Намалување на губитокот на компоненти при поставување со висока брзина со SMT

Основни причини за губење на компоненти при поставување со висока брзина SMT поставување

Гробишни ефекти и микронепорамнетост: забрзани режими на оштетување при висока брзина

Кога компонентите се издигаат вертикално во текот на рефлоу процесот поради неравномерно мокрење на лотот од двете страни, овој проблем, познат како 'гробишни ефект', значително се зголемува. Индустријските податоци од списанието SMT Journal покажуваат дека тој расте приближно за 40% кога брзината на поставување ќе премине 30.000 компоненти на час. Главната причина е дека компонентите едноставно немаат доволно време да се стабилизираат пред да влезат во рефлоу процесот кога машините работат толку брзо. Во исто време, минијатурни непорамнетости помали од 50 микрометри почнуваат да предизвикуваат големи проблеми кај компактните PCB дизајни. Овие мали грешки се зголемуваат кога соплата се движат многу брзо преку плочата. Всушност, зад сите овие производствени предизвици стојат три поврзани проблеми:

• Аголна асиметрија поголема од 3° поради вибрации на брзинската цевка
• Одстапувања по X/Y оските над 25 µm поради дрифт во калибрацијата на платформата
• Непоследователности во притисокот по Z-оската кои го нарушуваат стабилниот позиционирање на компоненти 0402 и помали

Заедно, овие фактори се одговорни за 67 % од дефектите поврзани со позиционирање во SMT линии со висока производителност.

Топлинска асиметрија и динамичко неурамножување на силата кај SMT системите за позиционирање

Циклусите на позиционирање под 1,2 секунди засилуваат овие неурамножувања — особено кај компоненти со раздалечина помала од 0,4 mm, каде што варијациите во топлинската маса помеѓу терминалите надминуваат 15 %.

Решенија за прецизно инженерство за SMT системи за позиционирање

Платформи со два глави и контрола на притисокот во реално време со помош на визуелно водени системи

Најновите системи за поставување со технологија за монтирање на површината сега вклучуваат платформи со двојни глави кои работат заедно преку синхронизирана контрола на движењето. Овие поставки можат да одржуваат стапки на производство над 25.000 компоненти на час, додека ги избегнуваат онези досадни судири при поставувањето што забавуваат процесот. Оној што навистина ги издвојува овие машини е нивниот вграден систем за машинско видение. Тој извршува неверојатна работа со порамнување на деловите на микронско ниво додека се уште во воздух. Кога ќе бидат забележани дефекти, системот го прилагодува притисокот на млазницата само за 5 милисекунди. Според она што недавно велија стручњаците од индустријата, овој вид корекција во реално време ги намалува проблемите со непорамнување за околу 60%. Има и друга предност: тој помага да се спречат проблемите со „гробишта“ (tombstoning) кај малиот 0201 компоненти со балансирање на температурните разлики низ печатените плочи.

Адаптивен избор на млазници и калибрација на вакуумот според профилот на компонентот

Напредните системи автоматски ги совпаѓаат геометријата на брзинките со големината на компонентите — од пасивни 01005 до 30 мм BGAs — и калибрираат силата на вакуумот според масата и геометријата на материјалот:

• Пасивни компоненти : Сискањето со ниска вискозност избегнува пукање на керамичките супстрати
• QFN/IC пакети : Мултистепените вакуумски рампи осигуруваат прецизна регистрација на пин-мрежата
• Флексибилни конектори : Поставувањето со ограничени притисоци спречува поместување на лепливата паста

Оваа калибрација базирана на профил намалува т.н. 'гробишни каменови' (tombstoning) за 45 %, а микропукнатините за 32 % во споредба со статичките конфигурации на брзинки. Постояното следење на вакуумот исто така одбива компоненти со недоволна сила на прифат претходно се случува поместување.

Синергија помеѓу човек и машина: Калибрација, одржување и стручност на техничарите при поставување во SMT

Зошто планираното простојување само по себе не успева да спречи микропоместување

Полагање на само распореденото време за простој не го зема предвид динамичниот карактер на микропоместувањата — предизвикани од варирани реално-временски променливи како топлинска девијација во текот на продолжена работа и димензионални толеранции на компонентите (напр., ±0,1 мм). Индустријските податоци покажуваат дека 40% од микропоместувањата се случуваат меѓу во распоредените калибрациски интервали.

Ефикасната превенција бара интегрирана човеко-машина соработка:

• Адаптивни системи , како што е обратната визуелна повратна информација во реално време која го прилагодува притисокот на млазницата во текот на циклусот
• Оперативна интелигенција , каде техничарите анализираат логовите на машината за да предвидат отстапување од калибрацијата
• Протоколи за прецизна калибрација , насочени кон локализирани точки на напрегнатост, како што се зоните со вибрации на транспортерот

Техничарите обучени за дијагностика базирана на податоци можат да интервенираат проактивно , намалувајќи губиток на компоненти до 30% во споредба со одржувањето засновано само на календар.

ЧПЗ

Што е 'tombstoning' (поставување на компоненти во облик на надгробен споменик) во SMT поставувањето?

„Tombstoning“ се однесува на појавата кога компонентите се издигаат вертикално за време на рефлоу процесот, често поради неравномерно мокрење на лотосот на двете страни на компонентата.

Како термичката асиметрија влијае врз SMT поставувањето?

Термичката асиметрија предизвикува диференцијално ширење низ печатената плоча (PCB) за време на рефлоу процесот, што создава смичливи сили кои можат да поместат компоненти.

Како двоглавите платформи можат да го подобрат точноста на SMT поставувањето?

Двоглавите платформи се опремени со синхронизирано управување на движењето и интегрирани системи за машинско видение за усогласување на деловите на микронско ниво, значително намалувајќи ги проблемите со неправилна усогласеност и 'tombstoning'.

Зошто синергијата помеѓу човекот и машината е клучна за решавање на микронеправилната усогласеност?

Синергијата помеѓу човекот и машината е клучна, бидејќи потпирањето само на планираните простои не ги отстранува динамичните фактори на несоодветност, како што се топлинското поместување и толеранциите на компонентите. Техничарите што се обучени за дијагностика можат проактивно да намалат губитокот на компоненти.