مخطط عملية الإنتاج | موصل MOCO

عملية إنتاج الموصلات، مجموعة واسعة من الموصلات الإلكترونية، ولكن عملية التصنيع متشابهة بشكل أساسي، ويمكن تقسيم تصنيع الموصلات بشكل عام إلى أربع مراحل: التشكيل بالضغط، والطلاء الكهربائي، والقولبة بالحقن، والتجميع.

1- الختم

تبدأ عملية تصنيع الموصلات الإلكترونية عادةً بتشكيل الدبابيس. تُشكّل هذه الدبابيس من شرائح معدنية رقيقة باستخدام آلة تثقيب كبيرة عالية السرعة. يُمرر أحد طرفي الحزام المعدني الدوار الكبير إلى مقدمة آلة التثقيب، بينما يُلف الطرف الآخر حول عجلة الحزام الدوارة عبر منضدة العمل الهيدروليكية للآلة، فتسحب العجلة الحزام المعدني وتُشكّل المنتج النهائي.

2- الطلاء الكهربائي

بعد عملية التشكيل، تُرسل دبابيس الموصل إلى قسم الطلاء الكهربائي. في هذه المرحلة، يُغطى سطح التلامس الإلكتروني للموصل بطبقات معدنية مختلفة. قد تحدث مشاكل مشابهة لتلك التي تحدث في مرحلة التشكيل، مثل التشوه أو التكسر أو التلف في الدبابيس، أثناء عملية تشكيلها في جهاز الطلاء. باستخدام التقنيات الموضحة في هذه المقالة، يمكن اكتشاف هذه العيوب بسهولة.

مع ذلك، بالنسبة لمعظم موردي أنظمة الرؤية الآلية، لا تزال العديد من عيوب الجودة في عملية الطلاء الكهربائي تقع ضمن "المنطقة المحظورة" لنظام الكشف. يرغب مصنّعو الموصلات الإلكترونية في أنظمة كشف قادرة على رصد مجموعة متنوعة من العيوب، مثل الخدوش الصغيرة والثقوب الدقيقة في الأسطح المطلية كهربائيًا لدبابيس الموصلات. على الرغم من سهولة تمييز هذه العيوب في منتجات أخرى (مثل قيعان علب الألمنيوم أو الأسطح المستوية نسبيًا)، إلا أنه نظرًا للتصميم السطحي غير المنتظم والزاوي لمعظم الموصلات الإلكترونية، يصعب على أنظمة الفحص البصري الحصول على صور كافية لتحديد هذه العيوب الدقيقة.

بما أن بعض أنواع الدبابيس تتطلب طلاءً متعدد الطبقات من المعدن، فإن المصنّعين يرغبون أيضًا في أنظمة اختبار قادرة على التمييز بين طبقات الطلاء المعدني المختلفة للتأكد من تركيبها الصحيح ونسبها المناسبة. يُعدّ هذا الأمر صعبًا على أنظمة الرؤية التي تستخدم كاميرا بالأبيض والأسود، لأن مستوى الرمادي في الصورة يكاد يكون متطابقًا لجميع طبقات الطلاء المعدني. ورغم قدرة كاميرا نظام الرؤية الملونة على التمييز بين هذه الطبقات المختلفة بنجاح، إلا أن مشكلة الإضاءة لا تزال قائمة بسبب زاوية الإضاءة غير المنتظمة وتأثيرات انعكاس الضوء على السطح المطلي.

3، حقن

يُصنع غلاف الموصل الإلكتروني البلاستيكي في مرحلة التشكيل بالحقن. تتضمن العملية المعتادة حقن البلاستيك المنصهر في أغشية معدنية، ثم تبريدها بسرعة لتشكيلها. من العيوب الشائعة التي يجب اكتشافها أثناء التشكيل بالحقن "التسريب" الذي يحدث عندما لا يملأ البلاستيك المنصهر الغشاء بالكامل. تشمل العيوب الأخرى انسداد أو عدم ملء منافذ التوصيل (والتي يجب الحفاظ عليها نظيفة لضمان تركيبها الصحيح مع الدبابيس أثناء التجميع النهائي). نظرًا لأن استخدام الإضاءة الخلفية يُسهّل تحديد تسريب قاعدة الغلاف وموصلات التوصيل، فإن نظام الرؤية الآلية لفحص الجودة بعد التشكيل بالحقن بسيط نسبيًا.

