कल्पना कीजिए कि एक खाली मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) सटीक और जटिल प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से एक शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल या यहां तक कि एक पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद में बदल रहा है। यह उल्लेखनीय परिवर्तन एसएमटी (सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी) विनिर्माण का सार है। हालाँकि, एसएमटी विनिर्माण साधारण "घटक प्लेसमेंट" से कहीं अधिक जटिल है - इसमें कई महत्वपूर्ण चरण और तकनीकी विवरण शामिल हैं। यह लेख आपको इस महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण तकनीक को पूरी तरह से समझने में मदद करने के लिए संपूर्ण एसएमटी विनिर्माण प्रक्रिया का गहन विश्लेषण प्रदान करता है।
एसएमटी विनिर्माण प्रक्रिया का पता लगाने से पहले, आइए कुछ मुख्य शब्दावली से खुद को परिचित करें जो बाद की सामग्री को समझने में मदद करेगी।
एसएमटी विनिर्माण एक जटिल और सटीक प्रक्रिया है जिसमें कई महत्वपूर्ण चरण शामिल हैं। नीचे हम प्रक्रिया के प्रत्येक चरण का विवरण देते हैं।
एसएमटी उत्पादन लाइन में पहला कदम आमतौर पर पीसीबी लोडिंग होता है। एक लोडर मशीन क्रमिक रूप से एक स्टैक से पीसीबी को हटाती है और उन्हें अगले प्रोसेस - सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग के माध्यम से कन्वेयर के माध्यम से भेजती है। लोडर कुशल उत्पादन के लिए निरंतर पीसीबी आपूर्ति सुनिश्चित करता है।
सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग एसएमटी विनिर्माण में सबसे महत्वपूर्ण चरणों में से एक है। सोल्डर पेस्ट - सोल्डर पाउडर और फ्लक्स का मिश्रण - का उपयोग एसएमडी को पीसीबी से जोड़ने के लिए किया जाता है। सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग की गुणवत्ता सीधे सोल्डरिंग विश्वसनीयता को प्रभावित करती है।
सोल्डर पेस्ट प्रिंटर में, पीसीबी को पहले प्रिंटिंग प्लेटफॉर्म पर सटीक रूप से रखा जाता है। एक एसएमटी स्टेंसिल (पीसीबी पैड के अनुरूप उद्घाटन वाली एक धातु की शीट) को फिर पीसीबी सतह पर संरेखित किया जाता है। एक स्क्वीजी ब्लेड स्टेंसिल के पार चलता है, सोल्डर पेस्ट को समान रूप से उद्घाटन के माध्यम से पीसीबी पैड पर वितरित करता है।
एसपीआई एक महत्वपूर्ण गुणवत्ता नियंत्रण चरण है जो मुद्रित सोल्डर पेस्ट का 3डी निरीक्षण करने के लिए ऑप्टिकल या लेजर तकनीक का उपयोग करता है। प्रमुख निरीक्षण पैरामीटर शामिल हैं:
यदि एसपीआई गुणवत्ता संबंधी समस्याओं का पता लगाता है, तो इंजीनियर तुरंत सोल्डर पेस्ट प्रिंटर को समायोजित और बनाए रखने के लिए उत्पादन बंद कर देते हैं।
एसएमटी विनिर्माण में कोर और सबसे स्वचालित चरण घटक प्लेसमेंट है। पिक-एंड-प्लेस मशीन फीडर से एसएमडी को पुनः प्राप्त करती हैं और उन्हें निर्दिष्ट पीसीबी स्थानों पर सटीक रूप से माउंट करती हैं। इन मशीनों में शामिल हैं:
आधुनिक एसएमटी लाइनें आमतौर पर कई प्लेसमेंट मशीनों का उपयोग करती हैं - छोटे घटकों के लिए उच्च गति वाली इकाइयाँ और बड़े उपकरणों के लिए बहु-कार्यात्मक मशीनें।
जब पीसीबी में बीजीए (बॉल ग्रिड एरे) घटक होते हैं, तो एक्स-रे निरीक्षण आवश्यक हो जाता है क्योंकि उनके सोल्डर जोड़ पैकेज के नीचे छिपे होते हैं। एक्स-रे सिस्टम पता लगाते हैं:
रिफ्लो सोल्डरिंग एसएमटी विनिर्माण में सबसे महत्वपूर्ण बंधन प्रक्रिया है, जहां सोल्डर पेस्ट एसएमडी को पीसीबी पैड से स्थायी रूप से जोड़ने के लिए पिघलता है। रिफ्लो ओवन में इन चरणों के माध्यम से सटीक थर्मल नियंत्रण के साथ कई तापमान क्षेत्र होते हैं:
उचित तापमान प्रोफाइलिंग थर्मल क्षति को रोकते हुए इष्टतम सोल्डर पिघलने को सुनिश्चित करता है। नाइट्रोजन-सहायक रिफ्लो बेहतर गुणवत्ता के लिए ऑक्सीकरण को कम कर सकता है।
एओआई सिस्टम सोल्डरिंग दोषों और प्लेसमेंट मुद्दों के लिए पीसीबा सतहों का व्यापक रूप से निरीक्षण करने के लिए ऑप्टिकल इमेजिंग का उपयोग करते हैं, जिनमें शामिल हैं:
एसएमटी लाइनों में एकीकृत इन-लाइन एओआई सिस्टम वास्तविक समय निरीक्षण प्रदान करते हैं। 3डी एओआई बेहतर सोल्डर जॉइंट निरीक्षण क्षमता प्रदान करता है। दोषपूर्ण पीसीबा को फिर से काम करने के लिए अलग किया जाता है।
प्रोटोटाइप पीसीबा परियोजनाओं के लिए, निर्माता आमतौर पर एक यादृच्छिक रूप से चयनित नमूने पर एफएआई करते हैं। तकनीशियन बीओएम (सामग्री की सूची) के विरुद्ध घटक मानों को सत्यापित करने के लिए सोल्डर जोड़ों की जांच करते हैं, असहिष्णु परिणाम पूर्ण प्रक्रिया समीक्षा को ट्रिगर करते हैं।
यदि आवश्यक हो, तो एसएमटी पूरा होने के बाद पीटीएच असेंबली होती है। यह प्रक्रिया बड़े घटकों या उच्च-विश्वसनीयता कनेक्शन के लिए पीसीबी छेदों के माध्यम से लीड वाले घटकों को सम्मिलित करती है और उन्हें प्लेटेड छेद की दीवारों पर सोल्डर करती है।
निर्माता गुणवत्ता या कार्यक्षमता से समझौता किए बिना लागत कम करने के लिए समकक्ष प्रमाणित भागों के साथ घटक प्रतिस्थापन का भी सुझाव दे सकते हैं।
जबकि एसएमटी विनिर्माण इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण सेवाओं (ईएमएस) के भीतर एक मानकीकृत प्रक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है, कई प्रक्रिया विवरण परियोजना की सफलता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं। दशकों के अनुभव वाले पेशेवर निर्माता गुणवत्ता परिणामों को सुनिश्चित करने के लिए हर विनिर्माण पैरामीटर पर सख्त नियंत्रण बनाए रखते हैं।
कल्पना कीजिए कि एक खाली मुद्रित सर्किट बोर्ड (पीसीबी) सटीक और जटिल प्रक्रियाओं की एक श्रृंखला के माध्यम से एक शक्तिशाली इलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल या यहां तक कि एक पूर्ण इलेक्ट्रॉनिक उत्पाद में बदल रहा है। यह उल्लेखनीय परिवर्तन एसएमटी (सरफेस माउंट टेक्नोलॉजी) विनिर्माण का सार है। हालाँकि, एसएमटी विनिर्माण साधारण "घटक प्लेसमेंट" से कहीं अधिक जटिल है - इसमें कई महत्वपूर्ण चरण और तकनीकी विवरण शामिल हैं। यह लेख आपको इस महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण तकनीक को पूरी तरह से समझने में मदद करने के लिए संपूर्ण एसएमटी विनिर्माण प्रक्रिया का गहन विश्लेषण प्रदान करता है।
एसएमटी विनिर्माण प्रक्रिया का पता लगाने से पहले, आइए कुछ मुख्य शब्दावली से खुद को परिचित करें जो बाद की सामग्री को समझने में मदद करेगी।
एसएमटी विनिर्माण एक जटिल और सटीक प्रक्रिया है जिसमें कई महत्वपूर्ण चरण शामिल हैं। नीचे हम प्रक्रिया के प्रत्येक चरण का विवरण देते हैं।
एसएमटी उत्पादन लाइन में पहला कदम आमतौर पर पीसीबी लोडिंग होता है। एक लोडर मशीन क्रमिक रूप से एक स्टैक से पीसीबी को हटाती है और उन्हें अगले प्रोसेस - सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग के माध्यम से कन्वेयर के माध्यम से भेजती है। लोडर कुशल उत्पादन के लिए निरंतर पीसीबी आपूर्ति सुनिश्चित करता है।
सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग एसएमटी विनिर्माण में सबसे महत्वपूर्ण चरणों में से एक है। सोल्डर पेस्ट - सोल्डर पाउडर और फ्लक्स का मिश्रण - का उपयोग एसएमडी को पीसीबी से जोड़ने के लिए किया जाता है। सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग की गुणवत्ता सीधे सोल्डरिंग विश्वसनीयता को प्रभावित करती है।
