Hrvatski 
Inspekcija paste za lemljenje (SPI) kritičan je dio moderne tehnologije površinske montaže (SMT). Međutim, postoje slučajevi u kojima SPI možda nije potreban. Bilo zbog malih količina proizvodnje, jednostavnog dizajna ili specifičnih proizvodnih procesa, neki scenariji mogu zaobići ovaj korak automatizirane inspekcije. Ovaj članak istražuje situacije u kojima SPI možda nije potreban i kompromise koji dolaze s njegovim preskakanjem.
U izradi prototipova male količine, koja se često koristi u jednokratnoj ili maloserijskoj proizvodnji, pasta za lemljenje nanosi se ručno pomoću štrcaljki ili malih šablona. Nakon nanošenja paste, koristi se ručno lemljenje ili reflow parne faze za stvaranje konačnog proizvoda. Operateri mogu pratiti i prilagođavati primjenu paste u stvarnom vremenu, ispravljajući sve nedosljednosti odmah. Ovaj izravan nadzor eliminira potrebu za automatiziranim SPI-jem, koji se obično koristi za upravljanje varijabilnošću u brzom ispisu velike količine. Za izradu prototipova, gdje su volumeni paste manji, a varijacije manje kritične, obično je dovoljna ručna intervencija.
Za hobiste, proizvođače ili male inženjerske timove koji proizvode manje od 10 ploča, automatizirani SPI često nije isplativ niti potreban. Ova izvođenja obično uključuju ručno postavljanje komponenti na ploče s ručno tiskanom ili nanesenom pastom. Vizualne provjere pod povećanjem, u kombinaciji s funkcionalnim testiranjem, obično su dovoljne da se osigura da je sklop točan. U tim slučajevima, vrijeme i troškovi potrebni za postavljanje i održavanje SPI sustava mogu daleko nadmašiti prednosti, posebno kada se radi s jednostavnim dizajnom.
Postavljanje i programiranje SPI sustava zahtijeva značajno vrijeme i ulaganja. To je često opravdano za velike serije, gdje se prednosti automatizirane inspekcije isplate s vremenom. Međutim, u seriji od manje od 50 ploča, fiksni troškovi SPI sustava nadmašuju potencijalne uštede od manjeg broja nedostataka. Bez SPI-a operateri mogu ubrzati cikluse izrade prototipova i smanjiti troškove, što je posebno kritično kada se dizajni brzo ponavljaju u fazama istraživanja i razvoja.
Ploče koje se oslanjaju isključivo na komponente s rupama uopće ne zahtijevaju pastu za lemljenje. Umjesto toga, komponente se umeću u obložene rupe, a lem se nanosi valnim ili ručnim lemljenjem. Budući da ne postoji proces ispisa paste, nema potrebe da SPI provjerava volumen paste ili poravnanje. Ove vrste ploča često se nalaze u naslijeđenim dizajnima ili u aplikacijama velike snage gdje pouzdanost lemljenih spojeva ne ovisi toliko o preciznosti paste.
Za hibridne ploče koje kombiniraju tehnologiju kroz rupu i tehnologiju površinske montaže (SMT), gdje se koristi samo nekoliko SMT komponenti, metode ručnog nanošenja paste ili pin-in-paste mogu biti dovoljne. Ovi dizajni imaju nisku gustoću komponenti, smanjujući rizik od premošćavanja ili nedovoljne količine paste. Operateri mogu vizualno pregledati pastu na nekoliko SMT jastučića prije postavljanja komponenti, čineći SPI nepotrebnim.
Stariji dizajni koji koriste veće pakete (kao što su SOIC, 1206 i veće komponente) sa širim razmakom jastučića često su popustljiviji kada se radi o volumenu i poravnanju paste. Ovi robusni izgledi rijetko imaju greške povezane s ispisom, čak i kada se sastavljaju ručno. U takvim slučajevima, rizik od pogrešaka zbog ispisa paste je minimalan, tako da SPI nije neophodan, čak ni u proizvodnji male količine.
Valovito lemljenje obično se koristi u dvostranim pločama gdje se SMT komponente s donje strane lemljuju nakon što su komponente s gornje strane postavljene. U ovom procesu, točkice ljepila drže komponente na mjestu, a val nanosi rastaljeni lem na spojeve. Budući da se na donjoj strani ne koristi pasta za lemljenje, nema potrebe da SPI pregledava pastu, jer nema ispisa paste.
Selektivno lemljenje koristi se za komponente koje zahtijevaju precizno lemljenje, često u pločama s mješovitom tehnologijom s komponentama s provrtom i SMT komponentama. U ovim primjenama, lem se nanosi samo na određene spojeve pomoću mini-valova ili fontana, zaobilazeći u potpunosti potrebu za ispisom paste. Kao rezultat toga, SPI nije potreban za ove aplikacije.
Za primjene koje zahtijevaju visoku mehaničku čvrstoću i pouzdanost, kao što je automobilska ili zrakoplovna industrija, obično se koriste vodljiva ljepila ili press-fit spojevi. Ove metode ne zahtijevaju pastu za lemljenje i stoga eliminiraju potrebu za SPI. U tim slučajevima, pouzdanost spojeva je osigurana na druge načine, a rizik od kvarova zbog varijacija paste je zanemariv.
