Chip Mounter vásárlási útmutató: Kulcsfontosságú specifikációk, amelyeket minden gyártónak ismernie kell

Chip Mounter vásárlási útmutató : Helyezési pontosság és látásintelligencia – a kitermelésbiztosítás alapja

Hogyan befolyásolja a ±X µm helyezési tűrés a BGA és az 01005 kitermelését – a hirdetett adatlapadatokon túl

Annak, hogy milyen pontosan helyezi el a chipmontázs gép az alkatrészeket, nagy hatása van a hibátlan termékek gyártósor végén megjelenő mennyiségére, különösen akkor, ha apró alkatrészekről van szó, mint például a 0,4 × 0,2 milliméteres 01005-ös méretű ellenállások, vagy a sűrűn elhelyezett BGAs csomagolású chipek. A specifikációk általában ±15 mikrométeres pontosságot adnak meg, de a tapasztalatok más történetet mesélnek. Amikor a helyezési eltérés meghaladja a 25 mikrométert, a gyártók körülbelül 15%-kal kevesebb működőképes BGA-t észlelnek, mivel a forrasz gyakran hidat képez a padok között. Az extrém kis 01005-ös alkatrészek esetében egy 30 mikrométeres hiba már majdnem az alkatrész felének megfelelő eltolódást jelent, ami drasztikusan növeli a „sírkő” (tombstoning) hibák előfordulásának esélyét a reflow forrasztás során. És itt jön egy fontos szempont, amit néha figyelmen kívül hagynak: a kalibrációs ellenőrzéseket úgy kell elvégezni, hogy a gépek forrók legyenek és rezgés alatt álljanak, nem pedig csak nyugalmi állapotban, szabályozott laboratóriumi körülmények között. Így ugyanis valós képet kapunk arról, mi történik a gyártóüzemek padlóján, ahol a körülmények sokkal kaotikusabbak.

Látórendszer képességei: 2D/3D ellenőrzés, fiduciális felismerési sebesség és valós idejű korrekció

A fejlett látórendszerek három integrált funkcióval megelőzik a hibákat:

• 2D/3D ellenőrzés : Rögzíti a koplanaritást és a tűk illeszkedését QFN-ek és egyéb csatlakozókkal ellátott házak esetén, azonosítva a ferde elhelyezéseket a reflow előtt.
• Fiduciális felismerés : Nagysebességű kamerák érik el az al-50 ms-os igazítási időt panelenként, dinamikusan kompenzálva a paneltorzulást vagy elfordulást.
• Valós idejű korrekció : Zárt hurkú visszajelzést használ az adagolófej pozíciójának korrigálására helyben – csökkentve az elhelyezési hibákat 40%-kal a kizárólag utólagos korrekcióhoz képest.

Nyomtatott áramkör torzulás-kompenzáció: Miért szükséges az igazi pontossághoz adaptív kalibráció, nem elegendők csupán a magas névleges specifikációk

A nyomtatott áramkörök (PCB) hőciklusok során meghajolhatnak, néha akár 150 mikrométer mértékben is. Statikus kalibrációval nem lehet megfelelni ezeknek a méretemváltozásoknak. Az újabb adaptív rendszerek valójában lézeres profilmetereket használnak a lemezek alakváltozásának követésére működés közben. Ezek a rendszerek ezután valós időben állítják be a Z-magasságot és a helyezési szögeket. Mit jelent ez gyakorlatban? A gyártók körülbelül 22%-os csökkenést jeleznek BGA üregképződések tekintetében az előbbi rögzített kalibrációs módszerekhez képest. Chiphelyező gépek vásárlásakor olyan modelleket keressünk, amelyek élő magasságérzékelőkkel és intelligens algoritmusokkal vannak felszerelve, ne elégedjünk meg olyan berendezésekkel, amelyek ugyan ±10 mikrométer pontosságot ígérnek, de nincs bennük valós idejű korrekciós funkció. Tapasztalatok szerint a pontosság kevéssé számít, ha a gép nem tud alkalmazkodni a változó körülményekhez a tényleges termelés során.

