एसएमडी मशीनेंः इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण की सटीकता और बुद्धि के लिए मुख्य चालक

एसएमडी मशीनेंः इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण की सटीकता और बुद्धि के लिए मुख्य चालक

सरफेस माउंट डिवाइस (एसएमडी) तकनीक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण के क्षेत्र में एक प्रमुख प्रक्रिया है। इसका मुख्य उपकरण - एसएमडी मशीनें (सरफेस माउंट मशीनों, रिफ्लो ओवन सहित)निरीक्षण उपकरण, आदि) - उच्च गति, उच्च परिशुद्धता और स्वचालित प्रक्रियाओं के माध्यम से पीसीबी सब्सट्रेट पर सूक्ष्म-घटकों को सटीक रूप से इकट्ठा करते हैं।आईओटी उपकरण, और पहनने योग्य इलेक्ट्रॉनिक्स, एसएमडी मशीनों ने लगातार माइक्रोन-स्तर की स्थापना, बहु-प्रक्रिया एकीकरण और बुद्धिमान नियंत्रण में सफलता हासिल की है।यह लेख तीन आयामों से विश्लेषण करता है: मुख्य प्रौद्योगिकियां, उद्योग की चुनौतियां और भविष्य के रुझान।

एसएमडी मशीनों के मुख्य तकनीकी मॉड्यूल
उच्च-गति प्लेसमेंट मशीन
सतह माउंट प्रौद्योगिकी (एसएमटी) मशीन एसएमडी उत्पादन लाइन का मुख्य उपकरण है, और इसका प्रदर्शन संयुक्त रूप से गति नियंत्रण, दृश्य स्थिति और खिला प्रणाली द्वारा निर्धारित किया जाता है।

गति नियंत्रण: रैखिक मोटर्स और चुंबकीय लेविटेशन तकनीक से माउंटिंग की गति 150,000 सीपीएच (घंटे में घटक) तक बढ़ जाती है।Siemens SIPLACE TX श्रृंखला एक समानांतर रोबोटिक हाथ वास्तुकला को 0 की अति उच्च गति माउंटिंग प्राप्त करने के लिए अपनाता है0.06 सेकंड प्रति टुकड़ा।

विजुअल पोजिशनिंगः एआई-संचालित मल्टीस्पेक्ट्रल इमेजिंग प्रौद्योगिकियां (जैसे एएसएमपीटी की 3 डी एओआई प्रणाली) घटक 01005 (0.4 मिमी × 0.2 मिमी) के ध्रुवीयता विचलन की पहचान कर सकती हैं,की स्थिति सटीकता ± 15μm के साथ.

फीडिंग सिस्टमः वाइब्रेटिंग डिस्क और टेप फीडर 0201 से 55 मिमी × 55 मिमी तक के घटक आकार सीमा का समर्थन करते हैं।पैनासोनिक एनपीएम-डीएक्स श्रृंखला लचीली ओएलईडी स्क्रीन की घुमावदार सतह को भी संभाल सकती है.

सटीक वेल्डिंग उपकरण

रिफ्लो सोल्डरिंग ओवन:नाइट्रोजन संरक्षण और बहु-तापमान क्षेत्र सटीक तापमान नियंत्रण (± 1°C) तकनीक पित्ताशय जोड़ों के ऑक्सीकरण को कम कर सकती है और सीसा मुक्त पित्ताशय पेस्ट के लिए उपयुक्त है (पिघलने का बिंदु 217-227°C)हुआवेई के 5जी बेस स्टेशन पीसीबी में वैक्यूम रिफ्लो सोल्डरिंग तकनीक को अपनाया गया है ताकि बीजीए चिप्स के निचले बुलबुले को खत्म किया जा सके, जिसमें शून्य दर 5% से कम है।

चुनिंदा लेजर वेल्डिंग (एसएलएस): लघुकृत क्यूएफएन और सीएसपी पैकेज के लिए, आईपीजी फोटोनिक्स द्वारा विकसित फाइबर लेजर 0.2 मिमी स्पॉट व्यास के माध्यम से स्थानीय वेल्डिंग प्राप्त करता है,और पारंपरिक प्रक्रिया की तुलना में गर्मी प्रभावित क्षेत्र (HAZ) 60% कम हो जाता है.

