עִברִית 
דחיית רכיבי מכונת SMT פירושה בדרך כלל שמערכת ההצבה זיהתה שלא ניתן לאסוף, להחזיק, לזהות, לתקן רכיב או למקם אותו בסובלנות הנדרשת. בייצור יומי, בעיה זו נקראת לעתים קרובות "זריקת רכיב" או "דחיית רכיב", אך הסיבה האמיתית עשויה לשבת במזין, בכיס הקלטת, בזרבובית, בנתיב הוואקום, בספריית הראייה, במצב החומר או בנתוני התוכנית. שיעור דחייה נמוך יותר של בחירה ומקום מתחיל במציאת הנקודה המדויקת שבה מתרחשת הדחייה.
מאמר זה מסביר את הגורמים הנפוצים ביותר לדחיית רכיבי SMT בצורה מעשית עבור מהנדסים, טכנאים ומנהלי ייצור. הוא מתמקד כיצד להפריד תקלות מכניות, חומריות, אופטיות ותקלות הקשורות לתהליך, כך שצוות יכול להפחית את הפסולת מבלי להסתיר סיכונים איכותיים.
תוֹכֶן הָעִניָנִים
דחיית רכיב אינה תקלה אחת. זוהי החלטת מכונה שהתקבלה לאחר שמערכת המיקום מגלה שהרכיב או תוצאת האיסוף נמצאים מחוץ לחלון התהליך המותר. המכונה עשויה לדחות את הרכיב מיד לאחר איסוף, לאחר זיהוי מצלמה, במהלך תיקון, או לאחר בדיקת ואקום. המפעיל רואה תוצאה אחת, אך ייתכן שהמכונה מגיבה למספר אותות שונים.
רכיב עשוי להידחות מכיוון שהוא מעולם לא נבחר כהלכה. הוא גם עשוי להיבחר בצורה נכונה אך נראה מסובב מתחת למצלמה. במקרה אחר, המצלמה עשויה לראות רכיב טוב אך ספריית החבילות עשויה להכיל את גודל הגוף, צורת העופרת או הגדרת הקוטביות הלא נכונה. זו הסיבה ששינוי ערך סובלנות אחד כמעט ולא פותר את הבעיה לאורך זמן.
פתרון בעיות טוב מתחיל בשאלה היכן מתרחשת הדחייה. אם מופיעה דחייה לפני בדיקת הראייה, הצוות צריך לבדוק תחילה את הצגת המזין, מצב הזרבובית, גובה האיסוף וערך הוואקום. אם הדחייה מתרחשת לאחר בדיקת ראייה, תמונת המצלמה, התאורה, סף הזיהוי, נתוני החבילה ומראה הרכיב הופכים חשובים יותר.
דוח דחייה שימושי צריך להראות את הרכיב המושפע, חריץ הזנה, מספר הזרבובית, ראש, נתיב מכונה, מיקום PCB, זמן ומגרש. אם אותו רכיב נכשל במיקומי הזנה שונים, ייתכן שהבעיה היא נתוני חבילה או וריאציות של חומרים. אם רכיבים שונים נכשלים באותו מזין, המזין חשוד. אם רכיבים רבים נכשלים בזרבובית אחת, הזרבובית או נתיב הוואקום זקוקים לטיפול.
מצב המזין הוא אחד האזורים הראשונים לבדיקה כאשר דחיית רכיבי SMT עולה. מזין מציג את הרכיב לזרבובית. אם הרכיב אינו במצב האיסוף הנכון, ראש המכונה ומערכת הראייה הטובה ביותר לא יכולים ליצור ייצור יציב.
שגיאת אינדקס מזין מתרחשת כאשר הקלטת לא מתקדמת בגובה הנכון. הרכיב עשוי לשבת רחוק מדי קדימה, רחוק מדי אחורה, או בחלקו מתחת לסרט הכיסוי. לאחר מכן הזרבובית בוחרת את הרכיב מהנקודה הלא נכונה או נוגעת בכיס הסרט. זה יכול לגרום לאיסוף לאיסוף, לאיסוף מוטה, לרכיב פגום או לדחיית ראייה.
על המפעילים להשוות את הגובה המתוכנת לקלטת הרכיב האמיתי. הם צריכים גם לצפות בנקודת המצגת לאט במהלך איסוף הניסיון. הרכיב צריך להגיע מרוכז ומפולס, ללא הקפצה או עיכוב לאחר תנועת הקלטת.
בעיות סרטי כיסוי עלולות ליצור דחייה חוזרת ונשנית גם כאשר הגלגלת נראית רגילה מבחוץ. אם זווית קילוף סרט הכיסוי שגויה, הרכיב יכול להרים, להסתובב או לקפוץ בתוך הכיס. אם הכיס נמחץ או סרט המנשא כפוף, ייתכן שהזרבובית לא תגע בצורה נכונה עם משטח הרכיב.
