Türk dili Görüntüleme sayısı:0 Yazar:Bu siteyi düzenle Gönderildi: 2025-12-11 Kaynak:Bu site
Modern yüksek yoğunluklu SMT üretiminde, en pahalı hatalar lehim pastası baskı aşamasında doğar; ancak çoğu fabrika bunları yalnızca saatler sonra AOI veya işlevsel testte keşfeder. Hattınız zaten bu beş klasik uyarı işaretini gösteriyorsa, SMT Satırında yalnızca 'ihtiyacınız' SPI yoktur; ona dün ihtiyacınız vardı.
Her sabah yürüdüğünüzü AOI istasyonuna ve aynı kırmızı hata mesajlarını tekrar tekrar gördüğünüzü hayal edin: 'yetersiz lehim', 'aşırı lehim' veya 'köprüleme'. Bu kötü şans değildir; lehim pastası yazdırma adımınızda bir sorun olduğunun ilk büyük uyarı işaretidir.
AOI, bileşenler yerleştirildikten sonra kartları kontrol eden makinedir, dolayısıyla lehim pastası sorunları bulmaya devam ettiğinde bu, sorunun çok daha erken, doğrudan yazıcıda başladığı anlamına gelir. Çoğu fabrika, AOI'nın her şeyi yakalayacağını düşünüyor, ancak AOI sorunu gördüğünde, tahta zaten yerleştirme işlemini tamamlamış ve hatta belki yeniden düzenlemiştir.
Artık bunu düzeltmek çok fazla zaman ve paraya mal oluyor. SPI ise baskıdan hemen sonra, herhangi bir bileşen eklenmeden önce lehim pastasını kontrol eder. Bu şekilde, kötü panolar asla ilerlemez ve her gün saatlerce yeniden çalışma yapmaktan kurtulursunuz.
Yetersiz lehim, bazı pedlerde çok az macun olduğu anlamına gelir, bu nedenle bileşenler ısıtmadan sonra düzgün şekilde bağlanmayabilir. Aşırı lehim, çok fazla macun anlamına gelir ve bu da yakındaki pedler arasında kısa devre oluşmasına neden olabilir.
Bir tahtanın bir BGA topunun üzerinde gereken macunun yalnızca %60'ına sahip olduğunu, diğer tahtanın ise aynı noktada %140'ına sahip olduğunu görebilirsiniz. Bunun nedeni, yazıcının her seferinde aynı miktarı yatırmamasıdır. Operatörler genellikle macunu veya kalıbı suçlar ancak asıl sebep genellikle dengesiz basınç veya hızdır.
Ölçüm olmadan onu ancak daha sonra AOI konumunda keşfedersiniz. Yazdırmanın hemen ardından yapılacak basit bir SPI kontrolü, her bir ped üzerindeki tam hacmi gösterecek ve sorunu anında durduracaktır.
Yapıştırma ofseti, lehim pastasının olması gereken yerin biraz soluna veya sağına yazdırıldığı anlamına gelir. 25 mikronluk (bir saç telinden daha ince) küçük bir kayma bile macunun bir sonraki yastığa temas etmesini sağlayarak bir köprü oluşturabilir. Köprüleme, ayrı olması gereken pinler arasındaki küçük gümüş bağlantılara benziyor.
Mühendisler sıklıkla 'kalıp iyi' veya 'yerleştirme buna neden oldu' derler, ancak çoğu zaman yazıcı, yazdırma sırasında macunu hareket ettirir. Rastgele köprüleme özellikle 0,5 mm veya 0,4 mm bileşenler gibi ince aralıklı parçalarda yaygındır.
AOI onu yakalayacak, ancak tahta zaten pahalı çiplerle dolu. SPI her macun birikintisinin tam konumunu saniyeler içinde ölçer, böylece bir sonraki kart başlamadan yazıcıyı tamir edersiniz.
