Tiếng Việt Số Duyệt:0 CỦA:trang web biên tập đăng: 2025-12-22 Nguồn:Site
Kiểm tra chất dán hàn (SPI) là một phần quan trọng của quá trình lắp ráp Công nghệ gắn trên bề mặt (SMT) hiện đại. Tuy nhiên, có những trường hợp SPI có thể không cần thiết. Cho dù do khối lượng sản xuất thấp, thiết kế đơn giản hay quy trình sản xuất cụ thể, một số trường hợp có thể bỏ qua bước kiểm tra tự động này. Bài viết này khám phá các tình huống trong đó SPI có thể không được yêu cầu và sự đánh đổi khi bỏ qua nó.
Trong tạo mẫu khối lượng thấp, thường được sử dụng trong sản xuất một lần hoặc hàng loạt nhỏ, kem hàn được áp dụng thủ công bằng cách sử dụng ống tiêm hoặc giấy nến nhỏ. Sau khi dán, hàn tay hoặc hàn lại pha hơi được sử dụng để tạo ra sản phẩm cuối cùng. Người vận hành có thể giám sát và điều chỉnh ứng dụng dán trong thời gian thực, khắc phục mọi sự không nhất quán ngay lập tức. Việc giám sát trực tiếp này giúp loại bỏ nhu cầu về SPI tự động, thường được sử dụng để quản lý tính biến đổi khi in tốc độ cao, số lượng lớn. Đối với việc tạo mẫu, khi khối lượng dán nhỏ hơn và các biến thể ít quan trọng hơn, thì can thiệp thủ công thường là đủ.
Đối với những người có sở thích, nhà sản xuất hoặc nhóm kỹ thuật nhỏ sản xuất ít hơn 10 bảng, SPI tự động thường không hiệu quả về mặt chi phí hoặc không cần thiết. Các hoạt động này thường liên quan đến việc đặt thủ công các bộ phận trên bảng bằng giấy dán được in hoặc phân phối thủ công. Kiểm tra trực quan dưới độ phóng đại, kết hợp với kiểm tra chức năng, thường là đủ để đảm bảo việc lắp ráp chính xác. Trong những trường hợp này, thời gian và chi phí cần thiết để thiết lập và bảo trì hệ thống SPI có thể lớn hơn nhiều lợi ích, đặc biệt là khi làm việc với các thiết kế đơn giản.
Việc thiết lập và lập trình hệ thống SPI đòi hỏi thời gian và sự đầu tư đáng kể. Điều này thường hợp lý khi vận hành với số lượng lớn, trong đó lợi ích của việc kiểm tra tự động sẽ được đền đáp theo thời gian. Tuy nhiên, khi vận hành dưới 50 bảng, chi phí cố định của hệ thống SPI sẽ lớn hơn số tiền tiết kiệm được nhờ ít lỗi hơn. Nếu không có SPI, người vận hành có thể tăng tốc chu trình tạo mẫu và giảm chi phí, điều này đặc biệt quan trọng khi lặp lại thiết kế một cách nhanh chóng trong các giai đoạn nghiên cứu và phát triển.
Các bo mạch chỉ dựa vào các thành phần xuyên lỗ hoàn toàn không yêu cầu dán hàn. Thay vào đó, các bộ phận được đưa vào các lỗ mạ và hàn được áp dụng thông qua hàn sóng hoặc hàn tay. Vì không có quy trình in dán nên không cần SPI kiểm tra khối lượng dán hoặc căn chỉnh. Những loại bảng này thường được tìm thấy trong các thiết kế cũ hoặc trong các ứng dụng công suất cao, nơi độ tin cậy của các mối hàn không phụ thuộc nhiều vào độ chính xác của việc dán.
Đối với các bo mạch lai kết hợp công nghệ xuyên lỗ và gắn trên bề mặt (SMT), trong đó chỉ sử dụng một số thành phần SMT, phương pháp phân phối dán thủ công hoặc ghim vào dán có thể là đủ. Những thiết kế này có mật độ thành phần thấp, giảm thiểu nguy cơ bắc cầu hoặc dán không đủ. Người vận hành có thể kiểm tra trực quan việc dán trên một vài miếng đệm SMT trước khi đặt các thành phần, khiến cho SPI không cần thiết.
