एसएमडी उपकरणः इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण स्वचालन का मुख्य इंजन

इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लघुकरण और बुद्धिमत्ता की लहर के तहत, एसएमडी डिवाइस (सतह माउंट डिवाइस) आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण के मुख्य स्तंभ बन गए हैं। स्मार्टफोन में माइक्रोचिप्स से लेकर ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स में उच्च-घनत्व वाले सर्किट बोर्ड तक, एसएमडी तकनीक उच्च गति और सटीक माउंटिंग प्रक्रियाओं के माध्यम से वैश्विक इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग के नवाचार का समर्थन करती है। यह लेख चार आयामों: तकनीकी सिद्धांतों, प्रमुख उपकरणों, बाजार के रुझानों और भविष्य की चुनौतियों से एसएमडी उपकरणों के नवाचार और परिवर्तन का व्यापक विश्लेषण करेगा।

एसएमडी उपकरण में सतह माउंट तकनीक (एसएमटी) प्लेसमेंट मशीन, फीडिंग मशीन और काउंटिंग मशीन जैसे प्रमुख डिवाइस शामिल हैं, जो घटक छँटाई से लेकर सटीक प्लेसमेंट तक एक संपूर्ण उत्पादन श्रृंखला का निर्माण करते हैं।

सतह माउंट तकनीक (एसएमटी) मशीन वैक्यूम नोजल के माध्यम से एसएमडी घटकों (जैसे प्रतिरोधक, संधारित्र और आईसी चिप्स) को पकड़ती है, और मल्टी-एक्सिस मैकेनिकल आर्म्स और विजन सिस्टम की मदद से उच्च गति माउंटिंग को पूरा करती है। इसकी मुख्य प्रक्रियाओं में शामिल हैं:

• घटक उठाना: फीडर को सामग्री कार्ट द्वारा उठाने की स्थिति में ले जाया जाता है। बुर्ज सतह माउंट हेड वैक्यूम सक्शन नोजल के साथ घटकों को पकड़ता है, जिसकी गति प्रति टुकड़ा 0.08 सेकंड तक होती है।
• विजुअल कैलिब्रेशन: उच्च-रिज़ॉल्यूशन कैमरे घटकों की स्थिति और ध्रुवता की पहचान करते हैं, X/Y समन्वय समायोजन और नोजल स्पिन 1 के माध्यम से ±25μm-स्तर की सटीकता प्राप्त करते हैं;
• डायनेमिक माउंटिंग: वर्कबेंच और प्लेसमेंट हेड समन्वय में चलते हैं, दोहरे-ट्रैक या मल्टी-कैंटिलीवर संरचनाओं का समर्थन करते हैं, जो उत्पादन लाइन दक्षता को 9 तक बढ़ाता है।

फीडिंग मशीन घटकों को आवश्यकतानुसार सतह माउंट तकनीक (एसएमटी) मशीन में ले जाने के लिए जिम्मेदार है। इसकी तकनीकी सफलताओं में शामिल हैं:

• इंटेलिजेंट साइलो: एआई एल्गोरिदम के साथ एकीकृत जो फीडिंग गति को गतिशील रूप से समायोजित करता है। उदाहरण के लिए, JUKI का "SmartFeeder Pro" 1,000 से अधिक पैकेजिंग प्रकारों के बीच स्विचिंग का समर्थन करता है, जिससे समय 5.3 सेकंड तक कम हो जाता है।
• उच्च-सटीक छँटाई: वायवीय मोटर में 12,000 RPM तक की घूर्णी गति होती है, जो प्रति मिनट 6,000 बार तक छँटाई करने में सक्षम है, और 0.01 मिमी आकार के माइक्रो-घटकों (जैसे 5G चिप्स) के लिए उपयुक्त है।
• मॉड्यूलर डिज़ाइन: Dongguan Lzfeeder का "विस्तार योग्य फीडिंग यूनिट" गतिशील क्षमता समायोजन का समर्थन करता है, जिससे ब्रेक-ईवन अवधि 18 महीने तक कम हो जाती है।

फोटोइलेक्ट्रिक सेंसिंग तकनीक को अपनाकर, सामग्री टेप गाइडिंग होल और घटकों के बीच संबंधित संबंध के माध्यम से त्वरित गिनती प्राप्त की जाती है, सटीकता में शून्य त्रुटि के साथ। उदाहरण के लिए, MZ-901 मॉडल 0201 से 2512 तक के पैकेज में घटकों को 600 टुकड़े प्रति मिनट की गति से संभाल सकता है, और बारकोड प्रिंटिंग और इन्वेंट्री प्रबंधन का समर्थन करता है।

• नैनोस्केल माउंटिंग: जापान की YAMAHA और TSMC ने 0.2mm चिप छँटाई तकनीक विकसित करने के लिए सहयोग किया है, जिससे उपज 99.8% तक बढ़ गई है।
• लचीला उत्पादन: अनुकूली नोजल तकनीक (जैसे FlexNozzle) 0.3 से 25 मिमी तक के घटकों के स्वचालित स्विचिंग का समर्थन करती है, जिससे मैनुअल हस्तक्षेप कम होता है

