پاسخ کوتاه بله، قطعاً است. 

در حالی که از نظر فنی امکان راه‌اندازی یک خط SMT بدون دستگاه‌های بازرسی وجود دارد، انجام این کار در یک محیط تولید مدرن شبیه به رانندگی با چشم بسته است. ممکن است به جلو بروید، اما نتایج غیرقابل پیش‌بینی، پرهزینه و احتمالاً فاجعه‌بار خواهد بود.

دستگاه‌های بازرسی نه تنها اختیاری نیستند، بلکه برای یک عملیات SMT قابل اعتماد و سودآور ضروری هستند.

نقش هر دستگاه بازرسی

به فرآیند SMT به عنوان یک زنجیره فکر کنید. دستگاه‌های بازرسی نقاط بررسی کیفیت هستند که خطاها را در هر مرحله قبل از اینکه پرهزینه‌تر و دشوارتر شوند، شناسایی می‌کنند.

1. بازرسی خمیر لحیم (SPI)

l جایی که قرار دارد: درست بعد از چاپگر خمیر لحیم.

l کاری که انجام می‌دهد: از دوربین‌های 2D یا 3D برای اندازه‌گیری حجم، ارتفاع، مساحت، تراز و شکل رسوبات خمیر لحیم روی PCB استفاده می‌کند.

l چرا حیاتی است:

² علت اصلی نقص‌ها را شناسایی می‌کند: تا 70٪ از تمام نقص‌های SMT ناشی از چاپ بد خمیر لحیم است (خیلی زیاد، خیلی کم، عدم تراز).

² کنترل فرآیند: بازخورد فوری به اپراتور چاپگر ارائه می‌دهد و به او اجازه می‌دهد فشار، سرعت یا تراز استنسیل را قبل از قرار دادن و لحیم کردن قطعات تنظیم کند.

² صرفه‌جویی در هزینه: یافتن نقص در اینجا تقریباً هیچ هزینه‌ای برای رفع ندارد (فقط برد را پاک کنید و دوباره چاپ کنید). یافتن آن پس از رفلاو نیاز به کار مجدد گسترده یا دور انداختن کل برد دارد.

2. بازرسی نوری خودکار (AOI)

l جایی که قرار دارد: معمولاً بعد از کوره رفلاو (بازرسی پس از رفلاو).

l کاری که انجام می‌دهد: از دوربین‌های با وضوح بالا برای بررسی نقص‌های سطح قطعه پس از لحیم‌کاری استفاده می‌کند.

l آنچه شناسایی می‌کند:

² نقص‌های قطعه: قطعات گم شده، قطعات اشتباه، قطعات نامرتب، قطبیت معکوس.

² نقص‌های لحیم‌کاری: پل زدن (اتصال کوتاه)، لحیم ناکافی، سرب‌های بلند شده، سنگ قبر شدن.

² نقص‌های عمومی: زباله‌های اجسام خارجی (FOD)، قطعات آسیب دیده.

l چرا حیاتی است:

² دروازه کیفیت نهایی: این مدافع اصلی در برابر ارسال محصولات معیوب است. این اطمینان می‌دهد که آنچه از خط شما خارج می‌شود، استانداردهای کیفیت را برآورده می‌کند.

² جمع‌آوری داده‌ها: داده‌های ارزشمندی را در مورد اینکه کدام قطعات یا مکان‌های برد بیشتر مستعد نقص هستند، ارائه می‌دهد و امکان بهبود مستمر فرآیند را فراهم می‌کند.

3. بازرسی اشعه ایکس خودکار (AXI)

l جایی که قرار دارد: بعد از کوره رفلاو، اغلب برای بردهای خاص و پیچیده.

l کاری که انجام می‌دهد: از اشعه ایکس برای دیدن از طریق قطعات و بازرسی اتصالات لحیم که از دید پنهان هستند، استفاده می‌کند.

l آنچه شناسایی می‌کند:

² BGA (Ball Grid Array): حفره‌های توپ لحیم، پل‌ها، توپ‌های گمشده، اتصال ضعیف.

² بسته‌های QFN، LGA، CSP: اتصالات لحیم پنهان زیر قطعه.

² اتصالات داخلی: پین‌های سوراخ‌دار و پر کردن بشکه.

l چرا حیاتی است:

² برای بردهای پیچیده: برای هر محصولی که از BGAs یا سایر قطعات با اتصالات پنهان استفاده می‌کند، ضروری است. AOI و SPI به سادگی نمی‌توانند این اتصالات را بازرسی کنند.

² صنایع با قابلیت اطمینان بالا: در کاربردهای خودرو، هوافضا، پزشکی و نظامی که در آن یک نقص لحیم پنهان می‌تواند باعث خرابی فاجعه‌بار شود، اجباری است.

عواقب عدم استفاده از دستگاه‌های بازرسی

1. از دست دادن بازده فاجعه‌بار: بدون SPI، یک گرفتگی استنسیل ساده یا عدم تراز، بدون توجه باقی می‌ماند و منجر به یک دسته کامل از بردها با اتصالات لحیم بد می‌شود. اولین نشانه شما از یک مشکل، انبوهی از بردهای مرده پس از رفلاو خواهد بود.

2. هزینه‌های کار مجدد نمایی: هر چه دیرتر یک نقص را پیدا کنید، هزینه رفع آن بیشتر می‌شود.

² بعد از SPI: هزینه = ~0 دلار. برد را تمیز کرده و دوباره چاپ کنید.

² بعد از رفلاو: هزینه = $$$. به تکنسین‌های ماهر با ایستگاه‌های کار مجدد هوای گرم نیاز دارد تا قطعات را بردارند، پدها را تمیز کنند و دوباره لحیم کنند. این زمان‌بر است و خطر آسیب رساندن به PCB را دارد.

3. فرار از نقص‌ها و خرابی‌های میدانی: بدترین سناریو. بردهای معیوب که توسط هیچ بازرسی شناسایی نمی‌شوند به دست مشتری می‌رسند. این منجر به:

² فراخوان‌های فوق‌العاده پرهزینه.

² آسیب به شهرت برند.

² ادعاهای گارانتی و از دست دادن اعتماد مشتری.

4. عدم کنترل فرآیند: شما کورکورانه عمل می‌کنید. شما هیچ داده‌ای برای درک اینکه چرا نقص‌ها رخ می‌دهند ندارید، و این باعث می‌شود که بهبود فرآیند و جلوگیری از خطاهای آینده غیرممکن شود. شما در یک چرخه مداوم از مشکلات «آتش‌نشانی» هستید.

نتیجه‌گیری: نه تنها مورد نیاز است، بلکه یکپارچه نیز هست

برای هر خط SMT جدی، SPI و AOI اختیاری نیستند. آنها اجزای اصلی ضروری هستند. AXI برای خطوطی که بردها را با BGAs مونتاژ می‌کنند یا به صنایع با قابلیت اطمینان بالا خدمات می‌دهند، اجباری است.

خطوط SMT مدرن فقط این دستگاه‌ها را ندارند. آنها در یک سیستم حلقه بسته ادغام شده‌اند:

1.  SPI یک مشکل خمیر را تشخیص می‌دهد.

2.  بازخورد را به چاپگر می‌فرستد تا خود را تصحیح کند.

3.  AOI یک جابجایی مکرر قطعه را تشخیص می‌دهد.

4.  بازخورد را به دستگاه Pick-and-Place می‌فرستد تا مختصات قرارگیری خود را تنظیم کند. 5.  

AXI تأیید می‌کند که پروفایل‌های لحیم‌کاری BGA عالی هستند.