पीसीबी असेंबली मशीनः इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण उद्योग श्रृंखला का सटीक इंजन

पीसीबी असेंबली मशीनः इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण उद्योग श्रृंखला का सटीक इंजन

प्रिंटेड सर्किट बोर्ड असेंबली मशीन आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण में मुख्य उपकरण है। यह प्रतिरोधकों, संधारित्रों,और सर्किट बोर्ड पर चिप्स, और सोल्डरिंग और निरीक्षण जैसी प्रक्रियाओं के माध्यम से विद्युत इंटरकनेक्शन प्राप्त करना। 5G संचार, AI चिप्स, नई ऊर्जा वाहनों और अन्य क्षेत्रों के तेजी से विकास के साथ,पीसीबी असेंबली मशीनें लगातार उच्च गति की दिशाओं में तोड़ रहे हैंइस लेख में तीन आयामों से विश्लेषण किया जाएगा: मुख्य प्रौद्योगिकी मॉड्यूल, उद्योग की चुनौतियां और नवाचार और भविष्य के रुझान।

पीसीबी असेंबली मशीनों के मुख्य तकनीकी मॉड्यूल
SMT पिक-एंड-प्लेस मशीन
सतह माउंट प्रौद्योगिकी (एसएमटी) मशीन पीसीबी असेंबली के लिए मुख्य उपकरण है।यह एक उच्च गति गति नियंत्रण प्रणाली और दृश्य पोजिशनिंग प्रौद्योगिकी के माध्यम से घटकों की सटीक नियुक्ति प्राप्त करता हैउदाहरण के लिए, युआनलीशेंग ईएम-560 सतह माउंट तकनीक (एसएमटी) मशीन एक उड़ान अभिविन्यास मॉड्यूल को अपनाती है, जो 0.6 मिमी × 0.3 मिमी से 8 मिमी × 8 मिमी तक घटकों की माउंटिंग का समर्थन करती है,±25μm34 की सटीकता के साथउन्नत उपकरण में वास्तविक समय में पीसीबी थर्मल डिफॉर्मेशन के कारण होने वाले ऑफसेट को ठीक करने के लिए एक एआई विजुअल मुआवजा प्रणाली से भी लैस है, जिससे उपज 6% बढ़ जाती है।

वेल्डिंग उपकरण

रिफ्लो सोल्डरिंग ओवन: पारंपरिक प्रक्रिया समान ताप के माध्यम से सोल्डर पेस्ट को पिघलाती है, लेकिन उच्च घनत्व वाले चिप्स थर्मल विस्तार में अंतर के कारण विकृति और विफलता के लिए प्रवण होते हैं।इंटेल ने पारंपरिक रिफ्लो सोल्डरिंग को हॉट प्रेस बॉन्डिंग (टीसीबी) तकनीक से बदल दिया है, स्थानीय गर्मी और दबाव लागू करने के लिए 50μm से कम करने के लिए मिलाप जोड़ों की दूरी को कम करने के लिए, 49 से ब्रिजिंग जोखिम को काफी कम कर देता है।

हॉट प्रेस बॉन्डिंग मशीन (टीसीबी): एचबीएम (हाई बैंडविड्थ मेमोरी) के निर्माण में,टीसीबी डिवाइस सटीक तापमान नियंत्रण (± 1°C) और दबाव नियंत्रण (0 के माध्यम से DRAM चिप्स की 16 परतों के स्टैकिंग प्राप्त करता हैएसके हाइनीक्स द्वारा एचबीएम3ई के उत्पादन में एएसएमपीटी उपकरण का उपयोग बहु-परत स्टैकिंग के उपज अनुकूलन के लिए इसके समर्थन के कारण किया गया था।