AOI bir lehim pastası sorunu için kartı her durdurduğunda, yazıcınız size bir mesaj gönderiyor: 'Yardıma ihtiyacım var!' IPC ve SMTA tarafından yapılan araştırmalar, tüm lehimleme kusurlarının %60 ila %74'ünün yazdırma aşamasında başladığını göstermektedir.
Bu, yeniden çalışma sürenizin yarısından fazlasının, SPI ile 10 saniyede düzeltilebilecek bir sorundan kaynaklandığı anlamına gelir. Bunu lastiği patlamış bir araba gibi düşünün; lastiklerini kontrol etmek için kaza yapana kadar beklemezsiniz. Şu anda AOI sana lastiğin patladığını söylüyor ama sen hâlâ sürüyorsun.
SPI'yi takmak bir lastik basınç sensörü eklemek gibidir: basınç düştüğü anda sizi uyarır, böylece ilk etapta asla lastik patlamazsınız. SPI ekleyen fabrikalar genellikle ilk ayda macunla ilgili kusurları %70 oranında azaltır.
Mühendisleriniz her gün yazıcı ayarlarını (hız, basınç, ayırma mesafesi) değiştirmek için saatler harcıyorsa ancak kalite hâlâ inişli çıkışlıysa, bir 'ayarlar' sorununuz yok demektir. 'Veri yok' sorununuz var. Gerçek ölçümler olmadan her ayarlama yalnızca bir tahminden ibarettir.
SPI size her macun depozitosunun net bir 3 boyutlu resmini verir, böylece neyi ne kadar değiştireceğinizi tam olarak bilirsiniz. Bu, saatlerce süren deneme yanılma sürecini 5 dakikalık bir düzeltmeye dönüştürür. Birçok fabrika, SPI'nin eksik alet olduğunu fark etmeden önce yıllarca bu hayal kırıklığıyla yaşıyor.
Sabah vardiyasında kusurlar sadece %2 olabilirken gece vardiyasında bu oran aniden %15'e fırlıyor. Makine programı tamamen aynı, kalıp aynı ve macun aynı kavanozdan. Tek fark operatördür. Bir kişi sileceği biraz daha sert bastırabilirken, bir başkası ayırma hızını biraz daha hızlı ayarlayabilir.
Bu küçük farklılıklar, gözle göremediğiniz büyük hacimsel değişiklikler yaratır. Herkes kimin 'haklı' olduğunu bilmediği için sinirleniyor. SPI her panoyu otomatik olarak ölçerek tahminleri ortadan kaldırır, böylece makineyi kim çalıştırıyor olursa olsun her vardiya aynı mükemmel baskıyı alır.
Çizgiyi temizliyorsunuz, yeni bir kalıp yerleştiriyorsunuz, ilk birkaç panoyu çalıştırıyorsunuz ve birdenbire AOI kırmızı hatalarla doluyor. Küçük açıklıklarda ses seviyesi %20-30 düşebilir veya daha önce hiç var olmayan köprüler ortaya çıkabilir. Bunun nedeni, her yeni kalıbın kalınlığının, açıklık boyutunun veya yüzey kaplamasının biraz farklı olmasıdır.
Ölçüm olmadan, dünün kalitesine geri dönmek için tüm gününüzü ayarları değiştirerek geçirirsiniz. SPI, şablon değişiminden sonra ilk kartı tarar ve size tam olarak hangi açıklıkların düşük veya yüksek olduğunu söyler. Akıllı bir ayarlama yaparak üretime devam edersiniz; pano israfı olmaz, saat israfı olmaz.
Bir pilotun tüm göstergeleri bantla kaplayarak uçağı indirmeye çalıştığını hayal edin. Silecek hızını veya basıncını yalnız hissederek ayarladığınızda olan şey tam olarak budur. İyi hissettiren küçük bir değişiklik aslında pedlerin yarısında sesin daha da kötüleşmesine neden olabilir.