Các thiết kế cũ hơn sử dụng các gói lớn hơn (chẳng hạn như SOIC, 1206 và các thành phần lớn hơn) với khoảng cách giữa các miếng đệm rộng hơn thường dễ tha thứ hơn khi nói đến khối lượng dán và căn chỉnh. Những bố cục mạnh mẽ này hiếm khi gặp phải các lỗi liên quan đến in ấn, ngay cả khi được lắp ráp thủ công. Trong những trường hợp như vậy, nguy cơ xảy ra lỗi do in dán là rất ít, do đó SPI là không cần thiết, ngay cả khi sản xuất số lượng thấp.
Hàn sóng thường được sử dụng trong các bo mạch hai mặt trong đó các thành phần SMT mặt dưới được hàn sau khi các thành phần mặt trên đã được đặt. Trong quá trình này, các chấm keo giữ các bộ phận tại chỗ và sóng sẽ áp dụng chất hàn nóng chảy vào các khớp. Vì không sử dụng miếng dán hàn ở mặt dưới nên không cần SPI kiểm tra miếng dán vì không xảy ra quá trình in dán.
Hàn chọn lọc được sử dụng cho các thành phần yêu cầu hàn chính xác, thường là trong các bo mạch công nghệ hỗn hợp có cả thành phần xuyên lỗ và SMT. Trong các ứng dụng này, chất hàn chỉ được áp dụng cho các khớp cụ thể sử dụng sóng nhỏ hoặc đài phun nước, bỏ qua nhu cầu in dán hoàn toàn. Do đó, SPI không cần thiết cho các ứng dụng này.
Đối với các ứng dụng đòi hỏi độ bền cơ học và độ tin cậy cao, chẳng hạn như trong ngành công nghiệp ô tô hoặc hàng không vũ trụ, chất kết dính dẫn điện hoặc kết nối ép khít thường được sử dụng. Những phương pháp này không yêu cầu dán hàn và do đó loại bỏ nhu cầu về SPI. Trong những trường hợp này, độ tin cậy của các mối nối được đảm bảo thông qua các phương tiện khác và nguy cơ khuyết tật do sự thay đổi của lớp dán là không đáng kể.
Các thiết kế chủ yếu bao gồm các thành phần thụ động lớn (1206 hoặc lớn hơn) được đặt trên các miếng đệm rộng vốn đã dễ tha thứ khi có các biến thể dán. In thủ công hoặc bán tự động thường không gây ra lỗi đáng kể và lỗi dán khối lượng hoặc căn chỉnh ít có khả năng dẫn đến các vấn đề về chức năng. Điều này làm cho SPI không cần thiết đối với những thiết kế này, ngay cả khi chạy với số lượng thấp.
Các bo mạch có mật độ thành phần thấp và miếng đệm quá khổ cung cấp phạm vi xử lý rộng rãi cho quá trình in dán. Những thay đổi nhỏ về khối lượng dán hoặc căn chỉnh thường không dẫn đến hiện tượng mở hoặc rút ngắn. Những bố cục này dễ tha thứ và cho phép lắp ráp đáng tin cậy mà không cần SPI.
Trong các bo mạch đơn giản hơn với các thành phần có mật độ thấp và miếng đệm rộng, người vận hành có thể kiểm tra trực quan miếng dán hàn sau khi bôi nó. Kiểm tra bằng hình ảnh phóng đại có thể dễ dàng phát hiện ra các lỗi nghiêm trọng, chẳng hạn như thiếu miếng dán hoặc cầu nối nghiêm trọng. Kiểm tra chức năng hoặc hình ảnh sau khi chỉnh lại dòng có thể mang lại sự đảm bảo cuối cùng rằng bo mạch đang hoạt động chính xác, khiến cho SPI không cần thiết.
Mặc dù việc bỏ qua SPI có thể được chấp nhận đối với một số thiết kế và khối lượng nhất định nhưng nó có nguy cơ xảy ra các lỗi không được phát hiện. Ví dụ, khối lượng dán không đủ có thể dẫn đến các mối hàn yếu, có thể vượt qua các bài kiểm tra chức năng ban đầu nhưng sau đó lại thất bại khi bị căng thẳng. Các khuyết tật tiềm ẩn như đầu gối hoặc khoảng trống có thể không nhìn thấy được bằng mắt thường và chỉ có thể được phát hiện bằng phép đo 3D mà SPI cung cấp.