बुद्धिमान पहचान प्रणाली

थ्रीडी एसपीआई (सोल्डर पेस्ट डिटेक्शन):कोह योंग की 3 डी माप प्रौद्योगिकी ब्रिजिंग या झूठी मिलाप को रोकने के लिए मोयर फ्रिंज प्रोजेक्शन के माध्यम से मिलाप पेस्ट मोटाई (सटीकता ± 2μm) और आयतन विचलन का पता लगाती है.

AXI (Automatic X-ray Inspection): YXLON के माइक्रोफोकस एक्स-रे (१μm के रिज़ॉल्यूशन के साथ) बहु-परत पीसीबीएस में प्रवेश कर सकते हैं और बीजीए के छिपे हुए सोल्डर जोड़ दोषों की पहचान कर सकते हैं।टेस्ला मॉडल 3 के ईसीयू बोर्ड की निरीक्षण दक्षता में 40% की वृद्धि हुई है.

ii. तकनीकी चुनौतियां और नवाचार दिशाएं
लघुकृत घटकों की माउंटिंग सीमा
01005 घटक और 0.3 मिमी की दूरी के साथ सीएसपी पैकेज की आवश्यकता है कि सतह माउंट मशीन के सक्शन नोजल की वैक्यूम दबाव नियंत्रण सटीकता ±0.1kPa तक पहुंच जाए और साथ ही,इलेक्ट्रोस्टैटिक अवशोषण के कारण घटकों के विस्थापन को दूर करने की आवश्यकता हैसमाधानों में निम्नलिखित शामिल हैंः

कम्पोजिट सामग्री के सक्शन नोजलः सिरेमिक-लेपित सक्शन नोजल (जैसे फुजी एनएक्सटी IIIc) घर्षण गुणांक को कम करते हैं और सूक्ष्म-घटकों को उठाने की स्थिरता को बढ़ाते हैं।

गतिशील दबाव मुआवजाः नॉर्डसन डीआईएमए प्रणाली चिप टूटने से रोकने के लिए वास्तविक समय वायु दबाव प्रतिक्रिया के माध्यम से स्वचालित रूप से माउंट दबाव (0.05-1N) को समायोजित करती है।

अनियमित आकार और लचीले सब्सट्रेट के बीच संगतता
फोल्डेबल स्क्रीन फोन और फ्लेक्सिबल सेंसरों के लिए पीआई (पॉलीमाइड) सब्सट्रेट पर घटकों को माउंट करने की आवश्यकता होती है। पारंपरिक कठोर जुड़नार सब्सट्रेट के विकृति का कारण बनते हैं।अभिनव समाधानों में शामिल हैं:

वैक्यूम अवशोषण मंचः JUKI RX-7 प्लेसमेंट मशीन जोनल वैक्यूम अवशोषण को अपनाती है, 0.1 मिमी मोटी लचीली सब्सट्रेट के साथ संगत है, और झुकने की त्रिज्या ≤3 मिमी है।

लेजर-सहायता प्राप्त पोजिशनिंगः कोहोरेंट का पराबैंगनी लेजर लचीले सब्सट्रेट की सतह पर माइक्रो-मार्क (१०μm की सटीकता के साथ) काटेगा।थर्मल विरूपण त्रुटियों को ठीक करने में दृष्टि प्रणाली की सहायता करना.

बहु-प्रजाति और छोटे बैचों के उत्पादन की मांग
उद्योग 4.0 तेजी से मॉडल परिवर्तन (एसएमईडी) की दिशा में उत्पादन लाइनों के विकास को बढ़ावा देता है और उपकरणों को "एक क्लिक स्विचिंग" मोड का समर्थन करने की आवश्यकता हैः

मॉड्यूलर फीडर: यामाहा YRM20 फीडर 5 मिनट के भीतर सामग्री टेप विनिर्देशों के स्विचिंग को पूरा कर सकता है और 8 मिमी से 56 मिमी तक बैंडविड्थ के अनुकूली समायोजन का समर्थन करता है।