Operatörler tüm gün boyunca ayarları ileri geri değiştirmek zorunda kalıyor ve kalite asla düzelmiyor. SPI kokpit kontrol panelinizdir: her pedin yüksekliğini, hacmini ve konumunu gerçek zamanlı olarak gösterir. Rakamları görüyorsunuz, kesin bir değişiklik yapıyorsunuz ve sorun ortadan kalkıyor. Veriye dayalı baskıya geçiş yapan fabrikalar, ilk hafta içinde istikrarlı bir kalite rapor ediyor.
BGA, QFN ve 01005 gibi küçük bileşenler arızalanmaya başladığında yeniden işleme istasyonu fabrikanın en yoğun yeri haline gelir. Tek bir bozuk kartın düzeltilmesi yüzlerce hatta binlerce dolara mal olabilir ve müşteriler gecikmelerden şikayet etmeye başlar.
Herkes paranın kaybolduğunu görebilir ancak çoğu kişi hala yeniden akışı veya yerleştirmeyi suçluyor. Gerçek şu ki, bu pahalı arızaların neredeyse tamamı zayıf lehim pastası baskısı ile başlıyor. SPI, bileşenler yerleştirilmeden önce onları durdurarak büyük miktarda zaman ve para tasarrufu sağlar.
BGA açık olması, bazı topların yeniden akıştan sonra hiç bağlanmadığı anlamına gelir. Baş yastığı, BGA topu düzgün bir şekilde erimek yerine macunun üzerinde duruyormuş gibi görünüyor. Çok fazla macun iki topu birbirine bağladığında kısa devre meydana gelir. Mühendisler sıklıkla 'yeniden akıtma profilinin yanlış' olduğunu söylerler ancak asıl sebep genellikle baskıdan kaynaklanan eşit olmayan macun hacmidir.
Bir topta %30 daha az macun varsa doğru şekilde ıslanmayacaktır. Tek bir BGA'un yeniden işlenmesi 30-60 dakika sürebilir ve çipe zarar verme riski taşır. SPI her topun macun hacmini baskıdan hemen sonra ölçer, böylece bu sorunlar hiçbir zaman yeniden akışa ulaşmaz.
QFN cihazlarının altında pedler bulunur, bu nedenle bir taraftaki macun hacmi çok düşükse lehim yan duvara tırmanmayacaktır; buna zayıf ıslatma denir. 01005 çipleri o kadar küçüktür ki, çok küçük bir hacim farkı bile yeniden akış sırasında bir ucun yukarı kalkmasına neden olarak mezar taşı oluşturur (çip bir mezar taşı gibi ayağa kalkar).
Her iki sorun da %100 eşit olmayan yazdırmadan kaynaklanmaktadır. Mezar taşıyla işaretlenmiş bir 01005'i yeniden işlemek, tahtaya zarar vermeden neredeyse imkansızdır. Operatörler, saniyeler içinde engellenmesi gereken bir durumu düzeltmek için sıcak hava tabancalarıyla saatler harcıyor. SPI yalnızca birkaç mikronluk hacim farklarını yakalayarak en küçük talaşları bile tamamen düz tutar.
Macun yüksekliğindeki 20 mikronluk fark kulağa çok küçük geliyor; insan saçından daha ince. Ancak yeniden akış sırasında, bu küçük fark büyük sorunlara dönüşür: açılmalar, şortlar, baş yastığa ya da mezar taşı. Kötü bir kart, akıllı telefon kamerası veya otomotiv sensörü gibi pahalı bir modülün tamamını hurdaya çıkarabilir.
Günde 500 pano yaparsanız, yalnızca %5'lik kusur oranı 25 hatalı pano anlamına gelir ve her gün binlerce dolar kaybedilir. Bunu bir ay ile çarptığınızda, maliyet yepyeni bir SPI makineyi kolayca amorti eder. SPI, yüksekliği 1 μm hassasiyetle ölçer, böylece 20 μm'lik bir sorun, kart yazıcıdan çıkmadan önce yakalanır ve giderilir.
Müşterileriniz her yıl daha küçük, daha yoğun, daha güçlü kartlar istiyor: 0,4 mm aralıklı BGA, 01005 dirençler, Mini LED diziler.