Việc bỏ qua SPI có thể làm tăng nguy cơ hư hỏng mối hàn tiềm ẩn, đặc biệt là trong các ứng dụng có độ tin cậy cao như thiết bị y tế, hàng không vũ trụ hoặc các sản phẩm ô tô. Ngay cả những rủi ro nhỏ cũng có thể ảnh hưởng đến hiệu suất lâu dài của các sản phẩm quan trọng. Đối với các lĩnh vực này, nên sử dụng SPI để đảm bảo rằng các mối hàn đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng cần thiết.
Khi các thiết kế kết hợp các bước thành phần mịn hơn và mật độ cao hơn, nguy cơ lỗi liên quan đến dán sẽ tăng lên đáng kể. Dữ liệu ngành cho thấy 60-80% lỗi SMT có liên quan đến vấn đề in dán. Trong các thiết kế phức tạp, việc bỏ qua SPI thường dẫn đến tỷ lệ lỗi cao hơn và phải làm lại nhiều hơn. Do đó, SPI rất cần thiết để đảm bảo chất lượng và giảm thiểu những sai sót gây tốn kém, ngay cả khi chạy với khối lượng thấp hơn. Để có hướng dẫn toàn diện về máy SPI và vai trò của chúng trong dòng SMT, hãy xem Hướng dẫn đầy đủ của chúng tôi về SPI máy trong dòng SMT.
Nhìn chung, SPI rất cần thiết để đảm bảo mối hàn chất lượng cao trong sản xuất SMT hiện đại. Tuy nhiên, có một số trường hợp có thể bỏ qua nó một cách an toàn, chẳng hạn như tạo nguyên mẫu với khối lượng cực thấp, bảng mạch vượt trội xuyên lỗ, quy trình không chỉnh lại dòng hoặc thiết kế bước lớn cực kỳ đơn giản. Mặc dù việc bỏ qua SPI có thể giảm chi phí và tăng tốc độ sản xuất trong những trường hợp này nhưng nó cũng tiềm ẩn những rủi ro, bao gồm khả năng xảy ra các khiếm khuyết tiềm ẩn và những lo ngại về độ tin cậy lâu dài. Trong hầu hết các môi trường sản xuất SMT hiện đại, đặc biệt là những môi trường liên quan đến thiết kế phức tạp, SPI là một công cụ có giá trị giúp cải thiện năng suất và giảm việc làm lại.
Có, nhưng hiếm khi. SPI rất cần thiết để phát hiện các vấn đề về khối lượng dán, chiều cao và căn chỉnh, chiếm 60-80% lỗi SMT. Tuy nhiên, các bảng xuyên lỗ thuần túy, các nguyên mẫu được hàn bằng tay và các thiết kế bước lớn đơn giản thường có thể được sản xuất mà không cần SPI.
Trong khi khối lượng sản xuất là một yếu tố thì độ phức tạp của bo mạch lại quan trọng hơn. Tạo nguyên mẫu số lượng thấp thường bỏ qua SPI, nhưng sản xuất số lượng trung bình (50-500 bảng) và số lượng lớn (>500 bảng) thường được hưởng lợi từ SPI, đặc biệt là với các thành phần có bước cao.
Độ phức tạp cao hơn làm tăng khả năng xảy ra lỗi liên quan đến khối lượng dán và căn chỉnh. Các bảng có bước cao và mật độ cao yêu cầu ứng dụng dán chính xác, điều này khiến cho SPI trở nên cần thiết. Các thiết kế đơn giản, có bước nhảy lớn có dung sai rộng hơn và thường có thể thành công mà không cần SPI.
Kiểm tra thủ công có thể phát hiện ra những khiếm khuyết lớn như thiếu lớp dán hoặc cầu răng nghiêm trọng nhưng không thể đo chính xác những thay đổi nhỏ về khối lượng lớp dán có thể dẫn đến những hỏng hóc tiềm ẩn. Đối với các hoạt động với khối lượng thấp, việc kiểm tra thủ công kết hợp với kiểm tra chức năng thường có thể đủ cho các ứng dụng không quan trọng.
Có, các lựa chọn thay thế bao gồm phân phối ống tiêm có kiểm tra trực quan, phản xạ lại bằng ghim, chất kết dính dẫn điện và chiều cao của mảnh đầu tiên.
Hãy liên hệ với các chuyên gia SMT của chúng tôi để tìm ra chiến lược kiểm tra tốt nhất được tùy chỉnh theo nhu cầu của bạn.
