنه های درون شابلون تنظیم می شود. اگر این خیلی سریع باشد، باعث می شود خمیر لحیم به طور کامل از روزنه ها آزاد نشود و لبه های بلندی در اطراف رسوبات ایجاد شود که به "گوش سگ" نیز معروف است.

● تمیز کردن شابلون: شابلون باید به طور مرتب در حین استفاده تمیز شود که می تواند به صورت دستی یا خودکار انجام شود. دستگاه چاپ اتوماتیک دارای سیستمی است که می توان آن را برای تمیز کردن شابلون پس از تعداد ثابتی از چاپ با استفاده از مواد بدون پرز که با مواد شیمیایی تمیزکننده مانند ایزوپروپیل الکل (IPA) استفاده می شود، تنظیم کرد. این سیستم دو عملکرد را انجام می دهد، اولین کار تمیز کردن سطح زیر شابلون برای جلوگیری از لک شدن است و دوم تمیز کردن روزنه ها با استفاده از جاروبرقی برای جلوگیری از انسداد است.

● وضعیت شابلون و اسکاج: هم شابلون ها و هم اسکاج ها باید به دقت نگهداری و نگهداری شوند زیرا هر گونه آسیب مکانیکی به هر یک می تواند منجر به نتایج نامطلوب شود. هر دو باید قبل از استفاده بررسی شوند و پس از استفاده کاملاً تمیز شوند، در حالت ایده‌آل از یک سیستم تمیزکننده خودکار استفاده می‌شود تا بقایای خمیر لحیم پاک شود. اگر آسیبی به اسکاج یا شابلون ها مشاهده شد، باید آنها را تعویض کرد تا از یک فرآیند قابل اعتماد و قابل تکرار اطمینان حاصل شود.

● Print Stroke: این فاصله ای است که اسکاج در سراسر شابلون طی می کند و توصیه می شود حداقل 20 میلی متر از دورترین دهانه گذشته باشد. فاصله از دورترین دیافراگم برای ایجاد فضای کافی برای چرخاندن خمیر در حرکت برگشت مهم است زیرا در حال چرخاندن مهره خمیر لحیم کاری است که نیروی رو به پایین ایجاد می کند که خمیر را به دهانه ها می راند.

کدام نوع PCB را می توان چاپ کرد؟

مهم نیستسفت و سخت،IMS،انعطاف پذیر سفت و سختیاPCB انعطاف پذیر(به ما مراجعه کنیدتولید PCB، اگر قدرت PCB برای پشتیبانی از PCB به صورت مسطح مطلق بر روی ریل خطوط SMT کافی نباشد، سازنده مونتاژ PCB درخواست سفارشی سازی می کند.حامل SMTیا حامل (ساخته شده از Durostone).

این یک عامل مهم برای اطمینان از صاف نگه داشتن PCB در برابر شابلون در طول فرآیند چاپ است. اگر PCB، بدون توجه به صلب بودن، IMS، rigid-flex یا flex، به طور کامل پشتیبانی نشود، می تواند منجر به نقص چاپ، مانند رسوب ضعیف خمیر و لکه شدن شود. پشتیبان‌های PCB عموماً با ماشین‌های چاپی عرضه می‌شوند که ارتفاع ثابتی دارند و دارای موقعیت‌های قابل برنامه‌ریزی برای اطمینان از یک فرآیند سازگار هستند. PCB قابل تطبیق نیز وجود دارد و برای مونتاژ دو طرفه مفید است.

پبازرسی خمیر لحیم کاری (SPI)

فرآیند چاپ خمیر لحیم کاری یکی از مهم ترین بخش های فرآیند مونتاژ روی سطح است. هر چه یک نقص زودتر شناسایی شود هزینه اصلاح آن کمتر خواهد بود - یک قانون مفید که باید در نظر گرفت این است که یک خطای شناسایی شده پس از جریان مجدد 10 برابر بیشتر از مقدار شناسایی شده قبل از جریان مجدد هزینه دارد - خطای شناسایی شده پس از آزمایش 10 هزینه دیگر خواهد داشت. بار بیشتر برای دوباره کاری قابل درک است که فرآیند چاپ خمیر لحیم کاری فرصت های بیشتری را برای عیوب نسبت به سایر افراد فراهم می کندفرآیندهای تولید فناوری نصب سطحی (SMT).. علاوه بر این، انتقال به خمیر لحیم بدون سرب و استفاده از اجزای مینیاتوری، پیچیدگی فرآیند چاپ را افزایش داده است. ثابت شده است که خمیرهای لحیم کاری بدون سرب و همچنین خمیرهای لحیم سرب قلع پخش نمی شوند یا خیس نمی شوند. به طور کلی، فرآیند چاپ دقیق تری در فرآیند بدون سرب مورد نیاز است. این امر سازنده را وادار به اجرای نوعی بازرسی پس از چاپ کرده است. برای تأیید فرآیند، بازرسی خودکار خمیر لحیم کاری می تواند برای بررسی دقیق رسوبات خمیر لحیم استفاده شود. در RICHFULLJOY، می‌توانیم برخی از عیوب خمیر لحیم کاری چاپ شده، رسوبات ناکافی خط، رسوبات بیش از حد، تغییر شکل شکل، خمیر از دست رفته، افست خمیر، لکه دار شدن، پل زدن و موارد دیگر را تشخیص دهیم.