۵ دردسر در دست‌اندازی PCB که با استفاده از کُپ‌های مکش خلأ یکپارچه ما حل می‌شوند

برای تولیدکنندگان PCB، حتی کوچکترین اشتباه در دست‌اندازی می‌تواند تولید را متوقف کند: یک ردیاب مسی خراشیده، یک برد متخلخل که نمی‌تواند خلأ را حفظ کند، یا یک کُپ مکشی که در موقعیت اشتباه قرار گرفته و یک PCB فلکس به ضخامت ۰٫۲ میلی‌متری را رها می‌کند. گیره‌های خلأ سنتی - با شیرهای جداگانه، قاب‌های سنگین و کُپ‌های منحصر به فرد برای همه اندازه‌ها - اغلب این مشکلات را بدتر می‌کنند و منجر به ضایعات ۸ تا ۱۲ درصدی و توقف‌های پرهزینه خط تولید می‌شوند.

به همین دلیل ما طراحی کردیم محفظه‌های خلأ یکپارچه با برد مدار PCB - یک راه‌حل کل‌در‌یک‌دست برای مواجهه با چالش‌های منحصر به فرد دست‌اندازی برد‌های PCB سخت، فلکس و چندلایه. در این مقاله به بررسی نحوه حل مشکلات اصلی دست‌اندازی PCB توسط ویژگی‌های کلیدی این محصول مانند شیرهای بررسی متخلخل، کُپ‌های سبک ماتریسی، سیلندرهای آلومینیومی و سیلیکون بدون خراش می‌پردازیم.

مشکل شماره ۱: نشت خلأ در برد‌های PCB متخلخل (به عنوان مثال، برد‌های ارتباطی با چگالی بالا)

بردهای مدار چاپی اتصالات با تراکم بالا (HDI) و مدارهای با ویاهای حرارتی (سوراخ‌های 0.1-0.3 میلی‌متری) کابوسی واقعی برای چشمهای مکش استاندارد هستند. هوا از این سوراخ‌ها فرار می‌کند و شما را مجبور به افزایش فشار خلاء می‌کند که این امر خطر تابیدگی برد یا آسیب به قطعات ظریف مانند تراشه‌های SMD را افزایش می‌دهد. یکی از مشتریان ما، یک تولیدکننده برد دستگاه‌های پزشکی HDI، ماهانه 9 درصد از بردهای خود را به دلیل افت فشار ناشی از نشت هوا از دست می‌داد.

چشمهای مکش ما دارای شیرهای چک متخلخل اختصاصی برای برد مدار چاپی هستند که به محض تشخیص هوا، محفظه‌های مکش را به صورت فردی در بسته می‌کنند. هر چشم در ماتریس به صورت یک واحد مستقل عمل می‌کند—اگر یکی از چشمهای مکش روی یک ویا یا سوراخ قرار گیرد، شیر چک مربوطه به صورت خودکار بسته می‌شود و از نشت هوا در سراسر دستگاه جلوگیری می‌کند. همچنین نیازی به شیرهای خارجی یا تنظیمات دستی فشار نیست: سیستم در عرض 0.05 ثانیه با تراکم سوراخ‌ها (از 5 تا 20 سوراخ/سانتی‌متر مربع) تطبیق پیدا می‌کند.

مشتری تابلوی مدار پزشکی نتایج فوری را مشاهده کرد: آنها ضایعات مربوط به نشت را ظرف 2 هفته به 1.2٪ کاهش دادند و ماهانه 36000 دلار در هزینه مواد صرفه‌جویی کردند.

نقطه درد 2: خراش‌های روی سطوح تابلوی مدار (رد مسی، ماسک لحیم‌کاری)

حتی کش‌های مکش نرم نیز می‌توانند نشانه‌هایی روی ماسک لحیم‌کاری باقی بگذارند یا رد مسی برهنگان را خط بکشند، به‌ویژه هنگام کار با تابلوهای انعطاف‌پذیر نازک (با ضخامت 0.1-0.3 میلی‌متر). یک تولیدکننده الکترونیک مصرفی که با آن کار کرده‌ایم به ما گفت که آنها 7٪ از تابلوها را فقط به دلیل آسیب‌های ظاهری رد می‌کنند - بیشتر این آسیب‌ها ناشی از اصطکاک کش مکش است.

