SMT એસેમ્બલી પ્રક્રિયા સંપૂર્ણ રીતે સમજાવાયેલ: બેર બોર્ડથી અંતિમ ઉત્પાદન સુધી

પરિચય: SMT એસેમ્બલી પ્રક્રિયાને સમજવાનું મહત્વ

સરફેસ માઉન્ટ ટેકનોલોજી (SMT) એ આધુનિક ઇલેક્ટ્રોનિક ઉત્પાદનનો પાયો છે. તે પ્રિન્ટેડ સર્કિટ બોર્ડ (PCB) ની સપાટી પર સીધા ઘટકોના હાઇ-સ્પીડ, ઉચ્ચ-ચોકસાઇ પ્લેસમેન્ટને સક્ષમ કરે છે. જેમ જેમ ઉપકરણો વધુ કોમ્પેક્ટ, શક્તિશાળી અને કાર્યાત્મક રીતે સંકલિત બને છે, તેમ તેમ SMT પ્રક્રિયાઓએ અવિશ્વસનીય વિશ્વસનીયતા, ચુસ્ત સહિષ્ણુતા અને ઉત્તમ સોલ્ડરિંગ ગુણવત્તા સુનિશ્ચિત કરવી જોઈએ.

ભલે તમે વોલ્યુમ ઉત્પાદનની તૈયારી કરતા ડિઝાઇન એન્જિનિયર હોવ, EMS વિક્રેતાઓનું મૂલ્યાંકન કરતા પ્રાપ્તિ નિષ્ણાત હોવ, અથવા ગુણવત્તા ઇજનેર હોવ જે ઉપજનું નિરીક્ષણ કરતા હોવ, સંપૂર્ણ SMT પ્રક્રિયાને સમજવી જરૂરી છે.

આ લેખ SMT પ્રોડક્શન લાઇનનો વ્યાપક માર્ગદર્શક માર્ગ પૂરો પાડે છે, જે ક્ષણે એક ખાલી બોર્ડ લાઇનમાં પ્રવેશે છે ત્યારથી તે સંપૂર્ણપણે પરીક્ષણ કરાયેલ, ડિલિવરી માટે તૈયાર PCBA બને છે.

પગલું 1: PCB પ્રાપ્ત કરવું, બેકિંગ કરવું અને તૈયારી કરવી

SMT લાઇનમાં પ્રવેશતા પહેલા, ખુલ્લા PCBs નું દૃષ્ટિની અને પરિમાણીય રીતે નિરીક્ષણ કરવું આવશ્યક છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ-આવર્તન, બહુસ્તરીય અથવા HDI બોર્ડ માટે. મહત્વપૂર્ણ પરિમાણોમાં વોરપેજ, પેડ સપાટી પર ઓક્સિડેશન અને બોર્ડની જાડાઈનો સમાવેશ થાય છે.

ભેજ સંવેદનશીલતા: ઉચ્ચ Tg અથવા PTFE-આધારિત લેમિનેટ ભેજ પ્રત્યે સંવેદનશીલ હોય છે. 105-125°C પર 4-12 કલાક માટે પ્રી-બેકિંગ (IPC માર્ગદર્શિકા મુજબ) રિફ્લો દરમિયાન ડિલેમિનેશન, માઇક્રોક્રેક્સ અને ખાલી જગ્યાઓ અટકાવે છે.

પગલું 2: સોલ્ડર પેસ્ટ પ્રિન્ટિંગ

સોલ્ડર પેસ્ટ, જે સામાન્ય રીતે 90% મેટલ એલોય અને 10% ફ્લક્સથી બનેલી હોય છે, તેને ચોકસાઇવાળા સ્ટેનલેસ-સ્ટીલ સ્ટેન્સિલનો ઉપયોગ કરીને ખુલ્લા PCB પેડ્સ પર છાપવામાં આવે છે.

• સ્ટેન્સિલ જાડાઈ: ઘટક પિચ પર આધાર રાખીને 100-150 માઇક્રોન
• સ્ટેન્સિલ ડિઝાઇન: બાકોરું કદ, પેડ ઘટાડો ગુણોત્તર, સ્ટેપ-ડાઉન્સ
• છાપવાના પરિમાણો: સ્ક્વિગી ગતિ, દબાણ, વિભાજન ગતિ
• પેસ્ટ પ્રકાર: સ્ટાન્ડર્ડ માટે ટાઇપ 3, ફાઇન-પિચ અથવા માઇક્રો-BGA માટે ટાઇપ 4 અથવા 5

એકસરખી ભીનીકરણ પ્રાપ્ત કરવા અને બ્રિજિંગ, અપૂરતી સોલ્ડર અને ટોમ્બસ્ટોનિંગ જેવી ખામીઓને રોકવા માટે સચોટ સોલ્ડર પેસ્ટ પ્રિન્ટિંગ મહત્વપૂર્ણ છે.

