Hvernig á að velja rétta PCB-samsetningartæki: Hraði, nákvæmni og framleiðslukröfur

Hraðakröfur: Að laga framleiðsluhraða við framleiðslulínuna þína

Að skilja lykilvísitölur – CPH, UPH og raunverulega línujöfnun

Að velja rétta PCB-samsetningarmávél felur í sér að skoða tölur eins og fjölda hluta á klukkustund (CPH) og fjölda eininga á klukkustund (UPH), en þessar tölur segja ekki alla söguna. Það sem raunverulega máttar er hvernig allt virkar saman á framleiðslusvæðinu. Mávél sem hefur ávísun á 50.000 CPH hljómar áhrifamikil þar til kemur í ljós að reyfihellirinn eða skoðunarsvæðið geta ekki haldið skrefið. Til að nýta tækin á bestan hátt þurfa framleiðendur að kortleggja hvert skref í SMT-ferlinu á móti raunverulegum framleiðslumarkmiðum sínum. Tökum dæmi um algengt ástand þar sem smyrsla á pasta tekur 45 sekúndur á hverja plötu en aðgerðin við að taka og setja hluti tekur 30 sekúndur. Þá verður smyrslumávélinn skyndilega veikasta lánkunn í keðjunni. Flestir framleiðsluverkstæði finna að þeim tekst að ná 70–85 % af þeim tilkynntu tilgangsráksturum vegna ýmissa litla vandamála sem koma upp daglega. Vandamál tengd efnavinnslu, breytingar á uppsetningu milli framleiðsluruna og þessi ákaflega stuttu stöðvunir minnka allt framleiðslueffektífnina. Ráðvísir framleiðendur leita að vélmum með innbyggðum biðsvæðum og flutningskerfum sem halda samskiptum svo framleiðslan heldur áfram jafnvel þegar eitthvað lítið fer úr bragði.

Gagnagáttar greining á öllum SMT-stigum til að koma í veg fyrir ofmikla eða of lítil uppsetningu á PCB-samansetningavélina

Góð bottnekkuragreining stöðvar dýrar vandamál þar sem vélar passa ekki því sem framleiðsluverkstæðið þarf í raun. Hefjið að taka tíma á öllum SMT-stigum: við límskýrslu, síðan við setningu hlutanna, svo við endurhitunarsveiflun og loks við AOI-inspektion með venjulegum PCB-hönnunum úr daglegri rekstri. Skoðið tölurnar: oft tekur setningin um 40% af heildartímanum, en endurhitunarsveiflan getur þurft aðeins um 15%. Það þýðir að bæta út fyrir of fljóta endurhitunarsveiflur er í raun að kasta peningum í loftið, því það mun ekki raunverulega hræða ferlið mikið. Á hinn bóginn, ef setningarkerfið er ekki nægilega sterk, munu myndast mikil bottnekkur, sérstaklega slæm þegar unnið er með flókin borð með yfir 5.000 hlutum. Tilvik sem meðhöndla mismunandi pöntunarmagn finna að módeilbundin PCB-samsetningarkerfi virka best – þau geta fært auðlindir til þess sem þarf. Með því að para saman hraðavél fyrir stór pöntunargögn við neyðbreytanlegri vél fyrir prófunarkeyrslur er hægt að halda flestum línum í góðu gangi með notkun á bilinu 85–90%. Ekki gott, ekki slæmt, en ávallt betra en að láta búnaðinn standa ónotaður eða að allir verði að renna um skálinn til að uppfylla frátektir.