Parçalar küçülüyor ancak çoğu fabrika hâlâ 0603 dönemindeki aynı eski baskı alışkanlıklarını kullanıyor. Bu, bisikletle Formula 1 yarışını kazanmaya çalışmak gibidir. Fizik kuralları değişti ve eğer süreçleriniz onlarla birlikte değişmediyse başarısızlık garantidir.
0,4 mm'lik bir BGA yalnızca 0,25 mm çapında toplara sahiptir ve aralarındaki boşluk 0,15 mm'den azdır. 01005 çipi yalnızca 0,4 mm × 0,2 mm boyutundadır; bu da bir pirinç tanesinden daha küçüktür. Mini LED panolarda bir panelde 5 000–10 000 minik LED bulunabilir.
Bu parçalar için izin verilen lehim pastası hacim penceresi ±%50'den (on yıl önce kabul edilebilirdi) bugün ±%10–15'e düşer. Eğer ölçmüyorsanız, klimadan gelen küçük bir hava üflemesi bile macunu o pencerenin dışına itebilir.
Büyük 0603 veya 0805 parçalarıyla 'biraz daha fazla' veya 'biraz daha az' macunu yazdırabilirsiniz ve her şey yine de işe yaradı. Modern parçalarla neredeyse hiç marj kalmadı. Sadece %10'luk bir hacim farkı, mükemmel bir baskıyı yeniden akıtıldıktan sonra ölü bir tahtaya dönüştürebilir.
İnsan gözü bu farkı göremez ve AOI'daki normal 2 boyutlu kameralar da yüksekliği veya hacmi doğru bir şekilde ölçemez. Temelde bir fırtınada kör uçuyorsunuz.
AOI'ın yazdırma hatalarını bulmasını beklemek çok geç. O zamana kadar pahalı çipler yerleştirilmiş ve tahta fırından geçmiştir. 0,4 mm'lik bir BGA veya Mini LED panelin yeniden işlenmesi son derece zordur ve genellikle karta kalıcı olarak zarar verir.
Pek çok fabrika, yeni bir ürünün piyasaya sürülmesi başarısız olduğunda ve müşteriler siparişleri başka bir yere taşımakla tehdit ettiğinde bunu zor yoldan öğrenir. SPI size tek bir bileşeni yerleştirmeden önce ihtiyacınız olan verileri verir, böylece yeni, zor ürün ilk denemede sorunsuz bir şekilde başlatılır.
Ekibiniz yazıcıda bir sorun olduğuna dair güçlü bir his taşıyor ancak kimse bunu kanıtlayamıyor.
Toplantılar saatlerce sürüyor: 'Silecek mi? Macun mu? Kalıp mı? Sıcaklık mı?' Herkesin farklı bir fikri var çünkü kimsenin gerçek rakamları yok. Bu, en tehlikeli uyarı işaretidir; şüphe yüksek ancak veriler sıfır olduğunda.
Silecek bıçağı macunu soldan sağa tam olarak aynı kuvvetle itmelidir. Gerçekte, aşınmış silindirler veya kirli raylar, basıncın strok boyunca 0,5-2 kg kadar farklı olmasına neden olabilir.
Bu küçük değişiklik, tahtanın bir tarafındaki macun hacmini %20-40 oranında azaltabilir. Bunu asla elle hissetmeyeceksiniz, ancak panolar bunu yeniden akıttıktan sonra gösterecektir.
Modern ince PCB (0,6–0,8 mm) kendi ağırlıkları altında veya ısı nedeniyle kolayca bükülür. Sadece 100–150 μm'lik bir bükülme, macun hacminin panelin merkezi ile kenarı arasında %30 oranında değişmesi için yeterlidir.
Operatörler köprüler veya yetersiz lehim görüyor ancak nedenini açıklayamıyor. SPI tek taramada anında 3 boyutlu çarpık sayfa haritası ve hacim haritası oluşturur, böylece sorunun tam olarak nerede olduğunu bilirsiniz.