עבור רכיב פסיבי קטן, אפילו תנועה זעירה בתוך הכיס יכולה להגביר את קצב דחיית הבחירה והמקום. הצוות צריך לבדוק את נתיב הסרט, מתח הסליל, כוח הקילוף, מצב הכיס, אזור השחבור ומוביל ההזנה. בעיה שמתחילה לאחר החלפת סליל או סליל מצביעה לעתים קרובות על אריזה או טעינה ולא על חומרה של המכונה.
הזרבובית היא נקודת המגע הישירה בין מכונת ההצבה לרכיב. אם הזרבובית לא יכולה ליצור אטימה יציבה, הרכיב עלול להחמיץ, להישמט, להתהפך או להידחות על ידי ראייה. לכן בדיקות זרבובית ואקום חיוניות בניתוח דחיית רכיבי SMT.
זרבובית חייבת להתאים לגוף הרכיב, אזור האיסוף, המשקל והמשטח. זרבובית קטנה מדי עלולה שלא להחזיק מספיק שטח. זרבובית גדולה מדי עלולה לגעת במובילים, בקצוות או בקירות הכיס הסמוכים. עבור רכיב בעל צורה מוזרה, ייתכן שנקודת האיסוף תצטרך להתקרב למרכז הכובד.
בחירת זרבובית שגויה יוצרת לעתים קרובות דחייה לסירוגין. המכונה עשויה לפעול היטב במהירות נמוכה אך להיכשל כאשר תאוצת הראש עולה. הוא עשוי גם לדחות לעתים קרובות יותר כאשר משטח הרכיב מאובק מעט או כאשר תגובת הוואקום נחלשת לאחר מספר שעות של ייצור.
זיהום חרירי הוא סיבה פשוטה אך שכיחה. שאריות משחת הלחמה, אבק, פסולת סרט או חלקיקי אריזה יכולים להפחית את האיטום בין הזרבובית לרכיב. קצה זרבובית שחוק עלול ליצור גם דליפה קטנה מדי כדי לעצור כל איסוף אבל גדולה מספיק כדי ליצור זיהוי לא יציב.
על הטכנאים לבדוק את הזרבובית בהגדלה, לנקות אותה בשיטה המאושרת ולהשוות היסטוריית שגיאות לפי מזהה זרבובית. אם הדחייה באה בעקבות הזרבובית לאחר העברת הזרבובית לראש או רכיב אחר, יש להחליף או לכייל מחדש את הפיה.
אין להתייחס לוואקום כאל אזעקה בלבד. זהו אות תהליך שימושי. ואקום נמוך יכול להיות דליפת אוויר, מסנן חסום, גובה איסוף שגוי, משטח רכיב מחוספס, הצגת מזין גרועה או זרבובית פגומה. ערך ואקום שמשתנה באיטיות במהלך משמרת עשוי להעיד על זיהום או סחף תחזוקה.
המפעלים צריכים לרשום את קו הבסיס הרגיל של ואקום עבור חבילה משותפת. כאשר הדחייה עולה, השוואת ערכי הוואקום הנוכחיים עם קו הבסיס עוזרת לצוות להימנע מהתאמה אקראית.
שגיאות זיהוי ראייה הן קבוצה מרכזית נוספת של גורמי דחיית רכיבי SMT. המצלמה בודקת אם הרכיב קיים, מרוכז, מסובב כהלכה ובסבילות. אם המצלמה לא יכולה לזהות את הרכיב, המכשיר עשוי לדחות אותו גם כשהאיסוף הפיזי נראה מקובל.
חלק מהרכיבים קשה למצלמה לראות. גוף שחור על רקע כהה, משטח מתכת מבריק, אריזה שקופה, סימן קוטביות קטן או צורת עופרת לא סדירה יכולים להפחית את הניגודיות. אם תמונת המצלמה אינה ברורה, שינוי הסובלנות לא יפתור את הבעיה. הצוות צריך לסקור תחילה את מצב התאורה, את ניקיון העדשה, את כיול המצלמה ואת התמונה שצולמה בפועל על ידי המכונה.
ספריית החבילות חייבת להתאים לרכיב האמיתי. גודל גוף, ספירת עופרת, גובה עופרת, עובי, סימן קוטביות, מרכז איסוף וסיבוב מותר הכל חשוב. ספרייה שהועתקה מרכיב דומה עשויה להיות קרובה מספיק עבור חבילת שבבים פשוטה אך להיכשל עבור IC עם גובה דק, מחבר, מגן או דיודה.
כאשר מופיעה דחייה לאחר הצגת מוצר חדש, יש לבדוק את נתוני הספרייה מול ציור הרכיב ודוגמה אמיתית. על המהנדס להימנע מהרחבת הסובלנות עד לאישור נתוני החבילה.
