Ajánlatkérés

Home / Blog

Egy alapvető útmutató az SMT gyártósori berendezésekhez

"`html

Egy nagy teljesítményű SMT vonal anatómiája

Szinte minden elektronikus eszköz középpontjában egy nyomtatott áramköri lap (PCB) áll, amelyet felületszerelési technológiával (SMT) szerelnek össze. Ez a módszer forradalmasította az elektronikai gyártást, mivel lehetővé tette, hogy az alkatrészeket közvetlenül a NYÁK felületére szereljék, ami jelentős eltérést jelent a régebbi, átmenő lyukas technológiától. Az SMT elsődleges előnye a miniatürizálás; a felületre szerelt alkatrészek (SMC-k) sokkal kisebbek, ami lehetővé teszi kisebb, könnyebb és nagyobb teljesítményű eszközök létrehozását. Ez a technológia lehetővé teszi az alkatrészek nagyobb sűrűségét egy lapon, és kiválóan alkalmas az automatizált összeszerelésre, ami növeli a gyártási sebességet és csökkenti a költségeket. [Forrás: Epec Engineered Technologies].

A nagy teljesítményű SMT gyártósor a sebesség, pontosság és megbízhatóság biztosítása érdekében összehangoltan dolgozó fejlett gépek szinergikus rendszere. Míg a a vonalkonfigurációk változhatnak, minden egyes berendezés kritikus szerepet játszik a csupasz laptól a teljesen összeszerelt NYÁK-ig vezető úton. Minden gépet összekötnek a PCB szállítószalagok, amelyek felelősek a nyomtatott áramköri lapok zökkenőmentes és biztonságos átviteléért az egyik folyamatszakaszból a másikba, fenntartva a gyártási teljesítményt és megelőzve a szűk keresztmetszeteket.

1. PCB be- és kirakodás

Az SMT-folyamat az automatizált lapkezeléssel kezdődik és végződik. Egy automatizált PCB Loader a csupasz NYÁK-okat egy tárból a gyártósorra táplálja, biztosítva a következetes és folyamatos áramlást a következő fázisba. Ez az automatizálás megakadályozza a kézi kezelési hibákat és fenntartja a gyártási ütemet. [Forrás: EAP SMT]. A vonal végén egy PCB Unloader gondosan átveszi a teljesen összeszerelt lapokat, és magazinokba rakja őket, készen a tesztelésre vagy a végső összeszerelésre. A különbség a rakodó és a kirakodó között kiemeli a zökkenőmentes munkafolyamat fenntartásában betöltött különleges szerepüket.

2. Forrasztópaszta nyomtatás

Ez vitathatatlanul az egyik legkritikusabb szakasz, mivel a forrasztási hibák jelentős százaléka erre a folyamatra vezethető vissza. [Forrás: SMTnet]. A forraszpaszta-nyomtató egy sablont és egy lehúzórongyot használ, hogy pontos mennyiségű forraszpasztát - apró forraszgömbök és fluxus keverékét - vigyen fel a NYÁK alkatrészpárnáira. A modern nyomtatók a pontosság és az ismételhetőség biztosítása érdekében automatikus sablonigazítással és programozható nyomással rendelkeznek. Ez a lépés kulcsfontosságú, mivel a nem megfelelő felhordás a forrasztási hibák egyik fő oka. [Forrás: Jabil].

3. Forrasztópaszta-ellenőrzés (SPI)

Közvetlenül a nyomtatót követően a minőségellenőrzéshez elengedhetetlen egy SPI-gép. Ez 3D képalkotó technológiát használ a forraszpaszta lerakódások automatikus ellenőrzésére, ellenőrizve a paszta mennyiségét, igazodását és alakját minden egyes padon. A nyomtatási hibák, mint például a nem elegendő paszta, a felesleges paszta vagy a hídképződés korai észlelésével az SPI-gép megakadályozza, hogy a hibás lapok továbbhaladjanak a sorban, így jelentős költségeket takarít meg az utómunkálatok és a selejt miatt. [Forrás: Koh Young].

