Cách vận hành máy SMT

SMT Là Gì?

Công nghệ SMT ( viết tắt của surface mount technology ) còn được gọi là công nghệ tiên tiến dán mặt phẳng trong đó linh phụ kiện điện được gắn dán trực tiếp trên mặt phẳng của mạch in ( PCB hay còn gọi là printed circuit board ) .Một linh phụ kiện điện tử được dán theo cách này thì được gọi là linh phụ kiện dán ( SMD hay surface mount device ). Công nghệ SMT đã thay thế sửa chữa hầu hết công nghệ tiên tiến xuyên lỗ để lắp ráp các linh phụ kiện điện nhờ năng lực tự động hóa cao. Giúp giảm ngân sách và cải tổ chất lượng mẫu sản phẩm. Công nghệ SMT cũng được cho phép lắp ráp nhiều linh phụ kiện có size khác nhau vào một khu vực bảng mạch nhất định .

Ưu Nhược Điểm Của Công Nghệ Dán Bề Mặt SMT:

Ưu Điểm:

• Đáp ứng nhu cầu về các thành phần, linh kiện điện tử ngày càng có kích thước nhỏ hơn.
• Mật độ thành phần, linh kiện cao hơn giúp kết nối các thành phần trong bảng mạch hiệu quả hơn. Vì các lỗ không chặn không gian định tuyến trên các lớp, cũng như trên mặt sau của bảng mạch nếu các thành phần chỉ được gắn trên một mặt của PCB.
• Các thành phần linh kiện điện tử có thể được dán ở cả hai mặt của bảng mạch in PCB
• Hiệu suất cơ học tốt hơn trong điều kiện va đập và rung động
• Điện trở và điện cảm thấp hơn. Do đó, ít hiệu ứng tín hiệu RF không mong muốn và hiệu suất tần số cũng cao và dễ đoán hơn.
• Hiệu suất điện từ (phát xạ bức xạ) tốt hơn do diện tích vòng bức xạ nhỏ hơn và điện cảm dẫn ít hơn.
• Số lỗ cần khoan ít hơn. (Khoan PCB tốn nhiều thời gian và chi phí)
• Khả năng tự động hóa cao, giảm thiểu được chi phí nhân công và thời gian sản xuất
• Lắp ráp tự động đơn giản và nhanh chóng hơn. Một số máy định vị có khả năng đặt hơn 136.000 linh kiện mỗi giờ.

Nhược Điểm:

• Công nghệ SMT trong một số trường hợp có thể không phù hợp để gắn các thành phần chịu ứng suất cơ học thường xuyên. Ví du như các đầu nối được sử dụng để giao tiếp với các thiết bị bên ngoài thường được gắn tách rời.
• Các mối hàn SMD cần kiểm tra kĩ bằng máy chuyên dụng vì lỗi nhỏ khó phát hiện bằng mắt thường.
• Các thành phần linh kiện SMD thường có kích thước nhỏ và cần các dụng cụ chuyên dụng để xử lý.
• Chi phí để mua máy móc và thiết bị ban đầu tốn kém hơn.
• Công đoạn phát hiện và sửa chữa lỗi cần đầu tư kĩ lưỡng.

Một Số Thuật Ngữ Thường Gặp:

Khi tìm hiểu về công nghệ SMT, bạn sẽ bắt gặp rất nhiều các thuật ngữ viết tắt như SMD, SMC, SME. Vậy chúng có ý nghĩa là gì. Hãy cùng tìm hiểu nhé:

Bạn đang đọc: Cách vận hành máy SMT

Viết tắt	Ý nghĩa
SMD	SMD là linh kiện dán bề mặt. Viết tắt của surface-mount devices (ở đây có thể là linh kiện thụ động, chủ động hoặc cơ điện)
SMT	SMT là công nghệ dán bề mặt. Viết tắt của surface mount technology.
SMA	SMA là lắp ráp bề mặt. Viết tắt của surface mount assembly
SMC	SMC là thành phần dán bề mặt. Viết tắt của surface mount components
SME	SME là thiết bị dán bề mặt. Viết tắt của surface-mount equipment.
PCB	PCB là bảng mạch in. Viết tắt của từ printed circuit board.

Quy Trình SMT Bao Gồm Các Giai Đoạn Nào?

Thiết kế board mạch:

Bước tiên phong của quy trình tiến độ SMT là phong cách thiết kế các bảng mạch in điện tử. Sử dụng ứng dụng giúp lựa chọn và sắp xếp vị trí các linh phụ kiện đồng thời định tuyến để xác lập liên kết điện trên bảng mạch. Cho ra sơ đồ và chế bản điện tử thuận tiện cho các bước tiếp theo. Một số ứng dụng được sử dụng như Orcad hoặc Cadstar. Ngoài ra còn có các ứng dụng EDA và CAD chuyên được dùng khác để giải quyết và xử lý tùy biến .