Átmenő teljesítmény és termelési rugalmasság modern SMT-sorokhoz

CPH valóságellenőrzés: A névleges sebesség (pl. 42 000 CPH) és a fenntartható kimenet összekapcsolása valós körülmények között

Körülbelül 42 000 alkatrész óránkénti csúcsebesség biztosan jól hangzik papíron, de ami igazán számít, az az, hogy ezek a gépek nap mint nap hogyan teljesítenek valódi gyárakban – nem csak szabályozott tesztek során. Ha a tényleges termelőhelyekre nézünk, a helyzet gyorsan bonyolulttá válik. Az adagolók cseréje időt vesz igénybe, a nyomtatott áramkörök gyakran várakoznak feldolgozásra, és az elegáns látórendszereknek is több másodpercre van szükségük a működéshez. Mindez összességében körülbelül 15–30%-os valós kimeneti csökkenést eredményez azoknál a létesítményeknél, amelyek egyszerre több terméktípust is gyártanak. A gyártósorok, amelyek egyszerre dolgozzák fel a pici 01005 passzív alkatrészeket és a nagyobb csatlakozókat, komoly akadályokba ütköznek a váltogatás során. A szuper gyors ciklusok elérése ugyancsak problémákat okozhat, különösen a finom rácsozatú BGÁ-k esetében, ahol már a kis mértékű torzulás is költséges újrafeldolgozást von maga után. Ezért okos gyártók moduláris rendszerekbe fektetnek be, amelyek pufferzónákkal rendelkeznek az állomások között, így az egész sor simán működik tovább. A szívófejek rendszeres ellenőrzése is hozzájárul a folyamatos működéshez, mivel a kopott alkatrészek megzavarják a minőségi szerelés szempontjából kritikus pick-and-place ritmust. Végül is senkit nem érdekel a maximális sebesség, ha a gép hosszú műszakok alatt nem képes megbízható teljesítményt nyújtani.

Tápláló ökoszisztéma sokoldalúsága: Zökkenőmentes támogatás szalag, rúd, tömeges és tálcás tápláláshoz az alkatrészek minden típusánál

Egy chipmontírozó berendezés tápláló ökoszisztémája határozza meg a valós rugalmasságát. A vezető rendszerek egyszerre támogatják az összes főbb táplálási módszert:

• 8 mm és 12 mm-es szalagos kocsok nagy mennyiségű IC-hez
• Rudas táplálók LED-ekhez és szabálytalan formájú alkatrészekhez
• Tömeges táplálók passzív mátrixos tálcákhoz
• Tálcakezelők BGAs és QFNs alkatrészekhez

A kézi munka gyakorlatilag megszűnik különböző gyártási sorozatok közötti váltáskor, ami a beállítási időt helyzettől függően 30 és 40 százalék között csökkentheti. A rendszer gépi látás technológiát használ az automatikus kalibrációhoz, így a komponensek kb. 50 mikronon belül kerülnek elhelyezésre a célpontjukhoz képest, függetlenül az épp feldolgozott anyagtól. Az adagoló állványok univerzális csatlakozókkal készültek, így a gyártók gyorsan átválthatnak kis sorozatú tesztelésről nagyüzemi gyártásra. Az intelligens szenzortechnológia valós időben figyeli az esetleges kihagyott alkatrészeket, és már korai szakaszban észleli a hibákat, így teljesen megelőzhetők a hibás elhelyezések. A legkiválóbb rendszerek minden lehetséges adagolási módszert egységes hardver- és szoftverstandardokon keresztül ötvöznek. Ez azt jelenti, hogy a gyárak egymástól teljesen eltérő technológiával készült termékeket is egymás mellett futtathatnak anélkül, hogy sebességet vagy hatékonyságot veszítenének – olyan előny ez, amely hagyományos gyártási környezetekben korábban drága kompromisszumokat igényelt.

Rendszerintegráció, skálázhatóság és megtérülés optimalizálása a következőhöz: Chip mounter Beruházás

