การประยุกต์ใช้การประกอบแบบ SMT (Surface Mount Technology) อย่างต่อเนื่องและเพิ่มมากขึ้นในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ ทำให้สมรรถนะและความน่าเชื่อถือกลายเป็นประเด็นหลักที่ผู้คนให้ความสนใจในผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ คุณภาพของการผลิตการประกอบ SMT ไม่เพียงสะท้อนระดับของสายการผลิตเท่านั้น แต่ยังเป็นการรับประกันการพัฒนาในระยะยาวของผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์อีกด้วย เพื่อให้มั่นใจในสมรรถนะของผลิตภัณฑ์อย่างเป็นรูปธรรม และทำให้กระบวนการผลิตมีความสมเหตุสมผล เป็นไปตามระเบียบ และได้มาตรฐาน จำเป็นต้องมีการจัดตั้งระบบควบคุมกระบวนการที่มีเหตุผลและมีประสิทธิภาพให้สอดคล้องกับความต้องการในการผลิตจริง การผลิตการประกอบ SMT จำเป็นต้องเริ่มต้นจากการควบคุมกระบวนการอย่างเข้มงวด ซึ่งมีบทบาทพื้นฐานในกระบวนการผลิตทั้งหมด เนื่องจากการควบคุมที่มีประสิทธิภาพสามารถเปิดเผยปัญหาด้านคุณภาพได้ทันท่วงที เพื่อลดปริมาณผลิตภัณฑ์ที่ถูกปฏิเสธให้น้อยที่สุด และหลีกเลี่ยงความสูญเสียทางเศรษฐกิจที่เกิดจากผลิตภัณฑ์ไม่ได้มาตรฐาน ดังนั้น การดำเนินมาตรการควบคุมกระบวนการในขั้นตอนการประกอบ SMT จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง
กระบวนการประกอบ SMT ประกอบด้วยสามขั้นตอนหลัก ได้แก่ การพิมพ์ครีมประสาน การวางชิ้นส่วน และการบัดกรีแบบรีโฟลว์ จำเป็นต้องมีการควบคุมกระบวนการในแต่ละขั้นตอนเพื่อให้ได้ความน่าเชื่อถือในระดับสูง
มาตรการควบคุมกระบวนการในการพิมพ์ครีมประสานบัดกรี
• การควบคุมคุณภาพแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
ควรดำเนินการตรวจสอบแบบสุ่มในทุกล็อตของแผงวงจรพิมพ์ (PCB) ก่อนการพิมพ์ครีมประสาน รายการตรวจสอบประกอบด้วย:
a. มีการเสียรูปเกิดขึ้นบนแผงวงจรพิมพ์หรือไม่;
b. มีการเกิดออกซิเดชันบนแผ่นรอง PCB หรือไม่;
c. มีรอยขีดข่วน การลัดวงจร และการเปิดเผยของทองแดงบนพื้นผิว PCB หรือไม่;
d. การพิมพ์มีความเรียบเนียนสม่ำเสมอหรือไม่
ในกระบวนการควบคุมกระบวนการด้านประสิทธิภาพของแผ่น PCB ควรให้ความสำคัญอย่างเพียงพอตั้งแต่ต้นจนจบ ขั้นแรก ต้องสวมถุงมือเมื่อหยิบจับแผ่น PCB ขั้นต่อมา เมื่อทำการตรวจสอบด้วยสายตา ระยะห่างระหว่างตาเปล่ากับแผ่นที่ตรวจสอบควรอยู่ในช่วง 30 ซม. ถึง 45 ซม. โดยมีมุมประมาณ 30° ถึง 45° แผ่น PCB ควรถูกจัดการอย่างนุ่มนวลระหว่างการตรวจสอบเพื่อหลีกเลี่ยงการกระแทกหรือการหล่น และต้องไม่ถูกซ้อนทับหรือวางตั้งฉากเพื่อป้องกันไม่ให้วงจรถูกตัด ในขณะเดียวกัน ควรตรวจสอบรูสำหรับจัดตำแหน่งบนแผ่นเพื่อให้แน่ใจว่าช่องเปิดของสเตนซิลเข้ากันได้กับแผ่นแพดบน PCB
