Milyen berendezésekre van szükség egy teljesen automatizált SMT gyártósorhoz? Lépésenkénti--útmutató (I)

Bevezetés

Ahogy az elektronikai termékek folyamatosan fejlődnek a miniatürizálás, a nagy sűrűség és a nagy megbízhatóság felé, egyre több elektronikai gyártó hoz létre sajátteljesen automatizált SMT gyártósorok.

Ez a cikk részletes áttekintést nyújt a teljes SMT automatizált gyártósorhoz szükséges alapvető berendezésekről. IntegrálássalA NeoDen SMT megoldásai, célja, hogy segítse az elektronikai gyártókat abban, hogy megértsék, hogyan építsenek NYÁK-összeszerelő gyártósort sajátos igényeik szerint.

A szabványos SMT automatizált gyártási folyamat általában a következőket tartalmazza:

Forrasztópaszta nyomtatás → SPI → Alkatrészek elhelyezése egy válogató{0}}és-elhelyezés géppel → Reflow forrasztás → AOI → röntgen ellenőrzés → PCB továbbítás és pufferelés

Minden egyes folyamatlépés külön gyártási feladatot hajt végre, és együtt határozzák meg a PCB összeállítás végső minőségét.

Például:

• A forrasztópaszta nyomtatás megalapozza a forrasztást
• Az SPI-vizsgálat segít a forrasztópaszta nyomtatási anomáliáinak korai felismerésében
• Az SMT gép befolyásolja a termelés hatékonyságát és az elhelyezés pontosságát
• A reflow sütő meghatározza a forrasztási kötések megbízhatóságát
• Az AOI és a X{0}}sugár biztosítja a termék minőségét

1. lépés:SMT forrasztópaszta nyomtató

1. Miért kell anSMT gyártósorfel kell szerelni automatikus forrasztópaszta nyomtatóval?

Az SMT gyártási folyamatban a forrasztópaszta nyomtatás az első lépés a teljes NYÁK-összeállítási folyamatban, és egy kritikus szakasz, amely befolyásolja a forrasztás minőségét. A forrasztópasztát egy sablonon keresztül pontosan adagolják a nyomtatott áramköri lapok helyére, megbízható alapot képezve a későbbialkatrész elhelyezéseésreflow forrasztás.

Ha problémák lépnek fel a forrasztópaszta nyomtatása során, még akkor is, ha a következő SMT-elhelyező gép nagyon nagy pontosságú, ez a következőkhöz vezethet:

• Hideg forrasztási kötések
• Forrasztógolyók
• Rövidzárlatot okozó forrasztóhidak
• Nem megfelelő ízületi szilárdság
• Megnövekedett PCB utómunkálati sebesség

A hagyományoshoz képestkézi forrasztási nyomtatás, automatizált SMT forrasztónyomtatása következő előnyöket kínálja:

• Magasabb nyomtatási konzisztencia:Az automatizált berendezések pontosan szabályozhatják a gumibetét nyomását, a nyomtatási sebességet, a formázási folyamatot és a stencilpozicionálást, csökkentve az emberi működés által okozott hibákat.
• Magasabb termelési hatékonyság:Az automatizált forrasztópaszta-nyomtatók gyorsan elvégezhetik a NYÁK-ok be- és kirakodását, a képbeállítást és a nyomtatási műveleteket, így jobban megfelelnek a folyamatos gyártási környezeteknek.
• Egyenletesebb termékminőség:A látórendszerek és a precíziós mechanikai szerkezetek révén egyenletes forrasztópaszta nyomtatási eredmények érhetők el a különböző NYÁK-sorozatokon.

2. NeoDen ND450 automatikus forrasztópaszta nyomtató megoldás

A kis és közepes méretű{0}}elektronikai gyártók, valamint a nagy rugalmasságot igénylő SMT gyártási forgatókönyvek számára készült NeoDen ND450 stabil, nagy-precíziós automatikus forrasztópaszta nyomtatási megoldást kínál.