सोल्डर पेस्ट प्रिंटर में, पीसीबी को पहले प्रिंटिंग प्लेटफॉर्म पर सटीक रूप से रखा जाता है। एक एसएमटी स्टेंसिल (पीसीबी पैड के अनुरूप उद्घाटन वाली एक धातु की शीट) को फिर पीसीबी सतह पर संरेखित किया जाता है। एक स्क्वीजी ब्लेड स्टेंसिल के पार चलता है, सोल्डर पेस्ट को समान रूप से उद्घाटन के माध्यम से पीसीबी पैड पर वितरित करता है।
एसपीआई एक महत्वपूर्ण गुणवत्ता नियंत्रण चरण है जो मुद्रित सोल्डर पेस्ट का 3डी निरीक्षण करने के लिए ऑप्टिकल या लेजर तकनीक का उपयोग करता है। प्रमुख निरीक्षण पैरामीटर शामिल हैं:
यदि एसपीआई गुणवत्ता संबंधी समस्याओं का पता लगाता है, तो इंजीनियर तुरंत सोल्डर पेस्ट प्रिंटर को समायोजित और बनाए रखने के लिए उत्पादन बंद कर देते हैं।
एसएमटी विनिर्माण में कोर और सबसे स्वचालित चरण घटक प्लेसमेंट है। पिक-एंड-प्लेस मशीन फीडर से एसएमडी को पुनः प्राप्त करती हैं और उन्हें निर्दिष्ट पीसीबी स्थानों पर सटीक रूप से माउंट करती हैं। इन मशीनों में शामिल हैं:
आधुनिक एसएमटी लाइनें आमतौर पर कई प्लेसमेंट मशीनों का उपयोग करती हैं - छोटे घटकों के लिए उच्च गति वाली इकाइयाँ और बड़े उपकरणों के लिए बहु-कार्यात्मक मशीनें।
जब पीसीबी में बीजीए (बॉल ग्रिड एरे) घटक होते हैं, तो एक्स-रे निरीक्षण आवश्यक हो जाता है क्योंकि उनके सोल्डर जोड़ पैकेज के नीचे छिपे होते हैं। एक्स-रे सिस्टम पता लगाते हैं:
रिफ्लो सोल्डरिंग एसएमटी विनिर्माण में सबसे महत्वपूर्ण बंधन प्रक्रिया है, जहां सोल्डर पेस्ट एसएमडी को पीसीबी पैड से स्थायी रूप से जोड़ने के लिए पिघलता है। रिफ्लो ओवन में इन चरणों के माध्यम से सटीक थर्मल नियंत्रण के साथ कई तापमान क्षेत्र होते हैं:
उचित तापमान प्रोफाइलिंग थर्मल क्षति को रोकते हुए इष्टतम सोल्डर पिघलने को सुनिश्चित करता है। नाइट्रोजन-सहायक रिफ्लो बेहतर गुणवत्ता के लिए ऑक्सीकरण को कम कर सकता है।
एओआई सिस्टम सोल्डरिंग दोषों और प्लेसमेंट मुद्दों के लिए पीसीबा सतहों का व्यापक रूप से निरीक्षण करने के लिए ऑप्टिकल इमेजिंग का उपयोग करते हैं, जिनमें शामिल हैं:
एसएमटी लाइनों में एकीकृत इन-लाइन एओआई सिस्टम वास्तविक समय निरीक्षण प्रदान करते हैं। 3डी एओआई बेहतर सोल्डर जॉइंट निरीक्षण क्षमता प्रदान करता है। दोषपूर्ण पीसीबा को फिर से काम करने के लिए अलग किया जाता है।
प्रोटोटाइप पीसीबा परियोजनाओं के लिए, निर्माता आमतौर पर एक यादृच्छिक रूप से चयनित नमूने पर एफएआई करते हैं। तकनीशियन बीओएम (सामग्री की सूची) के विरुद्ध घटक मानों को सत्यापित करने के लिए सोल्डर जोड़ों की जांच करते हैं, असहिष्णु परिणाम पूर्ण प्रक्रिया समीक्षा को ट्रिगर करते हैं।
यदि आवश्यक हो, तो एसएमटी पूरा होने के बाद पीटीएच असेंबली होती है। यह प्रक्रिया बड़े घटकों या उच्च-विश्वसनीयता कनेक्शन के लिए पीसीबी छेदों के माध्यम से लीड वाले घटकों को सम्मिलित करती है और उन्हें प्लेटेड छेद की दीवारों पर सोल्डर करती है।
निर्माता गुणवत्ता या कार्यक्षमता से समझौता किए बिना लागत कम करने के लिए समकक्ष प्रमाणित भागों के साथ घटक प्रतिस्थापन का भी सुझाव दे सकते हैं।
जबकि एसएमटी विनिर्माण इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण सेवाओं (ईएमएस) के भीतर एक मानकीकृत प्रक्रिया का प्रतिनिधित्व करता है, कई प्रक्रिया विवरण परियोजना की सफलता को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करते हैं। दशकों के अनुभव वाले पेशेवर निर्माता गुणवत्ता परिणामों को सुनिश्चित करने के लिए हर विनिर्माण पैरामीटर पर सख्त नियंत्रण बनाए रखते हैं।