חוסר התאמה לקוטביות חשוב במיוחד עבור דיודה, IC, LED ורכיבים כיווניים אחרים. המכונה עלולה לדחות את הרכיב מכיוון שמערכת הראייה רואה סימן במיקום שונה ממה שהספרייה מצפה. במקרים מסוימים, הרכיב עשוי לעבור מיקום אך ליצור כשל חשמלי חמור מאוחר יותר. מסיבה זו, יש להתייחס לדחיית קוטביות כאזהרה איכותית, ולא רק כאיחור בייצור.
מצב החומר יכול להשפיע ישירות על שיעור הדחייה של בחירת ומקום. מכונת השמה מצפה שהרכיב יגיע בצורה ותנוחה יציבה. אם אחסון, טיפול או אריזה משנים את המצב הזה, הדחייה עלולה לעלות למרות שהגדרת המכשיר לא השתנתה.
רכיב רגיש ללחות זקוק לאחסון וטיפול מבוקרים. אחסון לקוי עשוי לא תמיד לגרום לדחיית איסוף מיידית, אך הוא עלול ליצור עיוות חבילה, פגמים בהלחמה או סיכון אמינות בהמשך התהליך. JEDEC מספקת הנחיות בשימוש נרחב לטיפול במכשירים רגישים לחות/זרימה חוזרת באמצעות J-STD-033.
מטען סטטי יכול לגרום לרכיבים קטנים להיצמד לסרט, לזרבובית או למשטחים שמסביב. אבק וזיהום יכולים גם להשפיע על האיסוף והראייה. תוכנית בקרת ESD טובה עוזרת להגן על מכשירים רגישים ותומכת בטיפול יציב יותר. תקן ANSI/ESD S20.20 הוא התייחסות שימושית לבניית מערכת בקרת ESD רשמית.
לחלקים שונים של אותו מספר חלק עשויים להיות שינויים קטנים בצבע הגוף, ניגודיות הסימון, צורת העופרת או התאמת כיס הסרט. הבדלים אלו עשויים להיות בגדר סובלנות הספק אך עדיין משפיעים על זיהוי או איסוף. כאשר הדחייה עולה לאחר שינוי רב, מהנדסים צריכים להשוות בין חומר ישן לחדש תחת אותה תמונת מכונה ומצב איסוף.
הפחתת שיעור הדחייה אינה עוסקת בהפיכת המכונה לפחות רגישה. מדובר בהפיכת התהליך ליציב יותר. מכונה שדוחה טנדר גרוע מגינה על האיכות. מכונה שדוחה רכיבים טובים מבזבזת חומר וזמן. המטרה היא להסיר דחייה כוזבת תוך שמירה על איכות הגנה אמיתית.
אשר את שלב הדחייה המדויק: איסוף, בדיקת ואקום, זיהוי ראייה, תיקון או מיקום.
בדוק אם התקלה באה בעקבות הרכיב, המזין, הזרבובית, הראש או מגרש החומר.
בדוק את הצמדת מזין, כיס סרט, נתיב סרט כיסוי ומתח סליל.
בדוק את גודל הזרבובית, הניקיון, הבלאי וקו הבסיס של הוואקום.
סקור את תמונת המצלמה, התאורה, ספריית החבילות, הקוטביות והסובלנות לזיהוי.
השווה מגרש חומר, היסטוריית אחסון, בקרת ESD ומצב הטיפול.
שנה משתנה אחד בכל פעם ורשום את התוצאה.
הרחבת סובלנות הראייה יכולה להפחית אזעקות, אך היא יכולה גם לאפשר מיקום גרוע או כיוון שגוי לעבור. השיטה הבטוחה יותר היא לאשר תחילה את הווריאציה האמיתית של הרכיב, ולאחר מכן להתאים את הסובלנות רק במסגרת דרישת האיכות. התייחסויות כלליות לביצוע, כגון IPC-A-610, עוזרות לצוותי הייצור לשמור על עקביות בשפת הבדיקה ובשיפוט הקבילות.
רשומות דחייה צריכות להפוך לכלי לשיפור תהליכים. מפעל יכול לעקוב אחר דחיה לפי מספר חלק, מזין, זרבובית, ראש, משמרת, מוצר וחלקת חומר. לאורך זמן, נתונים אלה מראים איזו חבילה זקוקה לאסטרטגיית זרבובית טובה יותר, איזה מזין צריך תחזוקה ואיזה ספק חומר יוצר יותר שונות.