Nákvæmni og nákvæmni: Tryggja fyrsta framleiðsluútkomu fyrir flókna prentplötu (PCB)

Mælikvarðar fyrir staðsetningarskilyrði (±15 µm til ±25 µm) fyrir fína pínna, BGA- og miniatýrhlutdeildir

Fyrir tímaþjóðlega samsetningu yfirborðsmonteringskerfis (SMT) þarf staðsetning hlutdeilda að vera innan nokkuð sléttra marka í dag. Við tölum um það bil ±15 til ±25 mikrónur þegar unnið er með þessar litlu 01005 pakka, BGA-chipa með 0,3 mm millibili og þessar auknar mikro-LCD ljósdiódar. Þeir sléttari endar á þessu bili, ±15 µm, gerir allan muninn þegar kemur að að koma í veg fyrir þá leiðinlegu „kistueffekta“ og snertingar á lóðunum sem vandamál eru á þéttri prentplötu (PCB). Flestir venjulegir QFP-hlutir geta þó verið með slakari skilyrði á ±25 µm. Að náða um það bil 20 µm eða betra býður langtímaárangur. Framleiðendur tilgreina að þeir hafi séð um það bil 18% sparnað í endurvinnslu kostnaði fyrir flókna borð einungis vegna þess að það komi færri vandamál við lóðun og stuttar tengingar áfram í framleiðsluferlunum.

Stefna til að koma í veg fyrir villa: Hvernig AOI-, ICT- og X-geisla-inspektion styðja nákvæmni PCB-samsetningarmálsins

Mjög nákvæm PCB-samsetningarmálin þurfa samt margar lag af inspektion til að virka rétt. AOI-kerfi skoða hvort hlutirnir séu settir á réttan stað og skoða lóðsambönd meðan hraðinn er um 45 þúsund hlutar á klukkustund. Síðan kemur ICT-prófunin sem tryggir að allt virki rétt rafmagnsmælist. Og ekki má gleyma X-geislunni sem finnur þær erfðilegu að sjá vandamál undir BGAs eða þegar rýmdaruppfylling er undir 80 prósent. Þegar öll þessi aðferðir eru notaðar saman við upplýsingar um staðsetningu hluta frá vélinni greina þær næstum 99,4 prósent af vandamálum sem leka fram. Þetta er mjög mikilvægt fyrir borð sem notað eru í lyfja- eða geimfaraforritum, því að að laga villur síðar getur kostað yfir 740 þúsund dollara hvert sinn sem það gerist.

Viðeigandi framleiðslumagn: Að velja bestu PCB-samsetningarmálin fyrir lág-, mið- og hámagnarsamsetningu

Fjöldi prentaðra kringluborða (PCB) sem framleiddir eru hvert mánuði ákvarðar í raun hvaða tegund samsetningartæknis er skynsamleg til að hámarka árangur og fá verkefni lokið hraðar. Þegar fyrirtæki starfa við háa framleiðslumagn, t.d. yfir 10.000 borð á mánuði, byrjar fullkomlega sjálfvirk kerfisuppsetning að bera árangur í miklum mæli. Þessi uppsetningar dreifa þeim dýrum upphaflegu uppsetningarkostnaði yfir þúsundir borða og nýta einnig lægri verð vegna kaups á efnum í stórum magni. Fyrir miðlungsframleiðslu, um 1.000–10.000 einingar á mánuði, eru stillanleg vélar bestar því þær geta skipt um mismunandi tegundir borða fljótt án þess að missa mikinn árangur. Smáseríuframleiðsla eða frumgerðir undir 1.000 einingar nota venjulega einfaldari uppsetningar eins og handvirka eða hálf-sjálfvirkar vélar, því þessar leiðir krefjast ekki mikils upphaflegs fjármunakrefjus, þótt þær endi með hærri kostnaði á hverri einstökri einingu. Að velja rétta tæknina er líka mjög mikilvægt – ósamhæfð val á tækninni eyðir um 18 prósent af framleiðslubúðum, annaðhvort með því að vélar standa auðar án notkunar eða með dýrum villa sem krefjast síðari lagfæringar.