• การใช้งานและการเก็บรักษาบัดกรีแบบครีม
ในกระบวนการประกอบ SMT จำเป็นต้องมีการตรวจสอบอายุการใช้งานของครีมประสานอย่างเข้มงวดเพื่อรักษาความน่าเชื่อถือในระดับสูง ครีมประสานที่หมดอายุห้ามนำมาใช้ และครีมประสานที่ซื้อมาใหม่ควรเก็บไว้ในช่องแช่เย็นของตู้เย็น ครีมประสานที่เปิดฝาแล้วต้องใช้ให้หมดภายในหนึ่งสัปดาห์ ในกระบวนการใช้ครีมประสาน อุณหภูมิภายในเวิร์กช็อปควรควบคุมให้อยู่ที่ประมาณ 25℃ และความชื้นสัมพัทธ์ (RH) ควรควบคุมให้อยู่ในช่วง 35% ถึง 75% ครีมประสานที่ยังไม่ได้นำมาใช้ชั่วคราวควรวางแยกออกจากเวิร์กช็อปเพื่อป้องกันไม่ให้ปะปนกับครีมประสานที่กำลังใช้งานอยู่ เมื่อจำเป็นต้องผสมครีมประสาน “ใหม่” เข้ากับครีมประสาน “เก่า” อัตราส่วนการผสมควรเป็น 3:1
• มาตรการควบคุมบางประการในการพิมพ์ครีมประสาน
การพิมพ์ครีมประสานบัดกรีที่ประสบความสำเร็จควรสอดคล้องกับข้อกำหนดต่อไปนี้:
a. การพิมพ์ควรเสร็จสมบูรณ์;
b. ไม่มีการเชื่อมต่อเกิดขึ้น;
c. ความหนาของการพิมพ์ควรเรียบเนียนสม่ำเสมอ;
d. ไม่มีขอบโค้งงอลงบนแผ่นรอง;
e. ไม่มีความคลาดเคลื่อนในการพิมพ์
หากพบว่าการพิมพ์ครีมบัดกรีไม่สมบูรณ์ ควรปรับแผ่น PCB แผ่นสเตนซิล และใบปาดให้เหมาะสมเพื่อให้การพิมพ์สมบูรณ์ หากเกิดการบริดจ์ระหว่างการพิมพ์ครีมบัดกรี ควรตรวจสอบชิปที่มีระยะพิทช์ถี่ที่สุด โดยปกติคือ CPU หากการพิมพ์ครีมบัดกรีไม่เรียบสม่ำเสมอ ควรปรับแรงกดของใบปาด หากพบขอบครีมบัดกรีหักงอลงที่แผด (pad) ควรตรวจสอบช่องเปิดของสเตนซิลเพื่อให้แน่ใจว่าไม่มีการอุดตัน หากพบความคลาดเคลื่อนในการพิมพ์ครีมบัดกรี ควรปรับตำแหน่งสเตนซิลให้ทันท่วงที
มาตรการควบคุมกระบวนการในการติดตั้งชิป
ในฐานะที่เป็นอุปกรณ์สำคัญที่ใช้ในกระบวนการผลิตการประกอบ SMT เครื่องติดตั้งชิปสามารถวางชิ้นส่วนลงบนแผ่นรองที่สอดคล้องกันได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำ ผ่านการทำงานต่อเนื่องหลายขั้นตอน ได้แก่ การดูด การเคลื่อนย้าย การจัดตำแหน่ง และการวาง
• ข้อกำหนดการติดตั้ง
a. ควรรับประกันว่าอุปกรณ์ติดตั้งบนพื้นผิวทั้งหมด (SMDs - Surface Mount Devices) ถูกใช้งานอย่างเพียงพอและถูกต้อง
b. ควรแก้ไขโปรแกรมอย่างถูกต้องเพื่อให้พารามิเตอร์ที่สอดคล้องกันเข้ากันได้กับข้อกำหนดของโปรแกรม;
c. ควรผสมผสาน SMD และเครื่องป้อนชิ้นงานให้แม่นยำเพื่อหลีกเลี่ยงการเกิดข้อผิดพลาดซ้ำอีกครั้ง;
d. ควรปรับจูนเครื่องติดตั้งชิปให้แม่นยำก่อนการติดตั้งชิป และควรจัดการกับการขัดข้องให้ทันท่วงทีระหว่างการทำงานกระบวนการประกอบ SMT.