4. Alkatrészek elhelyezése (Pick-and-Place)

A pick-and-place (PnP) gép az SMT-vonal szíve. A nagysebességű PnP-gépek az alkatrészeket tekercsekről vagy tálcákról veszik le, és pontosan elhelyezik őket a NYÁK-on a kijelölt lapkákra. Több fejjel, fejlett látórendszerekkel a menet közbeni igazításhoz és intelligens adagolókkal felszerelve óránként több ezer alkatrész elhelyezésére képesek mikronos pontossággal. [Forrás: PCB Technologies]. Ez az a szakasz, amikor az áramkör fizikai összeszerelése valóban formát ölt. [Forrás: Seeed Studio].

5. Reflow forrasztás

Az alkatrészek elhelyezése után a nyomtatott áramköri lapok egy reflow kemence. A sütő egy sor fűtési zónát használ, hogy óvatosan, egy meghatározott hőprofilnak megfelelően növelje a lap hőmérsékletét, megolvasztva a forraszpasztát. A csúcshőmérsékletet követően egy hűtési zóna megszilárdítja az olvadt forraszanyagot, erős, tartós elektromos és mechanikai kapcsolatokat képezve. A forrasztás minősége nagymértékben függ a sütő azon képességétől, hogy képes-e fenntartani a pontos PCB reflow hőmérsékleti profil. A legjobb minőségű kötésekhez sok gyártósor nitrogén atmoszférájú kemencét használ az oxidáció minimalizálása érdekében, amely folyamatot ebben az útmutatóban részletesen ismertetjük. nitrogén a reflow forrasztásban.

6. Automatizált optikai ellenőrzés (AOI)

A visszaáramlás után egy AOI-gép végzi el az utolsó automatizált minőségellenőrzést. Nagy felbontású kamerák segítségével letapogatja az összeszerelt NYÁK-ot, és összehasonlítja egy ismert jó NYÁK sablonjával. A rendszer a hibák széles skáláját képes felismerni, beleértve az alkatrészek elmozdulását, a hiányzó alkatrészeket, a helytelen polaritást és a forrasztási kötésekkel kapcsolatos problémákat, mint például a hidak vagy a hideg kötések. [Forrás: JAI]. Az AOI rendszerek, amelyeket néha NG/OK szűrőgépek, kulcsfontosságúak a táblák válogatásában és annak biztosításában, hogy csak a hibátlan termékek kerüljenek a következő szakaszba.

Az SMT-vonal optimalizálása a sebesség és a pontosság érdekében

A sebesség és a pontosság közötti tökéletes egyensúly elérése minden SMT gyártósor elsődleges célja. A hatékonyság és a minőség optimalizálása holisztikus megközelítést igényel, amely az összeszerelési folyamat minden egyes szakaszát megvizsgálja a javítandó területek azonosítása érdekében. A forraszpaszta felhordásától a végső ellenőrzésig a műveletek finomhangolása jelentősen csökkentheti a hibákat, minimalizálhatja az utómunkálatokat és növelheti az általános áteresztőképességet.

A sablonnyomtatási folyamat finomhangolása

Az SMT-folyamat a forraszpaszta nyomtatásával kezdődik, amely szakaszban a hibák jelentős része keletkezik. A kiváló minőségű alapozás biztosítása érdekében összpontosítson a következőkre:

  • Automatizált forraszpaszta-ellenőrzés (SPI): A 3D SPI-rendszerek alkalmazása lehetővé teszi a forraszpaszta mennyiségének, területének és igazításának pontos mérését. Ez az azonnali visszacsatolási hurok még azelőtt feltárja a nyomtatási hibákat, hogy egyetlen alkatrész is elhelyezésre kerülne, megelőzve a széleskörű hibák elterjedését a gyártás során. [Forrás: EAPC].
  • Sablonnal és facsaróval történő karbantartás: A forraszpaszta-maradék eltömítheti a sablonnyílásokat, ami következetlen lerakódásokhoz vezethet. Az automatizált stenciltisztító rendszer kulcsfontosságú. Hasonlóképpen, a facsaró szöge, nyomása és sebessége közvetlenül befolyásolja a minőséget; az elhasználódott facsarókat a rendszeres karbantartási ütemterv részeként ki kell cserélni.