પગલું 3: સોલ્ડર પેસ્ટ નિરીક્ષણ (SPI)

ઓટોમેટેડ SPI સિસ્ટમ્સ માપવા માટે 2D અથવા 3D લેસર ત્રિકોણનો ઉપયોગ કરે છે:

• ઊંચાઈ પેસ્ટ કરો
• વોલ્યુમ સુસંગતતા
• ઓફસેટ અને સ્ટેન્સિલ ગોઠવણી
• પુલ શોધ અને ખાલી જગ્યાનો અંદાજ

પ્રારંભિક પ્રક્રિયા નિયંત્રણ માટે SPIs આવશ્યક છે, જે ભવિષ્યમાં ખામીના પ્રસારને ઘટાડે છે.

પગલું 4: હાઇ-સ્પીડ પિક એન્ડ પ્લેસ

પિક-એન્ડ-પ્લેસ સિસ્ટમ SMT ઘટકોને સોલ્ડર પેસ્ટ-કવર્ડ પેડ્સ પર માઉન્ટ કરે છે. આધુનિક સિસ્ટમો આ સંભાળી શકે છે:

• 01005 જેટલા નાના નિષ્ક્રિય ઘટકો
• ફાઇન-પિચ QFN, LGA, અને BGA પેકેજો સાથે ICs
• કસ્ટમ વિઝન અલ્ગોરિધમ્સ સાથે વિચિત્ર આકારના ઘટકો
• ઉપર અને નીચે એક સાથે બાજુનું પ્લેસમેન્ટ

ઘટક સંભાળવાની બાબતો:

• ફીડરનો પ્રકાર: રીલ, ટ્રે, સ્ટીક
• પરિભ્રમણ અને ગોઠવણી માટે દ્રષ્ટિ નિરીક્ષણ
• ઊંચાઈ અને કોપ્લાનેરિટી નિયંત્રણ
• પિકઅપ દરમિયાન ઇલેક્ટ્રોસ્ટેટિક સુરક્ષા

યામાહા, પેનાસોનિક અથવા જુકી જેવા મશીનો ±30 માઇક્રોન કરતાં વધુ ચોકસાઈ સાથે 80,000 CPH થી વધુ પ્લેસમેન્ટ ઝડપે પહોંચી શકે છે.

પગલું 5: રિફ્લો સોલ્ડરિંગ

બોર્ડ હવે રિફ્લો ઓવનમાં પ્રવેશ કરે છે, જેમાં 10 તાપમાન-નિયંત્રિત ઝોન હોય છે. દરેક ઝોન બોર્ડને ધીમે ધીમે સોલ્ડર ગલનબિંદુ પર લાવવાનું કામ કરે છે, પછી થર્મલ તણાવ પ્રેરિત કર્યા વિના તેને ઠંડુ કરે છે.

• પ્રીહિટ ઝોન: ૮૦–૧૫૦° સે
• સોક ઝોન: ફ્લક્સ એક્ટિવેશન માટે 150–180°C
• રિફ્લો પીક ઝોન: 230–250°C (સોલ્ડર એલોય પર આધાર રાખીને)
• ઠંડક ક્ષેત્ર: સ્થિર સાંધા બનાવવા માટે 180°C થી નીચે ઝડપથી નીચે ઉતરવું

દરેક PCB એસેમ્બલીને મટીરીયલ સ્ટેક-અપ, ઘટક ઘનતા અને સબસ્ટ્રેટ ગરમી શોષણના આધારે વળાંકને અનુરૂપ બનાવવા માટે થર્મલ પ્રોફાઇલિંગમાંથી પસાર થવું આવશ્યક છે.

પગલું ૬: ઓટોમેટેડ ઓપ્ટિકલ ઇન્સ્પેક્શન (AOI)

રિફ્લો પછી, AOI મશીનો રીઅલ-ટાઇમ સોલ્ડર્ડ બોર્ડ ઇમેજની તુલના ગોલ્ડન રેફરન્સ સાથે કરે છે.

• ધ્રુવીયતા અને દિશા
• હાજરી અને ગેરહાજરી
• લીડ સોલ્ડર ફીલેટ્સ
• શોર્ટ સર્કિટ, ઉપાડેલા લીડ્સ અને ઠંડા સાંધા

આધુનિક AOIs ખાસ કરીને ઉચ્ચ-ઘનતાવાળા લેઆઉટ માટે, શોધ દર સુધારવા માટે મલ્ટી-એંગલ કેમેરા, 3D મોડેલિંગ અને મશીન લર્નિંગનો ઉપયોગ કરે છે.

પગલું 7: જટિલ પેકેજો માટે એક્સ-રે નિરીક્ષણ

BGAs, LGAs અને QFNs જેવા ઘટકોમાં પેકેજની નીચે છુપાયેલા સોલ્ડર સાંધા હોય છે. એક્સ-રે નિરીક્ષણ આને સક્ષમ કરે છે:

• સોલ્ડર બોલ ભીનાશ ચકાસણી
• પાવર અને ગ્રાઉન્ડ પેડ્સમાં ખાલી જગ્યા શોધવી
• થર્મલ પેડ કવરેજનું વિશ્લેષણ
• પુલ અને ટૂંકી ઓળખ

અદ્યતન મૂળ કારણ વિશ્લેષણ અને નિષ્ફળતા તપાસ માટે 3D CT સ્કેનિંગ ઉપલબ્ધ છે.