• วิธีแก้ไขข้อบกพร่องในการติดตั้งชิป
เครื่องติดตั้งชิปมีโครงสร้างที่ซับซ้อน ประกอบด้วยกลไกส่งกำลัง ระบบเซอร์โว ระบบการจดจำ และเซนเซอร์ ข้อบกพร่องต่าง ๆ มักเกิดขึ้นในกระบวนการติดตั้งชิป และมาตรการในการจัดการกับข้อบกพร่องเหล่านี้จะถูกกล่าวถึงต่อไป
a. ควรวิเคราะห์ลำดับการทำงานของเครื่องติดตั้งชิปและต้องทราบตรรกะระหว่างชิ้นส่วนส่งกำลัง
b. ในระหว่างกระบวนการเดินเครื่องอุปกรณ์ สามารถทราบตำแหน่ง จุดเชื่อมต่อ และขอบเขตของข้อบกพร่องได้ และสามารถตรวจพบได้จากเสียงผิดปกติ
c. ควรชี้แจงกระบวนการปฏิบัติงานให้ชัดเจนก่อนที่จะเกิดข้อบกพร่อง;
d. ควรชี้แจงข้อบกพร่องเพื่อพิจารณาว่ามันเกิดขึ้นในตำแหน่งที่ตายตัวบางตำแหน่งหรือไม่ เช่น หัวติดตั้งหรือหัวฉีด;
e. ควรชี้แจงข้อบกพร่องเพื่อระบุให้ชัดเจนว่าเกิดขึ้นที่เครื่องป้อนชิ้นส่วนหรือที่ SMDs;
f. ควรศึกษาความซ้ำซ้อนของข้อบกพร่องเพื่อพิจารณาว่ามันเกิดขึ้นในปริมาณหรือช่วงเวลาใด
ในฐานะที่เป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ความหนาแน่นสูง เครื่องติดตั้งชิป SMT มีหน้าที่ในการติดตั้งชิป SMT และควรได้รับการตรวจสอบทุกวันเพื่อให้กระบวนการประกอบการผลิตเป็นไปอย่างราบรื่น
มาตรการควบคุมกระบวนการในการบัดกรีแบบรีโฟลว์
การบัดกรีแบบรีโฟลว์หมายถึงกระบวนการที่ก๊าซถูกทำให้มีอุณหภูมิสูงผ่านการไหลเวียนภายใน เพื่อทำให้ SMC และ SMD ติดแน่นกับแผงวงจรพิมพ์ (PCB)
การบัดกรีแบบรีโฟลว์ควรสอดคล้องกับข้อกำหนดต่อไปนี้:
a. ควรกำหนดเส้นโค้งอุณหภูมิการบัดกรีแบบรีโฟลว์ที่เหมาะสมและทำการทดสอบจริงเป็นระยะ ๆ;
b. ในกระบวนการบัดกรีแบบรีโฟลว์ ทิศทางการรีโฟลว์ควรสอดคล้องกับสิ่งที่ออกแบบไว้สำหรับแผ่น PCB
c. ควรหลีกเลี่ยงการสั่นสะเทือนบนสายพานลำเลียงในกระบวนการบัดกรีแบบรีโฟลว์.