Dizajni koji se prvenstveno sastoje od velikih pasivnih komponenti (1206 ili većih) postavljenih na široke jastučiće su inherentno opraštajući kada su u pitanju varijante paste. Ručni ili poluautomatski ispis obično ne uzrokuje značajne nedostatke, a manja je vjerojatnost da će pogreške u volumenu paste ili poravnanju dovesti do funkcionalnih problema. Zbog toga je SPI nepotreban za ove dizajne, čak i u malim serijama.
Ploče s niskom gustoćom komponenti i predimenzioniranim jastučićima nude širok procesni prozor za ispis paste. Manje varijacije u volumenu paste ili poravnanju obično ne rezultiraju otvorima ili kratkim spojevima. Ovi rasporedi su jednostavni i omogućuju pouzdanu montažu bez potrebe za SPI.
U jednostavnijim pločama s komponentama niske gustoće i širokim jastučićima, operateri mogu vizualno pregledati pastu za lemljenje nakon što je nanesena. Uvećane vizualne provjere mogu lako uhvatiti velike nedostatke, kao što je nedostatak paste ili jaka premoštenja. Vizualno ili funkcionalno testiranje nakon reflowa može dati konačnu sigurnost da ploča radi ispravno, čineći SPI nepotrebnim.
Iako preskakanje SPI-a može biti prihvatljivo za određene dizajne i količine, dolazi s rizikom od neotkrivenih nedostataka. Na primjer, nedovoljan volumen paste može dovesti do slabih lemljenih spojeva koji mogu proći početne funkcionalne testove, ali kasnije pod pritiskom. Skriveni nedostaci poput glave u jastuku ili šupljina možda neće biti vidljivi golim okom i mogu se otkriti samo 3D mjerenjem, koje pruža SPI.
Preskakanje SPI može dovesti do povećanog rizika od latentnih kvarova lemljenih spojeva, posebno u aplikacijama visoke pouzdanosti kao što su medicinski uređaji, zrakoplovni ili automobilski proizvodi. Čak i mali rizici mogu ugroziti dugoročne performanse kritičnih proizvoda. Za te se sektore preporučuje SPI kako bi se osiguralo da lemljeni spojevi zadovoljavaju potrebne standarde kvalitete.
Budući da dizajni uključuju finije korake komponenti i veće gustoće, rizik od grešaka povezanih s pastom značajno se povećava. Podaci iz industrije pokazuju da je 60-80% kvarova SMT-a povezano s problemima ispisa paste. U složenim dizajnima, preskakanje SPI-a često dovodi do viših stopa grešaka i povećane prerade. Kao rezultat toga, SPI je neophodan za osiguravanje kvalitete i smanjenje skupih pogrešaka, čak i u manjim serijama. Za sveobuhvatan vodič o SPI strojevima i njihovoj ulozi u SMT linijama, pogledajte naš Potpuni vodič za SPI strojeve u SMT liniji.
Općenito, SPI je bitan za osiguravanje visokokvalitetnih lemljenih spojeva u modernoj SMT proizvodnji. Međutim, postoji nekoliko scenarija u kojima se može sigurno preskočiti, kao što je izrada prototipa ultra malog volumena, dominantne ploče s rupama, procesi bez reflowa ili iznimno jednostavni dizajni s velikim korakom. Iako preskakanje SPI-a može smanjiti troškove i ubrzati proizvodnju u tim slučajevima, ono također nosi rizike, uključujući potencijal za skrivene nedostatke i dugoročne brige o pouzdanosti. U većini modernih SMT proizvodnih okruženja, posebno onih koja uključuju složene dizajne, SPI je vrijedan alat koji pomaže poboljšati prinose i smanjiti preradu.
Da, ali rijetko. SPI je bitan za otkrivanje problema s volumenom, visinom i poravnanjem paste, koji čine 60-80% SMT grešaka. Međutim, čiste ploče s rupama, ručno lemljeni prototipovi i jednostavni dizajni s velikim korakom često se mogu proizvesti bez SPI-ja.
Dok je obujam proizvodnje faktor, složenost ploče je važnija. Izrada prototipa male količine često preskače SPI, ali proizvodnja srednjeg volumena (50-500 ploča) i velika proizvodnja (>500 ploča) općenito ima koristi od SPI-a, osobito s komponentama finog koraka.
Veća složenost povećava vjerojatnost nedostataka povezanih s volumenom paste i poravnanjem. Ploče s malim usponom i velike gustoće zahtijevaju preciznu primjenu paste, što SPI čini bitnim. Jednostavni dizajni s velikim korakom imaju širu toleranciju i često mogu uspjeti bez SPI.
Ručnim pregledom mogu se uočiti veliki nedostaci poput paste koja nedostaje ili jaki mostovi, ali se ne mogu točno izmjeriti male varijacije u volumenu paste koje mogu dovesti do latentnih kvarova. Za male količine, ručna inspekcija u kombinaciji s funkcionalnim testiranjem često može biti dovoljna za nekritične primjene.
Da, alternative uključuju doziranje štrcaljkom s vizualnim provjerama, pin-in-paste reflow, vodljiva ljepila i visinu prvog komada.
Obratite se našim stručnjacima za SMT kako biste pronašli najbolju strategiju inspekcije prilagođenu vašim potrebama.