ICT מספקת פתרונות SMT חד-פעמיים ליצרני אלקטרוניקה, לרבות תכנון קווים, ציוד SMT, התקנה, הדרכה, תמיכה בתהליך ושירות לאחר המכירה. כאשר לקוחות מתמודדים עם דחייה חוזרת ונשנית, ICT יכול לעזור לסקור את שרשרת הייצור המלאה במקום להסתכל רק בדף אזעקה אחד. למסגרת אבחון רחבה יותר, הקוראים יכולים גם לעיין במדריך זה לבחירה ומקום SMT לפתרון בעיות.
דחיית רכיבי SMT היא סימפטום שיש לאתר אותו לשלב הכשל המדויק.
אינדקס מזין, מצב כיס הסרט וקילוף סרט הכיסוי הם גורמי שורש נפוצים.
גודל הזרבובית, בלאי הזרבובית, זיהום, דליפת ואקום וגובה האיסוף משפיעים מאוד על הדחייה.
דחיית חזון מגיעה לרוב מתאורה, ניגודיות, נתוני ספרייה, קוטביות או וריאציה של החבילה.
אין להתעלם מטיפול בחומרים, בקרת לחות, בקרת ESD וגיוון בכמות.
הדרך הטובה ביותר להפחית את שיעור הדחייה של בחירה ומקום היא לבצע שינוי מבוקר אחד בכל פעם ולתעד את התוצאה.
תהליך SMT יציב נבנה באמצעות התבוננות מטופלת, נתונים נקיים והרגלי ייצור טובים. כאשר הדחייה הופכת תכופה, התגובה הנכונה אינה פאניקה או הסתגלות אקראית. זהו נתיב שורש ברור המגן הן על הפלט והן על האיכות.
אין שיעור דחייה נורמלי אוניברסלי מכיוון שהוא תלוי בגודל הרכיב, סוג האריזה, מצב המכונה, איכות המזין, מהירות הייצור, אריזת החומרים ותמהיל המוצרים. קו המציב הרבה רכיבים פסיביים קטנים יהיה בעל פרופיל סיכון שונה מקו המציב מחבר גדול יותר או IC. במקום לרדוף אחרי מספר קבוע אחד, על המפעלים לקבוע קו בסיס נורמלי לכל מוצר וחבילה. אם הקצב עולה לפתע מעל לקו הבסיס הזה לאחר שינוי חלקה מהותית, החלפת מזין, החלפת חרירים או עדכון תוכנית, הצוות צריך לחקור מיד.
לרכיבים קטנים יש פחות שטח איסוף והם רגישים יותר למיקום כיס הקלטת, מטען סטטי, גודל הזרבובית, גובה האיסוף ונזילת אוויר. היסט קטן מאוד של הזנה יכול לגרום לזרבובית לבחור ליד קצה הרכיב במקום למרכז. הרכיב עלול להתרומם בזווית, להסתובב מתחת למצלמה או ליפול במהלך תנועת הראש. עבור אריזות קטנות, מצגת יציבה של מזין ומצב זרבובית נקי חשובים במיוחד.
יש להתאים את סבילות הראייה רק לאחר בדיקת הגורמים הפיזיים והקשורים לנתונים. אם הרכיב באמת טוב וספריית החבילות קפדנית מדי, ייתכן שתתאמת סובלנות זהירה תהיה נכונה. עם זאת, אם הרכיב מוטה בגלל איסוף לקוי, או אם לספרייה יש סימן קוטביות שגוי, סובלנות רחבה יותר רק מסתירה את הבעיה. זה יכול לאפשר מיקום גרוע לייצור וליצור הפסדים גדולים יותר במורד הזרם.
שיטה מעשית היא לראות אם הבעיה באה בעקבות המזין או הזרבובית. אם אותו רכיב נכשל רק בחריץ מזין אחד, בדוק את כיול המזין, האינדקס, נתיב הקלטת ומצב הכיס. אם רכיבים שונים נכשלים עם אותה זרבובית, בדוק את בלאי הזרבובית, זיהום, סתימה וזליגת ואקום. אם הבעיה באה בעקבות סליל חומר אחד על פני מזין אחר, ייתכן שאריזת חומר או וריאציה של חלקה היא הסיבה העיקרית.
תמיכה חיצונית שימושית כאשר הדחייה נמשכת לאחר בדיקות בסיסיות של מזין, זרבובית, ואקום, ראייה ותוכניות. זה מועיל גם במהלך הצגת מוצר חדש, העברת מכונה, שדרוג קו או חוסר יציבות חוזרת ואיכותית. ספק פתרונות SMT מנוסה יכול לסקור את מצב המכונה, הגדרת הזנה, ספריית חבילות, טיפול בחומרים, איזון קווים, הכשרת מפעילים והשפעת תהליך במעלה או במורד הזרם יחדיו. תצוגה רחבה יותר זו מוצאת לעתים קרובות סיבות שמסך אזעקה בודד אינו יכול להראות.