A valódi termelési hatékonyság nem csupán az egyes gépek specifikációs lapján szereplő adatokon múlik. Nagy jelentősége van annak is, hogy ezek a rendszerek mennyire harmonizálnak a jelenlegi SMT-beállításokkal. Amikor az MES/ERP platformok megfelelően kapcsolódnak az automatizált anyagmozgatási rendszerekhez, az megakadályozza az információk elkülönülését és csökkenti az állási időt a termelési átállások során. Ne hagyjuk figyelmen kívül a működés méretezhetőségének képességét sem. A moduláris tervezés lehetővé teszi a gyártók számára, hogy fokozatosan fejlesszék rendszerüket, például további tápegységek vagy fejlett látásellenőrző modulok hozzáadásával anélkül, hogy mindent le kellene bontani és újrakezdeni. A megtérülés szempontjából fontos a kezdeti beszerzési áron túl gondolkodni. Egy alapos TCO-elemzésnek figyelembe kell vennie például az éves energiafelhasználást (az ilyen gyorsan futó gépek esetében kb. 18 ezer dollár évente), a rendszeres karbantartási igényeket, valamint a termékek minőségének javulását. Néhány vállalat tapasztalta, hogy a kezdetben 15-20 százalékkal magasabb költség valójában több mint 35 százalékos üzemeltetési költségmegtakarítást eredményez hosszú távon. Számos gyártási vezető már tizennégy hónapon belül érezte, hogy a beruházása megtérül, köszönhetően a skálázható megoldásoknak, amelyek elhalasztják a drága új berendezések beszerzését.

Megbízhatóság, szervizellátás és élettartam költségei: Kritikus nem technikai tényezők a chipmontírozó kiválasztásánál

A fenntartható gyártás tekintetében valójában három, a műszaki specifikációkon túlmutató kulcsfontosságú tényező létezik. Először is a megbízhatóság. Az SMT sorok magas termelési volumenénél rendkívül fontos, hogy a gépek folyamatosan üzemeljenek. Olyan üzemekről van szó, ahol az akár egy órás leállás is több mint 18 ezer dollárba kerülhet. Ezért a gyártók olyan gépeket keresnek, amelyek rendelkeznek kiváló MTBF-értékkel és erős mechanikai felépítéssel, hogy elkerüljék a tervezetlen leállásokat. A második szempont a szervizellátás. Az éjszakai műszakokban is elérhető technikai segítség, a helyi tartalékalkatrész-készlet és a közeli, képzett szakemberek jelenléte mindenben döntő jelentőségű. Azok a gyárak, amelyek nem rendelkeznek ilyen helyi támogatással, általában 40%-kal hosszabb idő alatt tudják megoldani a problémákat. Végül, de nem utolsósorban, az élettartam-szintű költségek elemzése kiemelkedően fontos. Ez azt jelenti, hogy figyelembe kell venni, mennyi energiát használ fel egy gép alkatrész-elhelyezésenként, milyen gyakori karbantartásra van szükség, és milyen gyakran kell alkatrészeket cserélni öt-tíz év alatt. Amikor a vállalatok megtérülési számításaikat úgy állítják össze, hogy figyelembe veszik a berendezések értékcsökkenését, a termékhozam fenntartását és a szervizszerződéseket, akkor a matematikai eredmény általában kedvezőbb a tartós, jól támogatott chipek rögzítési rendszerei esetében, annak ellenére, hogy kezdeti áruk magasabb.

GYIK szekció

Miért fontos a pontos elhelyezés chip szerelése ?

A pontos elhelyezés kritikus fontosságú, mert a kisebb eltérések hibákhoz vezethetnek, például forrasztási hidak vagy sírkőhatás (tombstoning) kialakulásához, különösen apró alkatrészeknél, mint például az 01005-ös ellenállások. Ezek a problémák drasztikusan befolyásolják a kész termék kijuttatási arányát és minőségét.

Hogyan javítják a látórendszerek a chip szerelők teljesítményét?

A látórendszerek 2D/3D ellenőrzést, nagy sebességű fiducial-felismerést igazításhoz és valós idejű korrekciókat biztosítanak, amelyek jelentősen csökkentik az elhelyezési hibákat. Ezek a rendszerek javítják az általános gyártási minőséget és hatékonyságot.

Mi az adaptív kalibráció és miért fontos?

Az adaptív kalibráció azt jelenti, hogy a gép beállításait dinamikusan állítják a gyártás során a lemeztorzulás és egyéb változások kompenzálása érdekében. Ez biztosítja a valódi pontosságot, csökkenti a BGA üregképződéshez hasonló hibákat, és javítja a kijuttatási arányt.

Hogyan csökken általában a teljesítmény a valódi körülmények között?

A teljesítmény csökkenhet olyan tényezők miatt, mint a tápegységek cseréje, a lemezekre várakozás és az előrehaladott látórendszer-folyamatokhoz szükséges plusz másodpercek. A valós körülmények általában az elméleti kimeneti értékek 15-30%-os csökkenéséhez vezetnek.