Krótka odpowiedź brzmi: tak, absolutnie. 

Chociaż technicznie możliwe jest uruchomienie linii SMT bez maszyn inspekcyjnych, to w nowoczesnym środowisku produkcyjnym jest to jak prowadzenie samochodu z zawiązanymi oczami. Możesz jechać do przodu, ale wyniki będą nieprzewidywalne, kosztowne i prawdopodobnie katastrofalne.

Maszyny inspekcyjne są nie tylko opcjonalne, ale niezbędne dla niezawodnej i rentownej operacji SMT.

Rola każdej maszyny inspekcyjnej

Pomyśl o procesie SMT jako o łańcuchu. Maszyny inspekcyjne to punkty kontroli jakości, które wychwytują błędy na każdym etapie, zanim staną się bardziej kosztowne i trudne do naprawienia.

1. Inspekcja pasty lutowniczej (SPI)

l Gdzie jest umieszczona: Tuż za drukarką pasty lutowniczej.

l Co robi: Używa kamer 2D lub 3D do pomiaru objętości, wysokości, powierzchni, wyrównania i kształtu depozytów pasty lutowniczej na PCB.

l Dlaczego jest to krytyczne:

² Wychwytuje przyczynę wad: Do 70% wszystkich wad SMT pochodzi ze złego drukowania pasty lutowniczej (za dużo, za mało, niewłaściwe wyrównanie).

² Kontrola procesu: Zapewnia natychmiastową informację zwrotną dla operatora drukarki, pozwalając mu na dostosowanie nacisku rakli, prędkości lub wyrównania szablonu przed umieszczeniem i lutowaniem komponentów.

² Oszczędność kosztów: Znalezienie wady tutaj kosztuje prawie nic do naprawy (wystarczy wytrzeć płytkę i ponownie wydrukować). Znalezienie jej po reflow wymaga rozległej przeróbki lub złomowania całej płytki.

2. Automatyczna inspekcja optyczna (AOI)

l Gdzie jest umieszczona: Zazwyczaj po piecu reflow (inspekcja po reflow).

l Co robi: Używa kamer o wysokiej rozdzielczości do sprawdzania defektów na poziomie komponentów po lutowaniu.

l Co wychwytuje:

² Wady komponentów: Brakujące komponenty, niewłaściwe komponenty, niewłaściwie wyrównane komponenty, odwrócona polaryzacja.

² Wady lutowania: Mostkowanie (zwarcie), niewystarczająca ilość lutowia, podniesione wyprowadzenia, tombstoning.

² Ogólne wady: Obce przedmioty (FOD), uszkodzone komponenty.

l Dlaczego jest to krytyczne:

² Ostateczna brama jakości: Jest to główny obrońca przed wysyłką wadliwych produktów. Zapewnia, że to, co opuszcza linię, spełnia standardy jakości.

² Gromadzenie danych: Dostarcza bezcennych danych na temat tego, które komponenty lub lokalizacje na płytce są najbardziej podatne na wady, co pozwala na ciągłe doskonalenie procesu.

3. Automatyczna inspekcja rentgenowska (AXI)

l Gdzie jest umieszczona: Po piecu reflow, często dla specyficznych, złożonych płytek.

l Co robi: Używa promieni rentgenowskich do przejrzenia komponentów i inspekcji połączeń lutowanych, które są ukryte przed wzrokiem.

l Co wychwytuje:

² BGA (Ball Grid Array): Puste przestrzenie w kulkach lutowniczych, mostki, brakujące kulki, słabe połączenie.

² Pakiety QFN, LGA, CSP: Ukryte połączenia lutowane pod komponentem.

² Połączenia wewnętrzne: Kołki przelotowe i wypełnianie otworów.

l Dlaczego jest to krytyczne:

² Dla złożonych płytek: Niezbędne dla każdego produktu używającego BGA lub innych komponentów z ukrytymi połączeniami. AOI i SPI po prostu nie mogą skontrolować tych połączeń.

² Branże o wysokiej niezawodności: Obowiązkowe w zastosowaniach motoryzacyjnych, lotniczych, medycznych i wojskowych, gdzie pojedyncza ukryta wada lutownicza może spowodować katastrofalną awarię.

Konsekwencje NIEUŻYWANIA maszyn inspekcyjnych

1. Katastrofalna utrata wydajności: Bez SPI, proste zatkanie szablonu lub niewłaściwe wyrównanie pozostanie niezauważone, co spowoduje, że cała partia płytek będzie miała złe połączenia lutowane. Twoim pierwszym sygnałem problemu będzie stos martwych płytek po reflow.

2. Wykładnicze koszty przeróbek: Im później znajdziesz wadę, tym więcej kosztuje jej naprawa.

² Po SPI: Koszt = ~0 zł. Wyczyść płytkę i ponownie wydrukuj.

² Po reflow: Koszt = $$$$. Wymaga wykwalifikowanych techników ze stacjami przeróbki gorącym powietrzem do usuwania komponentów, czyszczenia padów i ponownego lutowania. Jest to czasochłonne i grozi uszkodzeniem PCB.

3. Uciekające wady i awarie w terenie: Najgorszy scenariusz. Wadliwe płytki, które nie zostaną wykryte przez żadną inspekcję, trafiają do klienta. Prowadzi to do:

² Niezwykle kosztownych wycofań.

² Uszkodzenia reputacji marki.

² Roszczeń gwarancyjnych i utraty zaufania klientów.

4. Brak kontroli procesu: Działasz w ciemno. Nie masz danych, aby zrozumieć, dlaczego występują wady, co uniemożliwia ulepszenie procesu i zapobieganie przyszłym błędom. Jesteś w ciągłym cyklu rozwiązywania problemów.

Wniosek: Nie tylko wymagane, ale zintegrowane

Dla każdej poważnej linii SMT, SPI i AOI nie są opcjonalne; są niezbędnymi elementami podstawowymi. AXI jest obowiązkowe dla linii montujących płytki z BGA lub obsługujących branże o wysokiej niezawodności.

Nowoczesne linie SMT nie tylko mają te maszyny; są one zintegrowane w systemie zamkniętej pętli:

1.  SPI wykrywa problem z pastą.

2.  Wysyła informację zwrotną do drukarki, aby sama się skorygowała.

3.  AOI wykrywa powtarzające się nieprawidłowe umieszczenie komponentu.

4.  Wysyła informację zwrotną do maszyny Pick-and-Place, aby dostosować jej koordynaty umieszczania. 5.  

AXI potwierdza, że profile lutowania BGA są idealne.