પગલું 8: મેન્યુઅલ નિરીક્ષણ અને પુનઃકાર્ય

ઓટોમેટેડ લાઈનોમાં પણ, માનવ હસ્તક્ષેપ જરૂરી છે:

• માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ દ્રશ્ય નિરીક્ષણ
• ટચ-અપ સોલ્ડરિંગ
• કબરના પથ્થરોવાળા અથવા ખોટી રીતે ગોઠવાયેલા ઘટકોને બદલવું
• ગરમ હવાના રિવર્ક સ્ટેશનોનો ઉપયોગ કરીને BGA નું રિવર્કિંગ

પુનઃકાર્ય IPC-7711/21 ધોરણોનું પાલન કરવું જોઈએ અને ટ્રેસેબિલિટી સિસ્ટમમાં લોગ ઇન થયેલ હોવું જોઈએ.

પગલું 9: ઇન-સર્કિટ ટેસ્ટ (ICT) અને ફંક્શનલ ટેસ્ટ (FCT)

ડિલિવરી પહેલાં પરીક્ષણ ઉત્પાદનની કાર્યક્ષમતા અને વિશ્વસનીયતાની ખાતરી કરે છે.

આઇસીટી સુવિધાઓ:

• પ્રતિકાર, કેપેસીટન્સ, વોલ્ટેજ માપે છે
• ખુલ્લા, ટૂંકા, ખૂટતા અથવા ખોટા ઘટકો શોધે છે
• ફિક્સ્ચર-આધારિત, નખના બેડ-ઓફ-બેન્ડ કોન્ટેક્ટનો ઉપયોગ કરીને

FCT સુવિધાઓ:

• વાસ્તવિક દુનિયાના ઉત્પાદન વર્તનનું અનુકરણ કરે છે
• માઇક્રોકન્ટ્રોલર્સ અથવા સેન્સર્સ સાથે વાતચીત કરે છે
• UART, I2C, SPI, અથવા CAN ઇન્ટરફેસ પરીક્ષણ શામેલ હોઈ શકે છે

પગલું ૧૦: અંતિમ એસેમ્બલી, લેબલિંગ અને પેકેજિંગ

એકવાર વિદ્યુત પરીક્ષણો પાસ થઈ જાય, પછી બોર્ડ અંતિમ પગલાંઓ પર આગળ વધે છે:

• કનેક્ટર માઉન્ટિંગ અને કેબલ હાર્નેસિંગ
• બિડાણ સ્થાપન અથવા કન્ફોર્મલ કોટિંગ
• અલ્ટ્રાસોનિક અથવા સોલવન્ટ સફાઈ (નો-ક્લીન વૈકલ્પિક)
• લેસર માર્કિંગ અથવા બારકોડ લેબલિંગ
• એન્ટિ-સ્ટેટિક પેકેજિંગ અને કસ્ટમાઇઝ્ડ લેબલિંગ

અદ્યતન EMS પ્રદાતાઓ ઉદ્યોગના ધોરણોના આધારે, લોટ દીઠ, સીરીયલ નંબર દીઠ અથવા યુનિટ દીઠ સંપૂર્ણ ટ્રેસેબિલિટી પ્રદાન કરે છે.

SMT એસેમ્બલી એ ડિઝાઇનથી કાર્યક્ષમતા સુધીનો પુલ છે

SMT એસેમ્બલી એ એક અત્યાધુનિક પ્રક્રિયા છે જેમાં ચોક્કસ નિયંત્રણ, સતત દેખરેખ અને ક્રોસ-ફંક્શનલ કુશળતાની જરૂર હોય છે. દરેક તબક્કા - પેસ્ટ ડિપોઝિશનથી લઈને નિરીક્ષણ અને અંતિમ પેકેજિંગ સુધી - વિશ્વસનીયતા અને કામગીરીની ખાતરી આપવા માટે ઑપ્ટિમાઇઝ કરવું આવશ્યક છે.

રિચ ફુલ જોય ખાતે, અમે હાઇ-ફ્રિકવન્સી, હાઇ-સ્પીડ, મલ્ટિલેયર અને મિશન-ક્રિટીકલ PCB ને સપોર્ટ કરીએ છીએ:

• અદ્યતન SMT સાધનો અને રિફ્લો પ્રોફાઇલિંગ
• BGA, QFN, અને RF મોડ્યુલનો અનુભવ
• ઇન-હાઉસ એક્સ-રે, AOI, SPI, અને ICT/FCT ક્ષમતાઓ
• ટૂંકા લીડ સમય અને ઓછા વોલ્યુમ પ્રોટોટાઇપ્સ
• એરોસ્પેસ, ટેલિકોમ, મેડિકલ અને ઓટોમોટિવ ઉદ્યોગોમાં લાંબા ગાળાની ભાગીદારી

તમારા આગામી ઉત્પાદન માટે વ્યાવસાયિક SMT ભાગીદાર શોધી રહ્યા છો? મફત DFM સમીક્ષા અને ઝડપી અવતરણ માટે આજે જ અમારી એન્જિનિયરિંગ ટીમનો સંપર્ક કરો.