Alapvető tervezési jellemzői a következők:

• Nagy-precíziós stencilrögzítő mechanizmus
• Automatikus PCB pozicionáló rendszer
• Mark látás kalibrációs funkció
• Precíziós három-tengely-beállító platform

Ezek a tervezési jellemzők segítenek a gyártóknak csökkenteni:

• Forrasztópaszta eltolódási problémák
• A -kitöltés/feltöltés-kitöltési hibák alatt
• Ismételhetőségi hibák a nyomtatásban

Alkalmas:

• PCB K+F és gyártás
• Kis{0}}szériás elektronikai gyártás
• EMS gyárak
• Kis{0}} és közepes méretű-SMT gyártósorok

A stabil SMT gyártási folyamat kialakítására törekvő vállalatok számára aforrasztópaszta nyomtató döntő kiindulópontként szolgál a teljes automatizált gyártósor számára.

2. lépés:3D forrasztópaszta ellenőrzése

1. Miért van szükség a modern SMT gyártósorokra SPI-vizsgálatra?

Ha a nyomtatott áramkör közvetlenül az alkatrész-elhelyezési szakaszba kerül a nyomtatás után, a forrasztópaszta térfogatának bármilyen rendellenessége jellemzően átkerül a következő újrafolyatásos forrasztási szakaszba. Ez nemcsak a javítási költségeket növeli, hanem a gyártás szállítását is befolyásolhatja. Ezért egyre többautomatizált SMT gyártósoroka képernyőnyomtatót követő SPI berendezéssel vannak felszerelve.

Az SPI 3D látástechnológiát használ a forrasztópaszta nyomtatási eredményeinek digitális ellenőrzésére.

A legfontosabb ellenőrzési paraméterek a következők:

• Forrasztópaszta magassága
• Forrasztópaszta térfogata
• Forrasztópaszta terület
• Forrasztópaszta forma
• Ofszet nyomtatás

A kézi vizuális ellenőrzéshez képest az SPI pontosabb és következetesebb adatelemzést biztosít.

2. NeoDen S1 SPI forrasztópaszta ellenőrző rendszer

A NeoDen S1 SPI egy 3D forrasztópaszta-ellenőrző rendszer, amelyet SMT gyártósorokhoz terveztek.

A rendszer nagy pontosságú{0}}látórendszert alkalmaz, amely ipari kamerákat és RGB-világítást használ a forrasztópaszta nyomtatási állapotának elemzéséhez a PCB-n.

Ellenőrzési képességei a következők:

• Forrasztópaszta terület mérése
• Forrasztópaszta térfogatának mérése
• Forrasztópaszta magasságmérés
• Forrasztópaszta eltolás érzékelése

Támogatja továbbá:

• Gerber fájl importálása
• CAD adatbevitel
• SPC statisztikai elemzés
• Ellenőrzési jelentés elkészítése

Ezek a funkciók segítenek az elektronikai gyártóknak egy intelligensebb adatkezelési rendszer kialakításában.

A nagy-sűrűségű PCB-k, precíziós elektronikai termékek és kis-kötegelt rendelések több modell esetén az SPI-ellenőrzés hatékonyan csökkentheti a gyártási kockázatokat és javíthatja az első -átmeneti hozamot (FPY).

3. lépés:SMT Pick and Place Machine

1. Miért a pick and place gép az SMT automatizált gyártósor magja?

A forrasztópaszta nyomtatása és az SPI-ellenőrzés befejezése után a PCB továbblép az alkatrész elhelyezési szakaszba.

A pick{0}}and-elhelyezés gép az egyik legkritikusabb berendezés a teljes SMT gyártósoron, ez felelős a különféle elektronikai alkatrészek precíz elhelyezéséért a PCB-n a kijelölt helyekre, beleértve:

• Ellenállások
• Kondenzátorok
• IC chipek
• BGA alkatrészek
• Csatlakozók
• Egyéb mikroelektronikai eszközök

Az elektronikai gyártók számára a pick{0}}and-place machine teljesítménye közvetlenül befolyásolja:

• SMT termelési hatékonyság (CPH)
• Eszközhasználat
• A termék konzisztenciája
• Megrendelés teljesítési képesség

2. Az SMT gép kiválasztásakor a következő tényezőket kell átfogóan figyelembe venni:

a. Elhelyezési sebesség

Az elhelyezési sebességet általában CPH-ban (Components Per Hour) mérik. A nagy-sebességű gyártósorokhoz nagy CPH-val rendelkező berendezésekre van szükség ahhoz, hogy megfeleljenek a nagy-mennyiségű PCB-gyártás követelményeinek.