डिजिटल ट्विन सिमुलेशनः सीमेंस प्रोसेस सिमुलेट सॉफ्टवेयर वर्चुअल डिबगिंग के माध्यम से माउंटिंग पथ को अनुकूलित करता है, जिससे मॉडल परिवर्तन समय 30% कम हो जाता है।

iii. भविष्य के रुझान और उद्योग के दृष्टिकोण
एआई संचालित प्रक्रिया अनुकूलन

दोष पूर्वानुमान मॉडलःNVIDIA मेट्रोपोलिस प्लेटफॉर्म SPI और AOI डेटा का विश्लेषण करता है ताकि एक तंत्रिका नेटवर्क को सोल्डर पेस्ट प्रिंटिंग दोषों (सटीकता दर >95%) की भविष्यवाणी करने और प्रक्रिया मापदंडों को पहले से समायोजित करने के लिए प्रशिक्षित किया जा सके.

स्व-शिक्षण कैलिब्रेशन प्रणालीः KUKA का AI नियंत्रक ऐतिहासिक डेटा के आधार पर माउंटिंग त्वरण वक्र को अनुकूलित कर सकता है, जिससे घटक उड़ान ऑफसेट के जोखिम को कम किया जा सकता है।

ग्रीन मैन्युफैक्चरिंग और ऊर्जा खपत नवाचार

कम तापमान में मिलाप प्रौद्योगिकीः इंडियम टेक्नोलॉजी द्वारा विकसित Sn-Bi-Ag मिलाप पेस्ट (पिघलने का बिंदु 138°C) कम तापमान में रिफ्लो मिलाप के लिए उपयुक्त है,ऊर्जा की खपत में 40% की कमी.

अपशिष्ट पुनर्चक्रण प्रणालीः एएसएम इको फीड अपशिष्ट बेल्ट में प्लास्टिक और धातुओं का पुनर्चक्रण करता है, जिसमें 90% तक सामग्री पुनः उपयोग दर होती है।

फोटोइलेक्ट्रिक हाइब्रिड एकीकरण प्रौद्योगिकी
सीपीओ (को-पैकेज्ड ऑप्टिक्स) उपकरणों में ऑप्टिकल इंजन और इलेक्ट्रिकल चिप को एक साथ लगाने की आवश्यकता होती है। नए उपकरणों को एकीकृत करने की आवश्यकता हैः

नैनोस्केल संरेखण मॉड्यूलः जीस लेजर संरेखण प्रणाली एक इंटरफेरोमीटर के माध्यम से ऑप्टिकल वेवगाइड और सिलिकॉन फोटोनिक चिप्स के उप-माइक्रोन स्तर के संरेखण को प्राप्त करती है।

संपर्क रहित वेल्डिंगः लेजर-प्रेरित फॉरवर्ड ट्रांसफर (LIFT) तकनीक फोटोनिक क्रिस्टल घटकों को सटीक रूप से रख सकती है, जिससे यांत्रिक तनाव क्षति से बचा जा सकता है।

निष्कर्ष
इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण के केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के रूप में,SMD मशीनों का तकनीकी विकास सीधे इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लघुकरण और उच्च प्रदर्शन के बीच की सीमा को परिभाषित करता है01005 घटकों की माइक्रोन स्तर की स्थापना से लेकर एआई संचालित बुद्धिमान उत्पादन लाइनों तक, लचीले सब्सट्रेट अनुकूलन से लेकर फोटोइलेक्ट्रिक हाइब्रिड एकीकरण तक,उपकरण नवाचार भौतिक सीमाओं और प्रक्रिया की बाधाओं को तोड़ रहा हैचीनी निर्माताओं जैसे हुआवेई और हान के लेजर द्वारा सटीक गति नियंत्रण और लेजर वेल्डिंग के क्षेत्र में की गई सफलताओं के साथ,वैश्विक एसएमडी उद्योग उच्च परिशुद्धता की ओर अपने पुनरावृत्ति में तेजी लाएगा, उच्च लचीलापन और कम कार्बोनाइजेशन, इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की अगली पीढ़ी के निर्माण की नींव रखती है।