في تصنيع الإلكترونيات الحديثة، تعد تكنولوجيا التركيب السطحي (SMT) هي جوهر الإنتاج الفعال للمنتجات الإلكترونية. كجزء أساسي من المعدات في خط إنتاج SMT، تؤثر دقة وثبات آلات التجميع من باناسونيك بشكل مباشر على جودة وكفاءة الإنتاج. الفوهة، باعتبارها المكون الاستهلاكي الأكثر دقة في آلة تكنولوجيا التركيب السطحي (SMT)، لديها فتحة دنيا تبلغ 0.033 مم (فوهة 01005)، وهو ما يعادل ثلث قطر شعرة الإنسان. عندما تتسبب بقايا معجون اللحام والتدفق في انسداد هذه المسام الدقيقة، فإن انخفاض قوة الامتصاص بالفراغ سيؤدي إلى إزاحة المكونات، وزيادة معدل رفض المواد، وحتى إتلاف اللوحة بأكملها. مع تصغير المكونات وانتشار العمليات الخالية من الرصاص، تمت ترقية تقنية تنظيف الفوهات من عملية مساعدة إلى حلقة رئيسية لضمان معدل الإنتاجية.
كشفت طرق التنظيف المبكرة عن عيوب واضحة في ظل متطلبات الدقة:
يحتاج المشغل إلى إزالة فوهة الشفط، ومسح السطح بقطعة قماش خالية من النسالة مغموسة في الكحول، ثم نفخها نظيفة بمسدس هواء عالي الضغط. ومع ذلك، لا يمكن الوصول إلى الأوساخ الموجودة في الثقوب الداخلية، ويمكن أن يتسبب تسرب الكحول بسهولة في إذابة المادة اللاصقة للوحة العاكسة وسقوطها. والأكثر خطورة هو أن الثقب المتكرر قد يتسبب في خدوش على الجدار الداخلي، مما يؤدي إلى انخفاض دائم في قيمة الفراغ بنسبة 89.
على الرغم من أن قدرة المعالجة المجمعة تجذب خطوط الإنتاج (يمكن غسل 40-60 قطعة في المرة الواحدة)، فإن تأثير التجويف بالموجات فوق الصوتية يولد فقاعات غير متساوية، مما يتسبب في تقشر الطلاء الأسود غير اللامع على السطح أثناء اصطدام فوهات الشفط. يحذر دليل صيانة آلة باناسونيك القياسية CM402 بشكل خاص: ينخفض معدل التأهيل لقيمة الفراغ للحامل بأكثر من 30٪ بعد التنظيف بالموجات فوق الصوتية. 17. والأكثر أهمية، بالنسبة لفوهة الشفط 01005 (بقطر ثقب ≤0.1 مم)، تخلق الموجات فوق الصوتية "تأثير قفل الهواء" داخل الثقوب الدقيقة، ويتم في الواقع قفل الأوساخ بالداخل.
تظهر الاختبارات في ورشة عمل SMT معينة أن متوسط العمر الافتراضي لفوهات الشفط بعد التنظيف بالموجات فوق الصوتية قد قصر من 8 أشهر إلى 5 أشهر، وزادت تكلفة التآكل السنوية بمقدار 120000 يوان.
للتغلب على عنق الزجاجة في التنظيف، تدمج الأجيال الجديدة من آلات التنظيف ميكانيكا الموائع وتكنولوجيا التحكم الآلي:
يكمن جوهرها في تحويل الماء منزوع الأيونات إلى جزيئات بحجم 3-10 ميكرومتر وتشكيل مجال طاقة حركية نبضي بسرعة تفوق سرعة الصوت تبلغ 360 م/ث (بالقرب من سرعة الطيران للطائرات المقاتلة). يؤدي التأثير عالي التردد بمعدل 30 مرة في الثانية إلى تقشير المواد الملتصقة مباشرة على الجدار الداخلي للمسام الدقيقة. وفي الوقت نفسه، فإن فوهة الفولاذ المقاوم للصدأ 304 قابلة للتعديل في الارتفاع للتكيف مع أحجام الفوهات المختلفة 46.
تم تجهيز المعدات المتطورة برفوف وضع مفصلية في خزان التنظيف، والتي تدفع فوهات الشفط للتأرجح ذهابًا وإيابًا بمقدار 15 درجة -30 درجة من خلال آلية CAM. أثناء الحركة، يضمن الرش متعدد الزوايا التغطية الكاملة للنقاط العمياء لفوهات الشفط ذات الهياكل المعقدة (مثل أنواع V-shaped و J-shaped و back-blowing).