A kis- és közepes méretű -SMT-gyárak esetében azonban nem biztos, hogy a nagy sebesség egyszerű követése a legjobb megközelítés, mivel a tényleges termelést olyan tényezők is befolyásolják, mint a termékek összetettsége, az alkatrésztípusok, az átállás gyakorisága és a PCB mérete.

b. Látásfelismerő rendszer

Ahogy a PCB-k egyre miniatürizálódnak és egyre nagyobb{0}}sűrűségűek, egyre gyakoribbak az olyan alkatrészek, mint a 0201, 01005 és a finom-magasságú IC-k.

Ezért a fejlett SMT-elhelyező gépeket nagy-precíziós látórendszerrel kell felszerelni:

• PCB jel felismerés
• Alkatrész középre igazítása
• IC tű felismerés
• Elhelyezési pozíció kompenzáció

Minél stabilabb a látórendszer, annál nagyobb az elhelyezési pontosság.

c. Az adagoló kapacitása és a vonalváltási hatékonyság

A nagyobb adagolókapacitás a következőket jelenti:

• Kevesebb leállási esemény a lényeges változtatásokhoz
• Folyamatos termelési kapacitás növelése
• Alkatrésztípusok szélesebb választékának támogatása

3. NeoDen N10P nagy{1}}sebességű SMT-megoldás

Az SMT-gyártók számára, akik a termelés hatékonyságának növelésére törekednek a rugalmasság megőrzése mellett, a NeoDen N10P egy automatizált SMT-elhelyező gép, amelyet közepes{1}} és nagy{2}}sebességű termelési környezetekhez terveztek.

Legfontosabb előnyei közé tartozik:

V. Nagy sebességű-8 fejes elhelyezési konfiguráció a jobb termelési hatékonyság érdekében

Több elhelyező fej koordinálásával az N10P egyszerre több alkatrész felvételi és elhelyezési műveletet is végrehajthat. Az egy-fejű gépekhez képest ez a több-fejes konfiguráció jelentősen javítja:

• Folyamatos termelési kapacitás
• Alkatrészkezelés hatékonysága
• Eszközhasználat

Különösen alkalmas:

• PCBA gyárak
• EMS gyártók
• Több{0}}modellelektronikai termékek gyártói

B. Nagy{1}}kapacitású adagolórendszer, amely alkalmas összetett PCB-gyártáshoz

Az N10P 80 szalag- és tekercsadagolót támogat, lehetővé téve az elektronikus alkatrészek szélesebb választékának konfigurálását.

Ez különösen fontos a következő termékek előállításához:

• Szórakoztató elektronika
• Ipari vezérlőtáblák
• Kommunikációs berendezések PCB-i
• és egyéb magas komponensszámú termékek.

Több adagoló pozíció csökkenti a gyakori anyagcserék szükségességét, javítva a gyártás folytonosságát.

C. Több látórendszer nagy-pontos elhelyezést biztosít

Az N10P többféle látórendszerrel van felszerelve, beleértve:

• Dual Mark kamera
• Repülő kamera
• IC kamera

A látástechnológián keresztül a berendezés automatikusan képes korrigálni:

• PCB pozicionálási hibák
• Alkatrész szögeltérései
• Elhelyezési pozíció eltolások

összetett összetevők nagy pontosságú-beszerelésének biztosítása.

4. lépés:SMT Reflow sütő

1. Miért nélkülözhetetlen berendezés az SMT gyártósoron a reflow sütő?

A reflow kemence funkciója: A hőmérsékleti profil precíz szabályozásával megolvasztja a forrasztópasztában lévő forrasztóanyagot, lehűléskor stabil és megbízható forrasztási kötéseket képezve.

