Introduction
Dans des scénarios d'applications de grande valeur et à barrières d'entrée élevées - tels que les dispositifs médicaux, les réseaux intelligents, le transport ferroviaire et les noyaux de contrôle des véhicules à énergies nouvelles - les durées de vie des équipements s'étendant sur dix, voire vingt ans, imposent des exigences presque rigoureuses en matière de fiabilité à long terme des composants électroniques. Dans ces domaines, la panne d’une seule carte peut entraîner un arrêt de l’ensemble du système. La gestion traditionnelle de la qualité de la production repose souvent sur des numéros de lots pour un contrôle grossier ; lorsqu’une panne se produit, il est difficile d’en déterminer la cause au niveau microscopique. En introduisant le mécanisme de gestion du « paquet de données sur carte unique » - qui établit un « certificat de naissance » numérique unique et un enregistrement complet du cycle de vie pour chaque carte de circuit imprimé - et en mettant en œuvre une approche « une carte, un fichier » pour l'analyse granulaire de la qualité, nous remodelons les normes de contrôle des processus pour la fabrication de PCBA à haute valeur ajoutée.
Limites de la traçabilité traditionnelle de la qualité au niveau des lots et nécessité de tenir des registres individuels par le conseil d'administration
Dans un rythme rapideCMS lignes de production, des quantités massives de paramètres de processus sont générées chaque seconde. Historiquement, le stockage et l'archivage des données étaient principalement organisés par ordres de travail, équipes ou lots de matériaux. Cette approche grossière de la gestion des données s’avère souvent inefficace lorsqu’il s’agit de défauts sporadiques. En production continue, bien que les réglages globaux de la zone de température pour lefour de refusionsont constantes, en raison des variations des intervalles entre les planches entrant dans le four, des déformations microscopiques des rails de guidage ou des fluctuations dynamiques de la pression de l'air de l'atelier, il existe des différences subtiles dans les courbes de température microscopiques réelles observées lors du soudage entre la première planche et la 100ème planche. Si, pendant cette période, une buse à grande vitesse sur la machine de placement subit une légère usure due à un fonctionnement prolongé, provoquant une surcharge de l'ordre de la milliseconde de la pression axiale vers le bas, les microfissures internes qui en résultent dans la tranche sont extrêmement difficiles à détecter lors des tests en usine. Lorsque le produit tombe en panne après plusieurs années de service sur le site de l'utilisateur final, les données par lots ne suffisent pas à elles seules pour une localisation précise des défauts. En fin de compte, l'ensemble du lot de PCBA doit faire l'objet d'un vaste rappel, ce qui entraînera d'importantes pertes financières et de réputation pour l'entreprise.
L'architecture technique sous-jacente du package de données sur carte unique et de la capture de données multi-dimensions physiques
La création du paquet de données sur carte unique commence par un code QR UID unique gravé sur la surface du PCB nu par une machine de marquage laser automatisée. Cette matrice de caractères sert de point d’ancrage central pour l’agrégation ultérieure des données de bout en bout. Tout au long du processus de fabrication des PCBA, chaque élément matériel automatisé de la chaîne de production fonctionne comme un capteur numérique. Données sur la hauteur de la pâte à souder, le volume et les valeurs de décalage absolues sur chaque pastille, mesurées par le capteur en ligneSystème d'inspection 3D de la pâte à souder; Décalage de la distance centrale du capteur de composants et résistance inverse de pointe instantanée du servomoteur de l'axe Z enregistré par leMachine CMS'ssystème de vision ; Concentration d'oxygène en ligne multipoint et efficacité réelle du transfert de chaleur dans chaque zone de température pendantbrasage par refusion; et des images contrastées en noir et blanc au niveau des pixels des joints de soudure capturées par la post-refusionsystème d'inspection optique automatique (AOI)-toutes ces données sont capturées en quelques millisecondes via les passerelles IoT industrielles standard IPC-CFX ou Hermes. Ces données disparates en langage machine de bas niveau sont téléchargées en temps réel via des protocoles de bus vers un serveur central et automatiquement organisées dans une archive numérique sous l'UID du PCB.