Lựa chọn linh kiện:

Sau khi được phong cách thiết kế, bản vẽ mạch in PCB sẽ được gửi tới các công ty sản xuất PCB và linh phụ kiện điện tử để đặt hàng. Bảng mạch in sẽ được triển khai khoan cắt và xác định vị trí. Còn linh phụ kiện sẽ được cung ứng theo nhu yếu. Các thành phần linh phụ kiện điện tử thường được đóng gói bằng nhiều cách khác nhau theo cuộn, ống hoặc trong khay .Do thành phần linh phụ kiện có size nhỏ nên trong bước đầu để trấn áp số lượng nguồn vào sẽ cần đếm bằng cách thủ công bằng tay hoặc sử dụng máy đếm linh phụ kiện như bên dưới để tiết kiệm chi phí công sức của con người và đạt hiệu suất cao cao hơn :Sau đó linh phụ kiện sẽ được sắp xếp lên các line sản xuất để sẵn sàng chuẩn bị cho quy trình lắp ráp tiếp theo .

Giai đoạn lập trình máy tự động:

Sau khi đã có khá đầy đủ linh phụ kiện điện tử và bảng mạch PCB thiết yếu. Bước tiếp theo sẵn sàng chuẩn bị thiết lập và lập trình các máy móc tương quan. Ưu điểm rất lớn của công nghệ SMT là năng lực tự động hóa cao. Các loại máy móc được thiết lập sẵn để lắp ráp, thay thế sửa chữa, phát hiện lỗi theo quy trình tiến độ tự động hóa. Đảm bảo tối ưu hóa hiệu suất và giảm ngân sách cho doanh nghiệp .Các loại máy như máy gắp đặt linh phụ kiện dán SMD và máy kiểm tra lỗi quang học AOI sẽ cần thiết lập từng vị trí đơn cử theo tọa độ. Trong đó các ứng dụng chuyên sử dụng sẽ quy đổi tài liệu Gerber / CAD thành file Centroid và vị trí tọa độ XY .

Công đoạn quét kem hàn:

Tại tiến trình này, máy quét kem hàn được sử dụng để quét kem hàn lên bảng mạch PCB. Máy sử dụng dao gạt để quét kem hàn lên các tấm bảng mạch PCB đã được đục sẵn lỗ .

Giai đoạn kiểm tra kem hàn SPI (Solder Paste Inspection):

Tuy quy trình tiến độ quét kem hàn nghe qua khá đơn thuần nhưng thường sẽ có nhiều lỗi phát sinh nếu không được giải quyết và xử lý cẩn trọng áp lực đè nén của dao gạt và lượng kem hàn thiết yếu. Bên cạnh đó, quy trình tiến độ kiểm tra SPI còn giúp phát hiện sớm và giảm thiểu rủi ro đáng tiếc do các lỗi gây ra .Thường thì các máy quét kem hàn tự động hóa solder paste printer sẽ có kèm tính năng kiểm tra 2D. Tuy nhiên có những lỗi khó phát hiện được mà phải cần đến máy SPI để kiểm tra mặt phẳng 3D của từng miếng đệm ( pad ) riêng không liên quan gì đến nhau .Một số lỗi tương quan đến kem hàn thường gặp

Xem thêm: 8 lưu ý “Phải Nhớ” khi Vận hành Máy phát điện 3 pha

Gắp đặt thành phần linh kiện:

Sau khi bảng mạch in PCB đã được quét đủ lượng kem hàn. Nó sẽ được vận động và di chuyển tới tiến trình tiếp theo của quy trình SMT là gắp đặt thành phần linh phụ kiện. Mỗi loại linh phụ kiện sẽ được lấy ra tự động hóa bằng đầu hút chân không hoặc kẹp gắp, chuyển dời tới vị trí đã được thiết lập sẵn trên mạng lưới hệ thống và đặt đúng chuẩn tại đó với vận tốc cao .Các quy trình giải quyết và xử lý của máy gắp đặt thành phần linh phụ kiện thường sẽ gồm có :

• Lập chỉ mục bảng (board indexing)
• Thiết lập bảng (board registration(
• Điều chỉnh tầm nhìn fiducial (fiducial vision alignment)
• Gắp linh kiện (component pick-up)
• Định vị các thành phần linh kiện / kiểm tra tầm nhìn (component centering/ vision inspection)
• Đặt các thành phần, linh kiện điện tử và đúng các vị trí đã lập chỉ mục trên bảng mạch
• Kiểm tra quang học tự động (automated optical inspection)

Kiểm tra trước khi hàn reflow (Pre-reflow Automated Optical Inspection):

Sau tiến trình lắp ráp linh phụ kiện, để bảo vệ mọi thành phần đều đã được đặt đúng chuẩn trước khi cho bảng mạch PCB tiến tới bước hàn reflow, người ta sẽ kiểm tra trước khi hàn bằng máy AOI. Một số lỗi quan trọng như vị trí, thành phần, tỷ lệ và thiếu sót linh phụ kiện sẽ được kiểm tra kĩ càng .