Lehim pastası oda sıcaklığındaki neme karşı hassastır. 5 °C'lik bir artış veya %10'luk nem düşüşü, macunun farklı şekilde yuvarlanmasına ve hacminin %15-30 oranında değişmesine neden olabilir. Aynı tedarikçiden gelen yeni bir macun partisi, metal içeriğindeki veya akısındaki küçük değişiklikler nedeniyle tamamen farklı davranabilir.
SPI olmadan bunu ancak yüzlerce kötü panodan sonra keşfedersiniz. SPI ile yeni grubun ilk panosundaki değişikliği görebilir ve saniyeler içinde ayarlayabilirsiniz.
Yukarıdaki beş işaretten ikisini bile tanıyorsanız, mesaj açıktır: Baskı süreciniz kontrolden çıkmıştır ve size her gün maliyet getirmektedir. İyi haber şu ki düzeltme basit ve hızlı.
☐ AOI aynı yapıştırma sorunları (hacim, köprü, ofset) için panoları durdurmaya devam ediyor
☐ SMT Yazıcı ayarları neredeyse her vardiyada değişti ve kalıcı bir gelişme olmadı
☐ Yeniden işleme istasyonu ince adımlı BGA / QFN / 01005 hatalarıyla dolu
☐ Bir sonraki ürününüz 0,4 mm veya daha küçük aralık veya Mini LED kullanıyor
☐ Yazıcı sorunları hakkında tartışıyorsunuz ancak herhangi bir şeyi kanıtlayacak somut rakamlarınız yok
İki veya daha fazla kontrol = fabrikanız zaten her hafta binlerce dolar kaybediyor.
Çoğu şirket, SPI'yi nihayet kurmadan önce büyük bir müşteri denetimine, büyük bir saha arızasına veya kaybedilen bir sözleşmeye kadar bekler. O zamana kadar zaten altı ila yirmi dört aylık kârı çöpe atmış oldular. Akıllı fabrikalar, acı dayanılmaz hale gelmeden önce SPI'yi kurar.
Makine genellikle daha az yeniden işleme, %99'un üzerinde daha yüksek verim ve sıfır müşteri şikayeti sayesinde kendini 6-12 ayda amorti eder. Geriye kalan tek soru şudur: 'Aptal vergiyi' ödemeye devam etmek mi yoksa bugün para biriktirmeye başlamak mı istersiniz?
Hayır. AOI bileşen yerleştirildikten sonra üst yüzeyi görüyor; bileşenler yerleştirilmeden önce lehim pastasının hacmini, yüksekliğini veya eş düzlemliliğini ölçemez. Sektör verileri, 3D SPI'nin, AOI'nın normalde çok geç yakalayacağı kusurların %60-80'ini önlediğini gösteriyor.
Modern hat içi 3D SPI sistemleri, tam 3D ölçümle 30–80 cm²/sn denetim hızına ulaşır; bu, çoğu yüksek hızlı yerleştirme makinesinden daha hızlıdır. Çevrim süresi etkisi genellikle kart başına 3 saniyeden azdır.
Tipik geri ödeme süresi, yalnızca yeniden işleme/hurda azaltma yoluyla 6-12 aydır. Yüksek karışımlı fabrikalar genellikle 6 aydan kısa sürede yatırım getirisi elde ediyor; otomotiv/medikal/havacılık/uzay sektörleri, sıfır kaçış gereklilikleri nedeniyle 3-9 ayda yatırım getirisi elde ediyor.
Stabil ürünler bile şablonun aşınmasından, macun partisinin değişmesinden ve çevresel sürüklenmeden muzdariptir. Yıllardır yalnızca tek bir ürün çalıştıran fabrikalar, SPI kurulduktan sonra hala %3-8 verim artışı rapor ediyor.
Macunla ilgili kusurlar için aylık mevcut yeniden işleme + hurda maliyetinizi hesaplayın, 12 ile çarpın ve ardından SPI fiyatıyla karşılaştırın. Matematik neredeyse her zaman tek bir slaytta kendi adına konuşur.