4- التجميع

المرحلة الأخيرة في تصنيع الموصلات الإلكترونية هي التجميع النهائي. هناك طريقتان لإدخال الإبرة المطلية كهربائيًا ومقعد صندوق الحقن: الإدخال الفردي أو الإدخال المزدوج. يشير الإدخال الفردي إلى إدخال كل دبوس على حدة، بينما يشير الإدخال المزدوج إلى توصيل عدة دبابيس بمقعد الصندوق في آن واحد. وبغض النظر عن طريقة الإدخال، يشترط المصنّع فحص جميع الدبابيس للتأكد من خلوها من العيوب وموضعها الصحيح أثناء مرحلة التجميع. ومن مهام الفحص الروتيني الأخرى قياس المسافة بين أسطح التلامس للموصلات.

كما هو الحال في مرحلة التشكيل، يُمثل تجميع الموصلات تحديًا للسرعة بالنسبة لنظام الفحص الآلي. فعلى الرغم من أن معظم خطوط التجميع تعمل بمعدل قطعة أو قطعتين في الثانية، إلا أن نظام الرؤية يُجري عادةً عدة عمليات كشف مختلفة لكل موصل يمر عبر الكاميرا. ولذلك، تُصبح سرعة الكشف مؤشرًا هامًا لأداء النظام مرة أخرى.

عند تجميعها، تكون الأبعاد الخارجية للموصلات أكبر بكثير من التفاوتات المسموح بها في أبعاد كل دبوس. وهذا يُشكّل تحديًا آخر لأنظمة الكشف البصري. على سبيل المثال، بالنسبة لبعض حوامل صناديق الموصلات التي يزيد طولها عن 30 سم وتحتوي على مئات الدبابيس، يجب أن تكون دقة موضع كل دبوس في حدود أجزاء من الألف من البوصة. من الواضح أنه لا يمكن الكشف عن موصل بطول 30 سم في صورة واحدة، ولا يستطيع نظام الفحص البصري إلا الكشف عن عدد محدود من جودة الدبابيس في مجال رؤية ضيق في كل مرة. هناك طريقتان لإتمام عملية الكشف عن الموصل بالكامل: استخدام كاميرات متعددة (مما يزيد من تكلفة النظام)؛ أو عند مرور الموصل أمام عدسة، يتم تشغيل الكاميرا باستمرار، ويقوم نظام الرؤية بدمج الصور الملتقطة بشكل متواصل لتحديد ما إذا كانت جودة الموصل الإجمالية مطابقة للمعايير. تُستخدم الطريقة الأخيرة عادةً بواسطة نظام الفحص البصري PPT بعد اكتمال تجميع الموصل.

يُعدّ تحديد "الموقع الفعلي" أحد متطلبات نظام الكشف لتجميع الموصلات. يُعرَّف "الموقع الفعلي" بأنه المسافة بين طرف كل دبوس وخط أساس تصميمي مُحدد. يجب على نظام الفحص البصري إنشاء خط أساس وهمي على صورة الفحص لقياس "الموقع الفعلي" لكل رأس دبوس وتحديد ما إذا كان يفي بمعايير الجودة. مع ذلك، غالبًا ما تكون نقاط المرجعية المستخدمة لتحديد خط المرجع هذا غير مرئية على الموصل نفسه، أو قد تظهر أحيانًا على مستوى آخر ولا يمكن رؤيتها في الوقت نفسه في اللقطة نفسها. في بعض الحالات، كان لا بد من إزالة الغلاف البلاستيكي من علبة الموصل لتحديد موقع خط المرجع هذا.