ما کش استاندارد را با کش‌های سیلیکونی فوق‌العاده نرم و با کیفیت مواد غذایی جایگزین کردیم (سختی شور A30) برای از بین بردن آسیب‌های سطحی. این کاسه‌ها بدون اعمال فشار بیش از حد، با سطوح ناهموار برد مدار منعطف همگام می‌شوند و از ایجاد خراش روی ماسک‌های لحیم‌کاری یا مس جلوگیری می‌کنند. همچنین می‌توانند دماهای بالاتر از 180 درجه سانتی‌گراد را تحمل کنند، که این امر باعث می‌شود استفاده از آنها پس از فرآیند لحیم‌کاری (مانند پس از کوره ریفلاکس) ایمن باشد، و همچنین در برابر فلوکس و حلال‌های تمیزکننده مقاوم هستند — برخلاف کاسه‌های لاستیکی که پس از 3 ماه استفاده دچار سفتی و تخریب می‌شوند.

پس از تغییر به کاسه‌های سیلیکونی ما، نرخ دورریز ظاهری در شرکت الکترونیک مصرف‌کننده به 0.8 درصد کاهش یافت — بهبودی معادل 89 درصد.

نقطه درد 3: عدم ترازی و افتادن برد مدار (اندازه‌های متغیر برد)

خطوط تولید برد مدار اغلب بین اندازه‌های مختلف سویچ می‌کنند: یک بار یک برد سفت 100x150 میلی‌متری، دفعه بعد یک برد فلکسیبل 50x80 میلی‌متری. گیره‌های استاندارد نیازمند تغییر دستی موقعیت کاسه‌ها هستند، که هر تغییر 2 تا 3 دقیقه زمان می‌برد و احتمال عدم ترازی (و افتادن برد) را افزایش می‌دهد. برای تولیدکنندگانی که چندین نوبت تولید در روز انجام می‌دهند، این موضوع به معنای اتلاف چندین ساعت از زمان تولید است.

دستگاه گیرنده یکپارچه ما دارای ماتریس 4x6 از کاسه‌های قابل تنظیم (هر کدام با قطر 12 میلی‌متر) است که نیاز به تغییر مکان دادن وقت‌گیر را از بین می‌برد. ماتریس اندازه‌های برد از 50x50 میلی‌متر تا 200x300 میلی‌متر را پوشش می‌دهد و کشش‌ها تنها در 10 ثانیه از طریق یک پایه مغناطیسی در جای خود قفل می‌شوند، در حالی که این زمان برای گیرنده‌های سنتی 3 دقیقه است. علاوه بر این، طراحی دقت موقعیت‌یابی 0.1 میلی‌متری را حفظ می‌کند که یک جزء بحرانی برای هم‌راستایی برد مدار چاپی (PCB) با ماشین‌های pick-and-place و جلوگیری از جابجایی اشتباه است.

یک تولیدکننده قراردادی که روزانه با 8 اندازه مختلف برد مدار چاپی (PCB) کار می‌کند، 95٪ کاهش در زمان تغییر را تجربه کرد: از 24 دقیقه در روز به تنها 1.2 دقیقه، که این امر به اپراتورها این امکان را داد تا روی سایر وظایف متمرکز شوند.

نقطه درد 4: گیرنده‌های بزرگ و مانع‌کننده خطوط اتوماتیک

گیرهای مدار چاپی (PCB) سنتی از پمپهای خلاء، شیرها و قابهای جداگانه استفاده میکنند و در نتیجه طراحی بزرگی دارند که در فضاهای تنگ مثل فضای بین کورههای ریفلاکس و ایستگاههای بازرسی جا نمیگیرند. یکی از تولیدکنندگان PCB خودرویی که با آنها صحبت کردیم مجبور شد خط تولید خود را به طور کامل دوباره طراحی کند تا گیره استاندارد را در آن جا دهد، پروژهای که 120 هزار دلار هزینه داشت و تولید را به مدت 6 هفته به تعویق انداخت.

ما هسته گیره را با سیلندر آلیاژ آلومینیومی سبک (درجه 6061-T6) ساختیم تا مشکلات فضا و وزن را حل کنیم. این ماده وزن را نسبت به قابهای فولادی تا 40 درصد کاهش میدهد - 1.2 کیلوگرم در مقابل 2 کیلوگرم برای گیرهای به ابعاد 200x300 میلیمتر - که این امر آن را با بازوی رباتیکهای کوچک مانند Fanuc LR Mate 200iD سازگار میکند. سیلندر آلومینیومی همچنین منیفولد خلاء را به طور مستقیم در ساختار خود ادغام میکند و از این رو لولهها و شیرهای خارجی که خطوط را اشغال میکنند حذف میشوند. علاوه بر این، این ماده در برابر رطوبت کارخانه و مواد شوینده مقاوم است و عمری 5 ساله دارد - دو برابر عمر قابهای فولادی.

مشتری خودرویی مجبور به تغییر طراحی خط تولید نشد و همچنان مکان‌هایی با عرض 150 میلی‌متر را با گیره فیت می‌کند و فرآیند خودکار خود را حفظ می‌کند.

