вступ
Оскільки електронні продукти продовжують розвиватися в напрямку мініатюризації, високої щільності та високої надійності, все більше виробників електроніки створюють власніповністю автоматизовані виробничі лінії SMT.
У цій статті надано детальний огляд основного обладнання, необхідного для повної автоматизованої виробничої лінії SMT. Шляхом інтеграціїРішення NeoDen SMT, він має на меті допомогти виробникам електроніки зрозуміти, як побудувати виробничу лінію для складання друкованих плат відповідно до їхніх конкретних потреб.
Стандартний автоматизований виробничий процес SMT зазвичай включає:
Друк паяльною пастою → SPI → Розміщення компонентів за допомогою-та-машини → Пайка оплавленням → AOI → Рентген- огляд → Транспортування та буферизація друкованої плати
Кожен етап процесу виконує окреме виробниче завдання, і разом вони визначають кінцеву якість збірки друкованої плати.
Наприклад:
- Друк паяльною пастою створює основу для пайки
- Перевірка SPI допомагає завчасно виявити аномалії друку паяльної пасти
- Верстат SMT впливає на ефективність виробництва та точність розміщення
- Печ оплавлення визначає надійність паяних з'єднань
- AOI та рентген-забезпечують якість продукції
крок 1:Принтер для SMT паяльної пасти
1. Чому повиненВиробнича лінія SMTоснащений автоматичним принтером паяльної пасти?
У процесі виробництва SMT друк паяльною пастою є першим кроком у всьому процесі складання друкованої плати та критичним етапом, який впливає на якість паяного з’єднання. Паяльна паста точно розподіляється через трафарет на місця контактних площадок друкованої плати, створюючи надійну основу для наступнихрозміщення компонентівіпайка оплавленням.
Якщо виникають проблеми під час друку паяльною пастою, навіть якщо наступна установка SMT має дуже високу точність, це може призвести до:
- Холодний пайок
- Припійні кульки
- Паяні містки, що викликають короткі замикання
- Недостатня міцність з'єднання
- Збільшена швидкість переробки друкованої плати
У порівнянні з традиційнимручний паяний друк, автоматизований друк припою SMTпропонує такі переваги:
- Вища послідовність друку:Автоматизоване обладнання може точно контролювати тиск ракеля, швидкість друку, процес вилучення з форми та позиціонування трафарету, зменшуючи помилки, спричинені діями людини.
- Вища ефективність виробництва:Автоматизовані принтери з паяльною пастою можуть швидко завершувати завантаження та вивантаження друкованої плати, вирівнювання зображення та операції друку, що робить їх кращими для безперервних виробничих середовищ.
- Стабільніша якість продукції:Завдяки системам бачення та точним механічним структурам забезпечується стабільний результат друку паяльною пастою на різних партіях друкованих плат.
2. Автоматичний принтер з паяльною пастою NeoDen ND450
NeoDen ND450, розроблений для малих і середніх-виробників електроніки та сценаріїв виробництва SMT, які вимагають високої гнучкості, пропонує стабільне, високо{2}}точне рішення для автоматичного друку паяльною пастою.
Його основні конструктивні особливості включають:
- Високо{0}}точний затискний механізм трафарету
- Автоматична система позиціонування друкованої плати
- Функція калібрування зору марки
- Точна три{0}}платформа регулювання
Ці конструктивні особливості допомагають виробникам зменшити:
- Проблеми з несумісністю паяльної пасти
- Дефекти-заповнення/над-заповнення
- Помилки повторюваності при друку
Підходить для:
- Дослідження та виробництво друкованих плат
- Дрібносерійне-виробництво електроніки
- Заводи EMS
- Малі- та середні-виробничі лінії SMT
Для компаній, які прагнуть налагодити стабільний виробничий процес SMT,принтер паяльної пасти служить важливою відправною точкою для всієї автоматизованої виробничої лінії.
крок 2:3D перевірка паяльної пасти
1. Чому сучасні виробничі лінії SMT потребують перевірки SPI?
Якщо друкована плата переходить безпосередньо до етапу розміщення компонентів після друку, будь-які відхилення в об’ємі паяльної пасти зазвичай переносяться на наступний етап пайки оплавленням. Це не тільки збільшує витрати на ремонт, але також може вплинути на постачання продукції. Тому зростає кількістьавтоматизовані виробничі лінії SMTоснащені обладнанням SPI після екранного принтера.
SPI використовує технологію 3D vision для цифрового контролю результатів друку паяльної пасти.