Giai đoạn hàn Reflow:

Tiếp theo, bảng mạch PCB sẽ được đưa vào lò hàn reflow. Phần kem hàn dưới tác động ảnh hưởng của nhiệt lượng sẽ nóng chảy tạo ra các mối hàn gắn chặt linh phụ kiện lại trên bảng mạch. Sẽ có từng tiến trình nhiệt độ riêng không liên quan gì đến nhau để các mối hàn được nóng chảy đủ mà không làm hư hại đến các thành phần linh phụ kiện trong đó .Sau tiến trình làm nóng sẽ đến quá trình hạ nhiệt và làm sạch để vô hiệu các kèm hàn dư sót lại .Quy trình nhiệt hàn reflow :Vùng preheat : độ tăng nhiệt độ cao nhất là 2.5 độ C / s ở khu vực làm nóng. Sự tăng nhiệt quá bất thần hoàn toàn có thể dẫn đến lỗi bóng hàng ( solder balling )Vùng ngâm nhiệt ( soak zone ) : là vùng giữ nhiệt độ trong khoảng chừng 150 – 210 độ C. Mức tăng nhiệt độ không quá 2.5 độ C / s suốt vùng ngâm nhiệt. Giai đoạn này thường lê dài 60-90 sVùng reflow : là quy trình tiến độ đạt được nhiệt độ đỉnh. Trong vùng hàn reflow nhiệt độ đổi khác trong khoảng chừng 230 – 255 độ C và nhiệt độ trên 217 độ C được giữ trong 40-70 s .Vùng hạ nhiệt ( cool-down zone ) : nhiệt độ sẽ được hạ xuống tại vùng này và độ giảm nhiệt sẽ hạ khoảng chừng 4 độ C / s

Kiểm tra AOI:

Sử dụng thiết bị kiểm tra mặt phẳng ( visual inspection ) tự động hóa của bảng mạch in ( PCB ), LCD hoặc transistor. Trong đó một camera tự động hóa quét thiết bị đang được kiểm tra để phát hiện các lỗi tương quan như thiếu linh phụ kiện, sai linh phụ kiện, xô lệch vị trí, kích cỡ hoặc hình dạng của linh phụ kiện so với phong cách thiết kế khởi đầu. Ngoài ra máy AOI hoàn toàn có thể được liên kết với máy xác định để thuận tiện kiểm soát và điều chỉnh các vị trí đặt linh phụ kiện và thay thế sửa chữa khi có lỗi .

Kiểm tra X-ray:

AXI là công nghệ tiên tiến sử dụng nguyên tắc tựa như như kiểm tra quang học ( AOI ). Tuy nhiên nó sử dụng tia X-ray thay vì tia sáng quang học để tự động hóa kiểm tra các thành phần linh phụ kiện. Máy AXI không chỉ có năng lực kiểm tra các mối hàn và các lỗi khuyết tật hoàn toàn có thể nhìn thấy được mà còn có năng lực kiểm tra các mối nối hàn ở các vị trí khó phát hiện hoặc các lỗi bị che khuất .

Các loại máy SMT cần thiết:

Công nghệ dán mặt phẳng SMT yên cầu trình độ kĩ thuật và góp vốn đầu tư máy móc chất lượng cao. Tại Nước Ta, công ty Lidinco chuyên phân phối và phân phối các loại máy SMT ship hàng cho dây chuyền sản xuất sản xuất, gia công, lắp ráp bảng mạch PCB chính hãng, tương hỗ kỹ thuật và trình độ. Liên hệ ngay để được tư vấn không tính tiền :

Công Ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống

Xem thêm: Động cơ Warp: Công nghệ đưa chúng ta đến gần hơn với tốc độ ánh sáng

Địa chỉ : 487 Cộng Hòa, P. 15, Quận Tân Bình, TP Hồ Chí Minh, Nước TaĐiện thoại : 028 3977 8269 / 028 3601 6797 / 028 3977 8019

E-Mail :