مقارنة أداء تقنيات التنظيف السائدة
| طريقة التنظيف | الفتحة القابلة للتطبيق | دورة التنظيف | خطر التلف | معدل التأهيل بالفراغ * |
|---|---|---|---|---|
| الكحول + المسدس الهوائي | >0.5 ملم | 15 دقيقة لكل قطعة | مرتفع | <60% |
| الموجات فوق الصوتية | 0.1-0.5 ملم | 8 دقائق لكل دفعة | متوسط | 65-75% |
| رذاذ الماء عالي الضغط | 0.033-2 ملم | 5 دقائق لكل دفعة | منخفض | >90% |
* ملاحظة: يشير معدل التأهيل بالفراغ إلى نسبة فوهات CM602 التي تصل إلى -85 كيلو باسكال. 37*
صاغت باناسونيك معايير صيانة متباينة لطرازات مختلفة:
يجب نقع الفوهة في خليط من الماء النقي وكحول الأيزوبروبيل (بنسبة 5:1) لمدة 10 دقائق لإذابة التدفق العنيد. بعد ذلك، يجب نفخها نظيفة بمسدس هواء 0.3 ميجا باسكال، ويجب أن يكون تدفق الهواء مستمرًا لمدة 3 ثوانٍ دون انقطاع.
تم تحسين آلة التنظيف Jingkechuang C710 خصيصًا لخطوط إنتاج باناسونيك: تدعم الدرج ترتيب مصفوفة 10 * 3، قادرة على معالجة 30 فوهة شفط CM402 في وقت واحد (طرازات 110/115/120)، ومُعدة مسبقًا بـ "وضع فتحة باناسونيك فائقة الدقة"، مع ضبط الضغط تلقائيًا على 0.4 ميجا باسكال لمنع التناثر 46.
الفوائد التي يوفرها التنظيف الدقيق تفوق بكثير الاستثمار في المعدات:
بعد أن قدم مصنع لوحات الدوائر الرئيسية للهواتف المحمولة في شنتشن التنظيف برذاذ الماء، انخفض معدل رفض المواد الناجم عن انسداد فوهات الشفط من 0.12٪ إلى 0.03٪، مما قلل من خسائر المكونات بمقدار 2.3 مليون قطعة سنويًا.
أدى ارتفاع قيمة الفراغ لفوهة الشفط إلى تحسين معدل الشفط المتزامن لـ CM602 إلى أكثر من 85٪. مع إعادة ترتيب محطات التغذية (مثل تقسيم المقاومات ذات الاستخدام الكبير إلى ثلاث محطات متجاورة)، ارتفع معدل توازن خط الإنتاج من 69٪ إلى 76٪، وتقصر دورة اللوحة الواحدة بمقدار 6.5 ثانية.
يتجاوز سعر الوحدة للفوهة الأصلية (مثل طراز 205A من CM402) 2000 يوان. بعد التنظيف القياسي، تم تمديد متوسط العمر الافتراضي من 1.2 سنة إلى 2.1 سنة، مما يوفر 370000 يوان في تكاليف المواد الاستهلاكية لـ 10 أجسام خطوط سنويًا.
تخضع الأجيال الجديدة من تقنية التنظيف لترقيات متعددة الأبعاد:
الجهاز مزود بمستشعر فراغ مدمج. بعد التنظيف، فإنه يولد تلقائيًا رسمًا بيانيًا لمنحنى الفراغ، والذي تتم مقارنته بالبيانات التاريخية في السحابة للتنبؤ بالعمر المتبقي. عندما يتدهور فراغ فوهة الشفط CM602 إلى -82 كيلو باسكال، يتم تشغيل إنذار استبدال تلقائي.
يدمج طراز الجيل الأول من Jingke Innovation وحدات التناضح العكسي. تتم إعادة تدوير مياه الصرف الصحي من خلال نوى مرشح السيراميك، ويصل معدل إعادة تدوير المياه منزوعة الأيونات إلى 95٪. بالمقارنة مع آلات التنظيف التقليدية، فإنه يوفر 80 طنًا من المياه سنويًا.
تحدد خوارزميات التعلم العميق الخدوش على الوجه النهائي لفوهة الشفط وتشوه الفتحة. إذا تم اكتشاف عيب الحافة لفوهة الشفط 0201 ليكون أكبر من 5 ميكرومتر، فإنه يحدد على أنه خردة، مما يلغي الحكم الخاطئ اليدوي.
يعكس تطور تقنية التنظيف من باناسونيك لفوهات آلات تكنولوجيا التركيب السطحي (SMT) عملية قفز التصنيع الإلكتروني نحو الدقة الدقيقة والتحكم الذكي. عندما يتم تركيب مقاوم 01005 (بحجم 0.4 * 0.2 مم فقط) بدقة بواسطة فوهة شفط فراغ، يكمن وراءها الصيانة الدقيقة لقطر المسام الذي يبلغ واحدًا من عشرة آلاف من المتر بواسطة رذاذ ماء من 3 إلى 10 ميكرومتر. هذه ليست مجرد انتصار لتقنية التنظيف، ولكنها أيضًا الترويض النهائي للتصنيع المتطور ضد القول المأثور "قد يؤدي الخطأ بمقدار شعرة إلى خطأ بآلاف الأميال". في المستقبل، مع تطوير فوهات الشفط بفتحة 2 ميكرومتر (متوافقة مع المكون 008004)، ستواجه تقنية التنظيف جولة جديدة من الابتكار - وكل اختراق على مستوى الميكرومتر يعيد تشكيل حدود الدقة في العالم الإلكتروني.