A teljes újratöltési folyamat általában a következőket tartalmazza:

A. Előmelegítési fokozat

A PCB hőmérséklete fokozatosan emelkedik, ami:

• A fluxus elpárologni kezd
• A PCB és az alkatrészek hőmérséklete egyenletesen emelkedik

Ez megakadályozza a gyors hőmérsékletváltozások által okozott következő problémákat:

• PCB vetemedés
• Az alkatrészek hősokkja

B. Áztatási fázis

Ezt a fázist elsősorban a következőkre használják:

• Egyenlítse ki a hőmérsékletet a PCB minden területén
• Aktiválja a fluxust
• Csökkentse a hőmérséklet-ingadozásokat

Ez különösen fontos a nagy{0}}sűrűségű PCB-k esetében.

C. Reflow fázis

A csúcshőmérséklet elérése után: A forrasztópasztában lévő fémrészecskék megolvadnak, és folyékony forrasztóanyagot képeznek. A forrasztóanyag megbízható kapcsolatot létesít a nyomtatott áramköri lapokkal és a komponens vezetékekkel.

D. Hűtési fázis

A gyors, de stabil hűtési folyamat hatással van:

• Forrasztott kötés szerkezete
• A forrasztási kötés szilárdsága
• A termék megbízhatósága

2. Hogyan válasszuk ki a megfelelő SMT Reflow sütőt?

A visszafolyó sütőberendezés kiválasztásakor a vállalatoknak figyelembe kell venniük a következőket:

A. A hőmérsékleti zónák száma: Minél több hőmérsékleti zóna van, annál pontosabb a hőmérsékleti görbe szabályozása.

A következőkhöz:

• BGA
• QFN
• Nagy{0}}sűrűségű PCB-k

A több-zónás berendezések jobb hőkezelési képességeket biztosítanak.

B. Forró levegő keringtetési képesség

A kiváló meleg levegő keringtető rendszer biztosítja:

• Egyenletes hőmérséklet-eloszlás a PCB mindkét oldalán
• Különböző alkatrészek egyenletes melegítése
• A hideg és meleg foltok csökkentése

C. A hőmérséklet-szabályozás pontossága

Egy stabil PID hőmérséklet-szabályozó rendszer:

• Gyorsan reagál a hőmérséklet változásaira
• Csökkentse a hőmérséklet-ingadozásokat
• Biztosítsa a konzisztenciát a gyártási tételek között

3. NeoDen IN12C Reflow forrasztóoldat

A NeoDen IN12C egy intelligens reflow forrasztógép, amelyet úgy terveztek, hogy megfeleljen a modern SMT gyártás követelményeinek, és stabil PCB forrasztási folyamatot biztosít a precíz hőmérséklet-szabályozó rendszeren keresztül.

Alkalmas:

• Nagy{0}}sűrűségű PCB-k
• Precíziós elektronikai termékek
• Kis{0}} és közepes{1}}mennyiségű SMT gyártás

A. 12-Zóna kialakítás a precíz hőmérséklet-szabályozás érdekében

Az IN12C 12 független hőmérsékletszabályozó zónával rendelkezik, amelyek lehetővé teszik a következők pontosabb beállítását:

• Előmelegítési görbék
• Tartsa az időt
• Visszafolyási csúcshőmérséklet
• Hűtési sebesség

B. Intelligens PID hőmérséklet-szabályozó rendszer a jobb forrasztási stabilitás érdekében

Az IN12C intelligens hőmérséklet-szabályozási technológiát alkalmaz, és nagy pontosságú{1}}érzékelőket használ a sütő belsejében bekövetkező hőmérséklet-változások valós időben történő figyelésére.

Az előnyök közé tartozik:

• Gyors reakció a hőmérséklet-emelkedésre
• Stabil hőmérséklet fenntartás
• Csökkentett hőmérsékleti eltérés

Segíti a gyártókat az állandó forrasztási minőség fenntartásában.

C. Hatékony forró levegő keringtetés a jobb forrasztási egyenletesség érdekében

Az újrafolyós forrasztáshoz nemcsak a beállított hőmérséklet elérése szükséges, hanem, ami még fontosabb, egyenletes hőeloszlást kell biztosítani a PCB különböző területein.

Az IN12C javítja a hőeloszlást a sütőben a forró levegő keringtető rendszerén keresztül, biztosítva, hogy:

• Nagyméretű alkatrészek
• Kis chips
• Sűrűn lakott területek

mindegyik stabil forrasztási eredményt ér el.