• एआई-संचालित अनुकूलन: JUKI ने आपूर्ति पथ को अनुकूलित करने के लिए एक मशीन लर्निंग एल्गोरिदम लॉन्च किया है, जिससे टेस्ला की 4680 बैटरी उत्पादन लाइन की एकल-लाइन क्षमता 25% तक बढ़ गई है।
• डिजिटल ट्विन: MES सिस्टम का उपयोग करके उपकरणों की स्थिति को वास्तविक समय में मैप करके, फॉल्ट अर्ली वार्निंग और डायनेमिक शेड्यूलिंग प्राप्त किया जाता है, और समग्र दक्षता (OEE) 15%310 तक बढ़ जाती है।

• ऊर्जा-बचत तकनीक: जर्मन फ्रिट्श ने एक कार्बन फाइबर बॉडी फीडिंग मशीन लॉन्च की है, जिससे ऊर्जा की खपत 25% तक कम हो जाती है।
• लीड-फ्री प्रक्रिया: भारी धातु प्रदूषण को 710 तक कम करने के लिए पर्यावरण के अनुकूल वेल्डिंग और पैकेजिंग तकनीकों को बढ़ावा देना।

वायवीय एसएमडी फीडरों का वैश्विक बाजार आकार 2024 में 1.19 बिलियन अमेरिकी डॉलर तक पहुंच गया और 2031 तक 1.874 बिलियन अमेरिकी डॉलर (सीएजीआर 6.7%) तक बढ़ने की उम्मीद है। विकास चालकों में 5G चिप्स की बढ़ती मांग और एशिया में एसएमटी उत्पादन लाइनों की स्वचालन दर में 85% की वृद्धि शामिल है।

• चीन में, स्थानीय निर्माताओं (जैसे वुहान इंटेलिजेंट) ने "वायवीय + सर्वो" हाइब्रिड तकनीक के माध्यम से लागत में 40% की कमी की है, और दक्षिण पूर्व एशिया में उनकी बाजार हिस्सेदारी 25% से अधिक हो गई है।
• यूरोप: पर्यावरणीय अनुपालन पर ध्यान केंद्रित करते हुए, कार्बन फाइबर मॉडल ने यूरोपीय इकोलेबल प्रमाणन प्राप्त किया है।
• उत्तरी अमेरिका: यूरोप्लेसर जनरल मोटर्स के लिए मल्टी-एक्सिस लिंकेज सिस्टम को अनुकूलित करता है, जो जटिल सर्किट बोर्ड असेंबली का समर्थन करता है।

संयुक्त राज्य अमेरिका ने इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण उपकरणों पर 10% टैरिफ लगाया, जिससे चीनी निर्माताओं को वियतनाम में कारखाने बनाने के लिए प्रोत्साहित किया गया (लागत में 18% की कमी), और यूरोपीय उद्यमों ने प्रौद्योगिकी लाइसेंसिंग के माध्यम से स्थानीय उत्पादन हासिल किया।

• आपूर्ति श्रृंखला में उतार-चढ़ाव: वायवीय घटकों की आयात लागत में वृद्धि हुई है, और 2023 में वैश्विक आपूर्ति अंतर 15% तक पहुंच गया।
• मानक विखंडन: जापान, यूरोप और संयुक्त राज्य अमेरिका (JIS बनाम ISO) के बीच इंटरफ़ेस मानकों में अंतर के लिए 2026 में एक एकीकृत विनिर्देश ISO/TR 234563 की आवश्यकता होती है।

• मल्टी-प्रोसेस एकीकरण: सतह माउंट तकनीक (एसएमटी) मशीनों का डिस्पेंसिंग और परीक्षण उपकरणों के साथ एकीकरण एक एकीकृत उत्पादन लाइन बनाता है।
• सेवा-उन्मुख परिवर्तन: शेन्ज़ेन लॉन्गमा इंटेलिजेंट ने एक "पे-एज़-यू-गो" मॉडल लॉन्च किया है, जिससे ग्राहकों के प्रारंभिक निवेश में 50% की कमी आई है।
• उभरते बाजार के अवसर: इलेक्ट्रिक वाहनों की बढ़ती पैठ इन-व्हीकल चिप्स की मांग को बढ़ाती है, मध्यम आकार के फीडरों में 12% वार्षिक वृद्धि के साथ।

एसएमडी उपकरण एकल-फ़ंक्शन वाले उपकरणों से लेकर बुद्धिमान, हरे और लचीले "विनिर्माण केंद्रों" तक विकसित हो रहे हैं। एआई और इंटरनेट ऑफ थिंग्स (आईओटी) तकनीकों के गहरे एकीकरण के साथ, यह न केवल इलेक्ट्रॉनिक विनिर्माण प्रक्रिया को फिर से आकार देगा बल्कि उद्योग 4.0 का मुख्य वाहक भी बन जाएगा। तकनीकी पुनरावृत्ति और वैश्विक आपूर्ति श्रृंखला के पुनर्गठन का सामना करते हुए, उद्यमों को इस सटीक दौड़ में ऊपरी हाथ हासिल करने के लिए नवाचार और अनुसंधान एवं विकास, स्थानीय लेआउट और सतत विकास के बीच संतुलन बनाना होगा।