पता लगाने और मरम्मत प्रणाली
स्वचालित ऑप्टिकल निरीक्षण (एओआई) इलेक्ट्रोलुमिनेसेन्स (ईएल) तकनीक के साथ मिलकर माइक्रोन स्तर के सोल्डर जोड़ों के दोषों की पहचान कर सकता है।पीसीबी की सतह पर प्रत्येक घटक के परीक्षण डेटा को कोडित करना ताकि पूर्ण जीवन चक्र ट्रेस करने योग्यता प्राप्त हो 36कुछ उच्च-अंत के उपकरणों में रिडंडेंट सोल्डर को सीधे हटाने या झूठे सोल्डर जोड़ों की मरम्मत के लिए लेजर मरम्मत मॉड्यूल भी शामिल हैं।

ii. तकनीकी चुनौतियां और नवाचार दिशाएं
उच्च घनत्व वाले इंटरकनेक्शन की तकनीकी सीमा
माइक्रोएलईडी और एआई चिप्स के लिए 30 माइक्रोन से कम पैड पिच की आवश्यकता होती है, जिसे पारंपरिक घटाव विधियों द्वारा पूरा करना मुश्किल है।लेजर डायरेक्ट राइटिंग एक्सपोजर (एलडीआई) तकनीक के साथ संयुक्त संशोधित अर्ध-संयोजन विधि (एमएसएपी) 20μm की लाइन चौड़ाई प्राप्त कर सकती है और 28nm से नीचे की प्रक्रियाओं के लिए उपयुक्त हैइसके अतिरिक्त, अंधेरे दफन वाइस प्रौद्योगिकी और मनमाना परत इंटरकनेक्ट (ELIC) प्रक्रियाओं के लोकप्रियकरण ने HDI बोर्डों को 40μm की लाइन चौड़ाई की ओर विकसित करने के लिए प्रेरित किया है।

बहु-सामग्री संगतता और थर्मल प्रबंधन
नई ऊर्जा वाहनों के पीसीबी को 100 ए से अधिक की धारा ले जाने की आवश्यकता होती है। मोटी तांबे की प्लेटों (2-20 औंस) की साइड एटिंग समस्या अंतर एटिंग द्वारा हल की जाती है,लेकिन मोटी तांबे की परतों और उच्च आवृत्ति सामग्री के संयोजन से विघटन की प्रवृत्ति हैडायनामिक पल्स एटिंग (डीपीई) और संशोधित पीटीएफई सब्सट्रेट (डीके स्थिरता ± 0.03) समाधान बन गए हैं।3 डी संरचना पीसीबीएस घटकों पर उच्च तापमान के प्रभाव को कम करने के लिए एक गहराई नियंत्रण स्लॉट डिजाइन (50-80% की बोर्ड मोटाई के साथ) के माध्यम से हीट सिंक को एकीकृत करता है.

बुद्धिमान और लचीला उत्पादन
आईओटी डेटा के साथ छह सिग्मा डीएमएआईसी प्रक्रिया एकीकरण उत्पादन लाइन उपज का अनुकूलन करता है।हानवा सेमीटेक की टीसीबी बंधन मशीन एक स्वचालित प्रणाली से लैस है जो 8 से 16 परतों के बीच तेजी से स्विचिंग का समर्थन करती है, मैन्युअल हस्तक्षेप को कम करता है। एआई-संचालित वास्तविक समय विचलन सुधार प्रणाली सोल्डर पेस्ट प्रसार मॉडल के आधार पर ब्रिजिंग जोखिमों की भविष्यवाणी कर सकती है और वेल्डिंग मापदंडों को गतिशील रूप से समायोजित कर सकती है.

iii. अनुप्रयोग परिदृश्य और उद्योग के चालक
उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स
फोल्डेबल स्क्रीन फोन और टीडब्ल्यूएस हेडफ़ोन ने अल्ट्रा-थिन पीसीबीएस की मांग को बढ़ाया है।ब्लाइंड होल/बोरेड होल तकनीक (50-100μm माइक्रो-होल) और लचीलापन-कठोर कम्पोजिट बोर्ड (जैसे पॉलीमाइड सामग्री) मुख्यधारा बन गए हैं, सतह माउंट प्रौद्योगिकी (एसएमटी) मशीनों के लिए उच्च परिशुद्धता घुमावदार सतह बंधन क्षमताओं की आवश्यकता होती है।