A Pick-and-Place pontosságának javítása

A pick-and-place szakaszban gyakran a sebesség a legfontosabb, de a pontosságot nem szabad feláldozni. A legfontosabb optimalizálási stratégiák közé tartoznak:

  • Alkatrész és fúvóka ellenőrzése: Használjon gépi látórendszereket az egyes alkatrészek tájolásának és méretének ellenőrzésére az elhelyezés előtt. Az automatizált fúvókaellenőrzési és tisztítási ciklusok szintén létfontosságúak, mivel az elhasználódott vagy eltömődött fúvókák leesett alkatrészekhez vagy ferde elhelyezéshez vezethetnek.
  • Adagoló kalibrálása és karbantartása: A pontatlan vagy rosszul működő adagolók az elhelyezési hibák gyakori forrása. Az összes adagoló rendszeres kalibrálása és karbantartása biztosítja, hogy az alkatrészek következetesen és pontosan kerüljenek a felszedő- és elhelyezőfejhez. [Forrás: SMT007 Magazin].

A reflow forrasztási profil elsajátítása

Az újraforrasztási folyamat megolvasztja a forraszpasztát, hogy erős, megbízható elektromos kapcsolatokat alakítson ki. A hőmérsékletprofil a legkritikusabb tényező ebben a szakaszban.

  • Speciális termikus profilok kialakítása: Minden egyes NYÁK-szerelvény egyedi hőprofilt igényel az alkatrészsűrűség, a lapvastagság és az alkatrésztípusok alapján. Használja a hőmérsékleti profilkészítő eszközöket olyan profilok létrehozásához és érvényesítéséhez, amelyek biztosítják, hogy minden alkatrész megfelelően, károsodás nélkül melegedjen.
  • Használjon nitrogén atmoszférát: A nagy megbízhatóságú szerelvények esetében a nitrogén környezet használata a reflow kemence jelentősen javíthatja a forrasztási kötés minőségét. A nitrogén kiszorítja az oxigént, megakadályozza az oxidációt és elősegíti a jobb nedvesedést, ami különösen fontos az ólommentes forraszanyagok esetében. [Forrás: Chuxin SMT].
  • A hűtési zóna vezérlése: A hűtési sebesség ugyanolyan fontos, mint a fűtési szakaszok. A szabályozott hűtési zóna segít kialakítani a forraszkötés finom szemcseszerkezetét, maximalizálva annak mechanikai szilárdságát és megelőzve a hősokkot.

Robusztus ellenőrzési és visszacsatolási hurkok megvalósítása

Az automatizált ellenőrzés elengedhetetlen a modern SMT minőségellenőrzéshez. A visszaáramlás utáni AOI-rendszerek kritikus fontosságúak az olyan gyakori hibák, mint az alkatrészek elmozdulása, a hiányzó alkatrészek és a forrasztási áthidalások felismerésében. Az ellenőrzés valódi értéke az adatelemzésben rejlik. Az SPI- és AOI-rendszerek hibaadatainak felhasználásával azonosíthatja a trendeket, és pontosan meghatározhatja a visszatérő problémák kiváltó okait. Ez a visszacsatolási hurok lehetővé teszi a mérnökök számára, hogy célzott kiigazításokat végezzenek, létrehozva a folyamatos javítás rendszerét. [Forrás: Kamicorp].