Samræmi við flækju á prentuðum kerfiskortum: Frá einföldum kortum til HDI- og blönduðu tæknilausnanna

Tenging vélarhæfna við lykilstig í SMT-aðgerðum – útgáfa af lím, vöruaðgerð, hitaþurrkun og eftirvinnsluinspektion

Þegar unnið er með High-Density Interconnect (HDI)-plötur og PCB-plötur með blönduðum tækni þurfa framleiðendur raunverulega að hafa réttan búnað fyrir hvert skref í SMT-ferlinu ef þeir vilja koma í veg fyrir dýrskipta galla. Byrjum á uppsetningu smjörunnar – til að gera það rétt þarf að nota mjög fína stensil með opnum sem eru jafn smáir og 50 mikrónur eða jafnvel minni, ásamt sprautukerfum sem geta sett lóð á nákvæmlega þá mjúka mikro-BGA-svæðin án þess að mynda brúgar á milli þeirra. Pick-and-place-vélar eru ekki bara einhverjar gamlar vélar; þær þurfa nákvæmni á um 15 mikrónur og sérstakar mikro-sprautur til að meðhöndla þessar mjúku 01005-hlutdeili án þess að láta þær falla eða setja þær út af stað. Reflow-ofnarnir krefjast annars konar áskorunar alveg. Þeir þurfa margar hitasvæðisdeilingar með nákvæmri stjórnun innan um 2 gráðu Celsius til að lóða alla þessa mismunandi hlutdeila saman á réttan hátt og hafa því miði við að þunnar undirlagsskífur verði ekki brotinnar eða bölgóðar við hitun. Eftir að allt hefur farið í gegnum samsetninguna verða framsóknarinspektionartól eins og AOI- og X-geisla kerfi algjörlega nauðsynleg til að greina þær erfðilegu mikro-sprettur eða loftpokar inni í hrökkvum gegnumholum. Að fá allar þessar getur samstilltar rétt í samræmi við fjölda laganna og þéttleika hlutdeilanna í ákveðinni PCB-hönnun gerir allan muninn þegar kemur að að koma í veg fyrir framleiðsluföll í daglegu flókna rafrásagerðarframleiðslu.

Að tryggja framtíðarþægindi fjármagnsins þíns: Endurraðstilling, rafmagns- og brennisteinsvélum samhæfð sameining og tilbúinn fyrir framleiðslulínu

Víxlunartími, uppgráðun á vélbúnaðarforriti og stuðningur við handvirkar/raflíklegar samsetningarferlar

Þegar litið er á afkastagjöld fyrir PCB-samsetningartæki ættu framleiðendur að einbeita sér að kerfum sem bjóða upp á góðar möguleika til endurraðstillingar og geta sameinað mismunandi tækni. Stuttari skiptitímar þýða minna tíma missinn við skipti milli vöruflokka, sem gerir kleift fljóta stillingar á tólum sem eru nauðsynleg fyrir stöður sem vinna með fjölda mismunandi vöruflokka. Möguleikinn á að uppfæra fjölbyggingarvélbúnað (firmware) heldur tækinu í samræmi við nýjustu atvinnustöður, svo sem IoT-tengingaraðferðir eða bættar inspektionaraðferðir, án þess að þurfa dýrar víxlingar á vélbúnaði. Kerfi sem eru byggð á módulegra hönnun og geta tekið á móti hugbúnaðaruppfærslum á fjarvega haldast venjulega við lengur í stað þess að verða úrelt. Annar mikilvægur þáttur sem á að hugsa um er hvort tækið styður bæði handvirkni og blandaðar vinnumáta. Þetta gerir verkfræðingum kleift að vinna með viðkvæm hluti eða litla framleiðslusöfn, en samt halda helmingi línu sjálfvirkri. Slík fjölhæfni hjálpar til við að leysa viðskiptavandamál í flóknum samsetningaraðferðum með því að skipta beint milli tölvustýrðrar nákvæmni og mannsins handa, sem að lokum myndar SMT-framleiðslulínur sem geta aðlagast breytilegum kröfum með tímanum.