ऑटोमोबाइल इलेक्ट्रॉनिक्स
ऑटोमोटिव ग्रेड पीसीबीएस को उच्च तापमान प्रतिरोध (उच्च टीजी सामग्री) और कंपन प्रतिरोध परीक्षण पास करने की आवश्यकता है।ENEPIG (इलेक्ट्रोलेस निकेल पैलैडियम कोटिंग) सतह उपचार प्रक्रिया एल्यूमीनियम तार बंधन के साथ संगत हैटेस्ला 4680 बैटरी प्रबंधन प्रणाली 20 औंस मोटी तांबे की प्लेटों का उपयोग करती है और उच्च धारा संचरण का समर्थन करती है।

एआई और उच्च-प्रदर्शन कंप्यूटिंग
एचबीएम मेमोरी 3 डी स्टैकिंग प्राप्त करने के लिए टीसीबी बॉन्डिंग मशीनों पर निर्भर करती है। एसके हाइनीक्स की एमआर-एमयूएफ प्रक्रिया एपॉक्सी मोल्डिंग यौगिक के साथ अंतराल को भरती है,और थर्मल चालकता पारंपरिक NCF की तुलना में दोगुनी है, जो एआई चिप्स की उच्च गर्मी अपव्यय आवश्यकताओं के लिए उपयुक्त है।

iv. भविष्य के रुझान और उद्योग के दृष्टिकोण
फोटोइलेक्ट्रिक हाइब्रिड एकीकरण
3 एनएम चिप्स की लोकप्रियता ने ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक को-पैकेजिंग (सीपीओ) की मांग को जन्म दिया है।लेजर युग्मन और सूक्ष्म ऑप्टिकल संरेखण प्रौद्योगिकियों की ओर उन्नत करने के लिए ड्राइविंग असेंबली मशीनें.

हरित विनिर्माण और मानकीकरण
सीसा मुक्त मिलाप और हेलोजन मुक्त सब्सट्रेट के प्रचार के लिए वेल्डिंग उपकरण को कम तापमान की प्रक्रियाओं (जैसे कि Sn-Bi मिश्र धातु का पिघलने का बिंदु 138°C पर) के लिए अनुकूलित करने की आवश्यकता होती है।नियमन से उपकरण निर्माताओं को कम ऊर्जा खपत वाले मॉड्यूल विकसित करने के लिए प्रेरित किया जाएगा।उदाहरण के लिए, पल्स हीटर के तेजी से हीटिंग और कूलिंग डिजाइन से ऊर्जा की खपत 50% तक कम हो सकती है।

मॉड्यूलरकरण और बहु-कार्यात्मक एकीकरण
भविष्य के उपकरणों में सतह माउंट तकनीक (एसएमटी), मिलाप और निरीक्षण शामिल हो सकते हैं।एएसएमपीटी के को-ईएमआईबी पैकेजिंग उपकरण वेफर स्तर और सब्सट्रेट स्तर पर मिश्रित प्रसंस्करण का समर्थन करते हैं, एचएमबी उत्पादन चक्र को 49% तक छोटा करता है।

निष्कर्ष
इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण के "सटीक हाथ" के रूप में, पीसीबी असेंबली मशीनों का तकनीकी विकास सीधे इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लघुकरण और प्रदर्शन सीमाओं को परिभाषित करता है।सतह माउंट प्रौद्योगिकी (एसएमटी) मशीनों की माइक्रोन स्तर की स्थिति से लेकर टीसीबी बॉन्डिंग मशीनों के बहु-परत स्टैकिंग तकएआई गुणवत्ता निरीक्षण से लेकर हरित प्रक्रियाओं तक, उपकरण नवाचार उच्च मूल्यवर्धित क्षेत्रों की ओर बढ़ने के लिए औद्योगिक श्रृंखला को प्रेरित कर रहा है।32 परत बहु परत बोर्ड प्रौद्योगिकी में Jialichuang जैसे चीनी निर्माताओं की सफलताओं के साथ, साथ ही साउथ कोरिया और संयुक्त राज्य अमेरिका सेमीकंडक्टर और एएसएमपीटी से लिपस्टिक मशीन बाजार में प्रतिस्पर्धा,वैश्विक पीसीबी असेंबली मशीन उद्योग में अधिक तीव्र तकनीकी प्रतिस्पर्धा और सहयोग के साथ-साथ पारिस्थितिक पुनर्निर्माण होगा. 379