نقطه درد 5: پاسخ کند خلأ (تاخیر در تولید)

در هنگام کار با خطوط PCB با سرعت بالا (30+ برد در دقیقه)، حتی یک تاخیر 0.5 ثانیه‌ای در فعال‌سازی خلأ می‌تواند باعث گلوگاه شود. گیره‌های استاندارد 0.8 تا 1 ثانیه زمان می‌برند تا فشار لازم را ایجاد کنند — خیلی کند برای خطوط پرسرعتی که به تولید مداوم احتیاج دارند. یک تولیدکننده برد مدار چاپی گوشی هوشمند به ما گفت این تاخیر باعث می‌شود سرعت خط آن‌ها تنها به 32 برد در دقیقه برسد، خیلی پایین‌تر از هدف 40 تایی آن‌ها.

با ترکیب سیلندرهای چک، مانیفولد خلاء و کاپ ها در یک واحد واحد، ما محدودیت های جریان هوا را که باعث کندی گیره های سنتی می شود، حذف کرده ایم. نتیجه فعال سازی خلاء در مدت زمان تنها 0.15 ثانیه است - به اندازه کافی سریع برای همراهی با خطوط 45 برد/دقیقه. سیلندر آلومینیومی همچنین در این زمینه نقش دارد: این سیلندر گرما را به خوبی پخش می کند و این اطمینان را فراهم می کند که حتی پس از 8 ساعت کار مداوم فشاری افت نکند.

پس از پیاده سازی گیره یکپارچه ما، تولید کننده برد مدار چاپی تلفن هوشمند به هدف خود رسید و حتی فراتر از آن - سرعت خط تولید را 25% افزایش داد، از 32 به 40 برد/دقیقه، بدون اضافه شدن حتی یک دقیقه ایست کاری.

چگونه یک کاپ خلاء یکپارچه مناسب برای برد مدارهای چاپی (PCB) خود انتخاب کنیم

تمامی مدارهای چاپی (PCB) به یک راه‌حل دستگیری نیاز ندارند — اینجا به شما نشان می‌دهیم چگونه دستگیری ما را با نیازهای خاص خود تطبیق دهید. برای مدارهای چاپی HDI یا متخلخل، مدل‌هایی با سوپاپ‌های بررسی متخلخل پیشرفته را انتخاب کنید، مانند مدل PCB-VAC-46P که در آب‌بندی نشتی هوا از طریق اتصالات (vias) بسیار کارآمد است. اگر با مدارهای چاپی انعطاف‌پذیر یا نازک (کمتر از ۰٫۳ میلی‌متر ضخامت) کار می‌کنید، مدلی با کاسه‌های سیلیکونی غذایی و حالت فشار پایین انتخاب کنید، مانند مدل PCB-VAC-46S که از سطوح ظریف محافظت می‌کند.

برای خطوطی که روزانه بین چندین اندازه مدار چاپی تغییر می‌کنند، مدل PCB-VAC-46M گزینه ایده‌آلی است — این مدل دارای چیدمان کاسه‌های ماتریسی با قفل‌های مغناطیسی برای تنظیم مجدد سریع و بدون ابزار است. و اگر هدف شما تولید با سرعت بالا است، مدل PCB-VAC-46H سریع‌ترین پاسخ خلاء را ارائه می‌دهد و اطمینان حاصل می‌کند که خط شما با حتی طولانی‌ترین اهداف تولید همگام باقی می‌ماند.

مشاهده در عمل: درخواست تست رایگان مدار چاپی کنید

فقط اعتماد نکنید به حرف ما - یک نمونه از دشوارترین برد مدار چاپی شما (سخت، انعطاف‌پذیر یا متخلخل) را برای ما ارسال کنید و ما آن را با استفاده از کاسه مکش خلاء ادغامی خود تست خواهیم کرد. ما یک ویدئو از تست را به اشتراک خواهیم گذاشت، همراه با یک گزارش کارایی سفارشی که دقیقاً نشان می‌دهد چقدر هدررفت و زمان توقف می‌توانید با تغییر کاهش دهید.

? درخواست تست رایگان برد مدار چاپی خود را ثبت کنید

? مشاهده مشخصات فنی

? تماشای نسخه آزمایشی: دستکاری برد مدار چاپی HDI

«ما قبلاً ۲ ساعت در روز را صرف مرتب کردن برد مدار چاپی‌های خراشیده یا ریخته شده می‌کردیم. اما حالا؟ آن زمان دیگر وجود ندارد - بخاطر کاسه‌های سیلیکونی و شیرهای چک. این اولین دستگیره‌ای است که واقعاً «درک» می‌کند چگونه باید با برد مدار چاپی رفتار کرد.» — مارک چن، مدیر تولید در یک تولیدکننده جهانی برد مدار چاپی