Основні параметри перевірки включають:
- Висота паяльної пасти
- Обсяг паяльної пасти
- Область паяльної пасти
- Форма паяльної пасти
- Друк офсетний
Порівняно з ручним візуальним оглядом, SPI забезпечує більш точний і послідовний аналіз даних.
2. Система перевірки паяльної пасти NeoDen S1 SPI
NeoDen S1 SPI — це тривимірна система перевірки паяльної пасти, розроблена для виробничих ліній SMT.
Система використовує високо{0}}точну систему бачення, яка використовує промислові камери та RGB-освітлення для аналізу стану друку паяльної пасти на друкованій платі.
Його можливості перевірки включають:
- Вимірювання площі паяльної пасти
- Вимірювання об'єму паяльної пасти
- Вимірювання висоти паяльної пасти
- Виявлення зсуву паяльної пасти
Він також підтримує:
- Імпорт файлу Gerber
- Введення даних CAD
- Статистичний аналіз SPC
- Формування акта перевірки
Ці функції допомагають виробникам електроніки створити більш інтелектуальну систему керування даними.
Для виробництва друкованих плат високої-щільності, прецизійних електронних виробів і невеликих-серійних замовлень із кількома моделями перевірка SPI може ефективно зменшити виробничі ризики та підвищити-продуктивність першого проходу (FPY).
крок 3:SMT Pick and Place Machine
1. Чому машина для підбору та розміщення є ядром автоматизованої виробничої лінії SMT?
Після завершення друку паяльної пасти та перевірки SPI друкована плата переходить до етапу розміщення компонентів.
Машина для-і-розміщення є одним із найважливіших частин обладнання в усій виробничій лінії SMT. Вона відповідає за точне розміщення різних електронних компонентів у призначених місцях на друкованій платі, зокрема:
- Резистори
- Конденсатори
- мікросхеми IC
- Компоненти BGA
- Роз'єми
- Інші мікроелектронні пристрої
Для виробників електроніки продуктивність-та-машини безпосередньо впливає на:
- Ефективність виробництва SMT (CPH)
- Використання обладнання
- Консистенція продукту
- Можливість виконання замовлення
2. При виборі машини SMT необхідно всебічно враховувати наступні фактори:
a. Швидкість розміщення
Швидкість розміщення зазвичай вимірюється в CPH (компонентах на годину). Високошвидкісні-виробничі лінії вимагають обладнання з високим CPH, щоб задовольнити вимоги великого-виробництва друкованих плат.
Однак для малих і середніх-заводів SMT просте прагнення до високої швидкості може бути не найкращим підходом, оскільки на фактичне виробництво також впливають такі фактори, як складність продукту, типи компонентів, частота перемикань і розмір друкованої плати.
b. Система розпізнавання зору
Оскільки друковані плати стають дедалі мініатюрнішими та мають високу -щільність, такі компоненти, як 0201, 01005 і мікросхеми з дрібним{3}}кроком стають все більш поширеними.
Таким чином, передові верстати встановлення SMT мають бути оснащені високо-системами зору для:
- Розпізнавання знаків PCB
- Вирівнювання компонентів по центру
- Розпізнавання пінів IC
- Компенсація позиції розміщення
Чим стабільніша система зору, тим вища точність розміщення.
в. Ємність фідера та ефективність зміни лінії
Більша місткість годівниці означає:
- Менше простоїв для змін матеріалів
- Збільшення безперервної виробничої потужності
- Підтримка більшої кількості типів компонентів
3. Високошвидкісна машина NeoDen N10P-SMT
Для виробників SMT, які прагнуть підвищити ефективність виробництва, зберігаючи при цьому гнучкість, NeoDen N10P – це автоматизована машина для встановлення SMT, розроблена для середньо{1}} та високо-швидкісного виробничого середовища.
Його основні переваги:
A. Високо{1}}швидкісна конфігурація з 8 головками для підвищення ефективності виробництва
Завдяки координації кількох установочних головок N10P може одночасно виконувати кілька операцій забору та розміщення компонентів. Порівняно з машинами з одною-головкою ця багато{3}}конфігурація значно покращує:
- Постійна виробнича потужність
- Ефективність обробки компонентів
- Використання обладнання
Особливо підходить для:
- Заводи PCBA
- Виробники EMS
- Виробники багато-модельних електронних виробів
B. Високо{1}}система живлення, придатна для складного виробництва друкованих плат
N10P підтримує 80 пристроїв подачі стрічок і котушок, що дозволяє конфігурувати більшу різноманітність електронних компонентів.