สำหรับเนื้อประสานแบบครีมแล้ว ปริมาณออกไซด์ของโลหะที่สูงขึ้นจะทำให้ความต้านทานการรวมตัวกันระหว่างผงโลหะสูงขึ้นเสมอ ส่งผลให้ความเปียกตัวระหว่างเนื้อประสานแบบครีม แพด และชิ้นส่วน SMD ไม่เพียงพอ ทำให้ความสามารถในการบัดกรีลดลง ได้มีการสรุปว่า การเกิดลูกประสานมีความแปรผันโดยตรงกับปริมาณออกไซด์ของโลหะ ดังนั้นจึงควรควบคุมปริมาณออกไซด์ในเนื้อประสานแบบครีมอย่างเข้มงวดให้ต่ำกว่า 0.05% เพื่อป้องกันไม่ให้เกิดลูกประสาน
เมื่อการบัดกรีแบบรีโฟลว์สิ้นสุดลงแล้ว สามารถประเมินผลการบัดกรีได้ผ่านการตรวจสอบในด้านต่าง ๆ ต่อไปนี้:
→ เพื่อตรวจสอบว่าส่วนการบัดกรีบนชิ้นส่วนอุปกรณ์เสร็จสมบูรณ์หรือไม่
→ เพื่อตรวจสอบว่าส่วนเชื่อมบัดกรีมีผิวเรียบหรือไม่
→ เพื่อตรวจสอบว่าข้อต่อบัดกรีมีลักษณะเป็นรูปครึ่งวงกลมหรือไม่;
→ เพื่อตรวจสอบว่ามีคราบตกค้างบนพื้นผิว PCB หรือไม่
→ เพื่อตรวจสอบผ่านกล้องจุลทรรศน์ว่ามีการเชื่อมติดกัน (bridging) และการบัดกรีเย็น (cold soldering) เกิดขึ้นหรือไม่
เส้นโค้งอุณหภูมิที่ยืดหยุ่นสามารถนำไปใช้และปรับเปลี่ยนได้ตลอดเวลาในระหว่างกระบวนการบัดกรีแบบรีโฟลว์ เพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงต่าง ๆ ทั้งในด้านสภาพแวดล้อมและประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์
การประกอบ SMT เป็นรากฐานสำคัญของการผลิตผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อถือได้ สิ่งสำคัญที่สุดในกระบวนการนี้คือการใช้การควบคุมกระบวนการอย่างเข้มงวดในทุกขั้นตอน ไม่ว่าจะเป็นการพิมพ์ครีมประสาน การวางชิ้นส่วน และการบัดกรีแบบรีโฟลว์ การควบคุมเหล่านี้ช่วยป้องกันข้อบกพร่อง รับประกันความสม่ำเสมอ และป้องกันความสูญเสียทางเศรษฐกิจที่อาจเกิดขึ้น ส่งผลให้ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์มีความน่าเชื่อถือและมีประสิทธิภาพในระยะยาว
PCBCart มุ่งมั่นที่จะทำให้การประกอบ SMT ของคุณมีความคล่องตัวมากขึ้นด้วยประสบการณ์โดยรวมและการให้ความสำคัญกับคุณภาพของเรา เราดำเนินการตามขั้นตอนการควบคุมกระบวนการที่มีประสิทธิภาพ เพื่อให้ผลิตภัณฑ์แต่ละชิ้นมีความแม่นยำและความน่าเชื่อถือในระดับสูงสุด ร่วมมือกับ PCBCart เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดจากผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณ ติดต่อเราได้วันนี้เพื่อขอใบเสนอราคา และเรียนรู้ว่าเราจะยกระดับกระบวนการผลิตของคุณไปสู่อีกขั้นเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมในโครงการด้านเทคโนโลยีของคุณได้อย่างไร
ขอใบเสนอราคาประกอบ SMT ที่รวดเร็วและฟรีวันนี้
แหล่งข้อมูลที่เป็นประโยชน์
•ข้อกำหนดการออกแบบแผ่นวงจร SMT ตอนที่หนึ่ง: การออกแบบแผ่นรองบัดกรีของชิ้นส่วนทั่วไปบางประเภท
•ข้อกำหนดการออกแบบแผ่นวงจร SMT ตอนที่สอง: การตั้งค่าการเชื่อมต่อระหว่างแผ่นรองกับลายทองแดง, รูทะลุ, จุดทดสอบ, มาสก์ประสาน และซิลค์สกรีน
•ข้อกำหนดการออกแบบแผงวงจร SMT ตอนที่สาม: การออกแบบการจัดวางชิ้นส่วน
•ข้อกำหนดการออกแบบแผ่นวงจรพิมพ์ SMT ตอนที่สี่: มาร์ก
•บริการผลิตแผงวงจรพิมพ์ (PCB) แบบครบทุกฟังก์ชันจาก PCBCart - ตัวเลือกเสริมเพิ่มมูลค่าหลากหลาย
•บริการประกอบแผงวงจรขั้นสูงจาก PCBCart - เริ่มต้นเพียง 1 ชิ้น