Az SMT jövője: innovációk és új trendek

A felületszerelési technológia állandó fejlődésben van, amit a kisebb, gyorsabb és nagyobb teljesítményű elektronikus eszközök iránti kérlelhetetlen igény hajt. Ahogy a jövőbe tekintünk, számos kulcsfontosságú innováció fogja újradefiniálni a NYÁK-összeszerelő sorokat, kitolva a lehetséges határokat az elektronikai gyártásban.

Az ipar 4.0 és az intelligens SMT-gyár

A negyedik ipari forradalom vagy az Ipar 4.0 az SMT gyártósorokat magasan integrált, intelligens rendszerekké alakítja át. Az intelligens gyárak a dolgok internetét (IoT), a mesterséges intelligenciát (AI) és a nagy mennyiségű adatot használják ki a teljesen összekapcsolt környezet megteremtése érdekében. Ebben a modellben a gépek kommunikálnak, előre jelzik a karbantartási igényeket, és automatikusan beállítják a paramétereket a termelés optimalizálása érdekében. Például az AI-alapú AOI-rendszerek ma már nagyobb pontossággal képesek felismerni a hibákat, és valós idejű visszajelzést nyújtanak a feljebb lévő berendezéseknek a jövőbeli hibák megelőzése érdekében. [Forrás: Cognex].

Miniatürizálás és fejlett csomagolás

A miniatürizálás tendenciája tovább gyorsul, és az alkatrészek olyan méretre zsugorodnak, mint a 0201 és 01005 metrikus csomagok. Ez egyre pontosabb berendezéseket igényel. Emellett egyre elterjedtebbek az olyan fejlett csomagolási technológiák, mint a System-in-Package (SiP) és a 3D-IC egymásra helyezés, amelyek kisebb alapterület mellett nagyobb funkcionalitást tesznek lehetővé [Forrás: Epec Engineered Technologies]. Ahhoz, hogy ezeknek az igényeknek megfeleljenek, a forrasztási folyamatoknak hihetetlenül pontosnak kell lenniük. Az olyan technológiák, mint vákuum reflow forrasztás döntő fontosságúak az üregek minimalizálásához és a nagy megbízhatóságú kapcsolatok biztosításához ezekben a sűrű szerelvényekben.

Fejlett robotika és automatizálás

Az automatizálás a modern SMT gerince, és szerepe egyre csak növekszik. A következő hullám a fejlett robotikát foglalja magában, beleértve az együttműködő robotokat (cobotok), amelyek biztonságosan tudnak az emberi kezelő mellett dolgozni. Ezek a robotok olyan összetett feladatokat látnak el, mint az alkatrészek előkészítése, a végső összeszerelés és a minőségellenőrzés. Az automatizálás az egész gyártósorra kiterjed, az olyan rendszerekkel, mint a automatizált PCB szállítószalagok zökkenőmentes munkafolyamat létrehozása, amely minimalizálja a kézi kezelést és csökkenti a hibákat [Forrás: ASSEMBLY Magazin].

Fenntartható és zöld gyártás

A környezeti felelősségvállalás egyre nagyobb prioritást élvez. Az SMT jövője magában foglalja a "zöld" gyakorlatok, például az ólommentes forraszanyagok széles körű elterjedését és az alacsony hőmérsékletű forrasztási eljárások (LTS) fejlesztését. Az LTS nemcsak az energiafogyasztást csökkenti, hanem minimalizálja az érzékeny alkatrészek hőterhelését is, javítva a termék megbízhatóságát. [Forrás: IPC]. Emellett a gyártók több beruházást hajtanak végre energiahatékony berendezések és a hulladékcsökkentési folyamatok megvalósítása, előkészítve az utat egy fenntarthatóbb iparág felé.

Források

“`

Copyright © 2024 Shenzhen Chuxin Electronic Equipment Co., Ltd. 粤ICP 备09167204号

Görgessen a tetejére