Це особливо важливо для виробництва:
- Побутова електроніка
- Промислові щити управління
- Плати комунікаційного обладнання
- та інші продукти з великою кількістю компонентів.
Більше місць подачі зменшує потребу в частій зміні матеріалу, покращуючи безперервність виробництва.
C. Системи багаторазового огляду забезпечують високу-точність розміщення
N10P оснащено кількома системами огляду, зокрема:
- Камера Dual Mark
- Літаюча камера
- IC камера
Завдяки технології зору обладнання може автоматично виправляти:
- Помилки позиціонування друкованої плати
- Відхилення кутів компонентів
- Зміщення позиції розміщення
забезпечення високо{0}}точної установки складних компонентів.
крок 4:Піч оплавлення SMT
1. Чому піч оплавлення є незамінною частиною обладнання на виробничій лінії SMT?
Функція печі оплавлення: Завдяки точному контролю температурного профілю вона розплавляє припій у паяльній пасті, утворюючи стабільні та надійні паяні з’єднання після охолодження.
Весь процес оплавлення зазвичай включає:
A. Стадія попереднього нагріву
Температура друкованої плати поступово підвищується, викликаючи:
- Флюс починає випаровуватися
- Температура друкованої плати та компонентів підвищується рівномірно
Це запобігає наступним проблемам, викликаним різкими змінами температури:
- Деформація друкованої плати
- Термічний удар компонентів
B. Фаза замочування
Ця фаза в основному використовується для:
- Вирівнюйте температури на всіх ділянках друкованої плати
- Активуйте флюс
- Зменшити коливання температури
Це особливо важливо для друкованих плат високої-щільності.
C. Фаза оплавлення
Після досягнення максимальної температури: частинки металу в паяльній пасті плавляться, утворюючи рідкий припій. Припій утворює надійне з’єднання з контактними майданчиками друкованої плати та проводами компонентів.
D. Фаза охолодження
Швидкий, але стабільний процес охолодження впливає на:
- Конструкція паяного з'єднання
- Міцність паяного з'єднання
- Надійність продукції
2. Як вибрати правильну піч для оплавлення SMT?
Вибираючи обладнання для печей оплавлення, компанії повинні враховувати наступне:
A. Кількість температурних зон: чим більше температурних зон, тим точніше буде контролювати температурну криву.
для:
- BGA
- QFN
- ПХБ високої-щільності
Багато{0}}зональне обладнання забезпечує кращі можливості керування температурою.
B. Можливість циркуляції гарячого повітря
Відмінна система циркуляції гарячого повітря забезпечує:
- Рівномірний розподіл температури з обох сторін друкованої плати
- Послідовний нагрів різних компонентів
- Зменшення холодних точок і гарячих точок
C. Точність контролю температури
Стабільна система контролю температури PID може:
- Швидко реагують на зміни температури
- Зменшити коливання температури
- Забезпечте узгодженість виробничих партій
3. Паяльний розчин NeoDen IN12C Reflow
NeoDen IN12C — це інтелектуальна паяльна машина оплавленням, розроблена для задоволення вимог сучасного виробництва SMT, забезпечуючи стабільний процес пайки друкованих плат через точну систему контролю температури.
Підходить для:
- ПХБ високої-щільності
- Прецизійна електронна продукція
- Малі- та середні-виробництво SMT
. 12-Дизайн зони для точного контролю температури
IN12C має 12 незалежних зон контролю температури, що дозволяє більш точно регулювати:
- Криві попереднього нагріву
- Тримайте час
- Пікова температура оплавлення
- Швидкість охолодження
B. Інтелектуальна система контролю температури PID для покращеної стабільності пайки
IN12C використовує інтелектуальну технологію контролю температури, використовуючи високо-точні датчики для моніторингу змін температури всередині духовки в реальному часі.
Серед переваг:
- Швидка реакція на підвищення температури
- Стабільна підтримка температури
- Знижене відхилення температури
Допомога виробникам підтримувати постійну якість пайки.
C. Ефективна циркуляція гарячого повітря для покращення рівномірності пайки
Пайка оплавленням вимагає не тільки досягнення заданої температури, але, що більш важливо, забезпечення рівномірного розподілу тепла між різними ділянками друкованої плати.
IN12C покращує розподіл тепла в духовці через систему циркуляції гарячого повітря, забезпечуючи:
- Великі компоненти
- Маленькі чіпси
- Густонаселені території
усі досягають стабільних результатів пайки.