Intégration approfondie du matériel et des logiciels avec quantification absolue des performances électriques et physiques
La profondeur ultime des packages de données PCB de grande valeur inclut non seulement les paramètres de fonctionnement physiques des équipements de production, mais intègre également de manière transparente les informations sur la version des logiciels et du micrologiciel back-end avec des mesures de tests électriques quantifiées rigoureuses. Lorsqu'une carte de circuit imprimé est acheminée vers une station de programmation en ligne ou hors ligne, le système de vérification du code-barres de la version du micrologiciel lit automatiquement le numéro de série unique stocké dans la puce et réinjecte la valeur de hachage de la version logicielle actuellement programmée et le code de contrôle de redondance cyclique (CRC) dans le paquet de données de la carte de circuit imprimé. Au cours des phases ultérieures de tests en circuit et de tests fonctionnels, le système va au-delà de la simple logique réussite/échec pour enregistrer les valeurs physiques absolues. Par exemple, l'ondulation réelle de la tension de sortie du rail d'alimentation principal dans différentes conditions de charge, le temps de montée transitoire des chemins de signaux critiques à une fréquence élevée de 500 MHz et les lectures en ohms des tests d'adaptation d'impédance génèrent tous des diagrammes de forme d'onde numérique continus et des nuages de points. Ces paramètres électriques de base, entrelacés avec les données de conception et les paramètres de fabrication en amont, complètent la simulation du jumeau numérique du PCB physique.
Atténuation ciblée et évaluation prédictive de la fiabilité basée sur une chaîne de données panoramique
L'enregistrement de données panoramiques numériques « une carte, un fichier » a complètement transformé l'approche du directeur de la qualité en matière de défense et de gestion des crises, en faisant évoluer le dépannage complet vers un suivi précis et basé sur les données. Lorsque le marché final ou le banc d'essai final signale un défaut de claquage inverse spécifique dans une diode d'un PCBA, les techniciens n'ont qu'à scanner le code QR sur la carte avec une tablette, et le système récupère le paquet de données dédié de la carte en quelques secondes. Grâce à l'analyse des graphiques panoramiques, les ingénieurs de procédés peuvent confirmer visuellement que le volume de pâte à souder à cet endroit sur cette carte pendant l'impression a dévié vers la limite inférieure de la fenêtre de 30 % et que la buse No. 4 correspondante a subi une légère surcharge de pression pendant le placement. À l'aide de ces indicateurs caractéristiques, le système peut effectuer instantanément une recherche de références croisées dans la base de données MES pour identifier 15 autres cartes présentant des caractéristiques de paramètres microscopiques identiques, émettre des alertes de confinement ciblées pour mettre en œuvre une interception physique et minimiser autant que possible la portée des rappels ou des unités mises au rebut, établissant ainsi une ligne de défense numérique imprenable pour un assemblage de haute fiabilité.
L'utilisation d'un « acte de naissance » numérique pour identifier l'état physique de chaque carte de circuit imprimé et l'utilisation d'ensembles de données complets pour protéger rigoureusement les limites de la qualité des processus sont des étapes inévitables vers une plus grande précision et une plus grande rigueur dans la fabrication intelligente moderne.
Profil de l'entreprise
Zhejiang NeoDen Technology Co., Ltd. fabrique et exporte divers équipements SMT depuis 2010. Tirant parti de notre propre R&D expérimentée et d'une production bien formée, NeoDen gagne une grande réputation auprès des clients du monde entier.
Dans notre écosystème mondial, nous collaborons avec nos meilleurs partenaires pour fournir un service de vente plus concluant, un support technique hautement professionnel et efficace.
Nous pensons que des personnes et des partenaires formidables font de NeoDen une grande entreprise et que notre engagement en faveur de l'innovation, de la diversité et de la durabilité garantit que l'automatisation SMT est accessible à tous les amateurs, partout dans le monde.
avec une présence mondiale dans plus de 130 pays, les excellentes performances, la haute précision et la fiabilité des machines NeoDen PNP les rendent parfaites pour la R&D, le prototypage professionnel et la production de petits et moyens lots. Nous fournissons une solution professionnelle d’équipement SMT unique.