EN
Kako povečati učinkovitost sestave PCB-jev z Smt pick and place machine
Površinska montažna tehnika (SMT) je preoblikovala sestavo elektronskih komponent, saj omogoča namestitev komponent neposredno na tiskana vezja brez potrebe po vrtanju lukenj. Ta pristop, ki se loči od tradicionalne tehnike z vstavljanjem komponent skozi luknje, ponuja tri glavne prednosti: manjšo velikost in težo (ker napravo ni treba načrtovati z močnim jeklenim okvirjem in z manj mehanskimi deli), večjo zanesljivost ter povečano gostoto vezij (kar omogoča več funkcij z uporabo manj komponent), poleg tega pa omogoča izdelavo tridimenzionalnih sestavkov, ki jih s konvencionalnimi metodami ni mogoče doseči.
Stroj za dvig in postavljanje je glavna oprema, potrebna v SMT liniji, ki s pomočjo iterativnega procesa natančno postavlja komponente na tiskana vezja, prej prevlečena s pasto. Glave za dvig in postavljanje s prilagoščenimi šobami dvigajo dele z bobnov/pokrovov, nato pa sistemi za obdelavo videza preverijo rotacijo in natančnost postavitve ±0,01 mm. Ti sistemi obdelujejo pasivne komponente velikosti 0,4x0,2 mm do velikih QFP-jev (kvadratni paketi z ravno povo), pri čemer je zmogljivost večja od 50.000 postavitev na uro – kar je nujno za visokodonosno proizvodnjo sodobne elektronike.
3 gonilniki učinkovitosti pri sestavljanju tiskanih vezij
Sodobna proizvodnja montažnih tiskanih vezij dosegne maksimalno učinkovitost s tremi tehnološkimi stebri:
Konfiguracije sistemov z več glavami (4–8 glav)
Modularni večglavi dizajni pospešijo cikle montaže tako, da omogočajo hkratno rokovanje s komponentami. Proizvodne linije, ki uporabljajo 4–8 neodvisno krmiljenih glav, dosegajo 70 % hitrejše operacije montaže v primerjavi s stroji z eno samo glavo. Vsaka robotska glava hkrati zajema komponente med gibanjem vozičkov, s čimer se izognemo neproduktivnim povratnim potovanjem do dozirnikov – kar je kritično pri ploščah z več kot 5.000 montažnimi mesti.
Natančnost vizualnega poravnave (±0,01 mm)
Sistemi z visoko ločljivostjo zajamejo odstopanja v pozicioniranju vse do ±0,01 mm s pomočjo priznavanja fiducial točk v realnem času. Ti sistemi kompenzirajo upogib plošče PCB, toplotno razširjanje in odstopanje natančnosti dozirnikov med delovanjem, s čimer zmanjšajo težave z nepravilnim poravnovanjem po reflow postopku za 40 % – še posebej pomembno pri mikro-BGA paketih in pasivnih komponentah 01005.
Strategije optimizacije sistema za oskrbovanje
Pametno upravljanje s hranilniki zmanjša zamaške pri rokovanju z materiali z usklajenim napredovanjem trakove in napovednim sledenjem komponentam. Strategična postavitev hranilnikov zmanjša pot robota za 50 %, hkrati pa samodejno zaznavanje širine zmanjša čas za prenastavitev za 50 %.
Vpliv avtomatizacije na proizvodne metrike
Primerjava zmogljivosti: Ročno proti avtomatiziranemu (25.000 proti 50.000 KPH)
Ročna sestava PCB-jev ima omejitev približno 25.000 komponent na uro (KPH) zaradi človeških omejitev, medtem ko avtomatske SMT naprave dosegajo več kot 50.000 KPH. Ta 50 % rast učinkovitosti zmanjša proizvodne cikle in optimizira uporabo talne površine brez povečanja stroškov dela.
Zmanjšanje stopnje napak z inteligentno optično kontrolno napravo
Integrirani sistemi kontrole odkrijejo mikropomanjkljivosti, kot so tombstoning in mostičenje lema, v hitrosti proizvodne linije. Takojšnje označevanje napak prepreči popravke v nadaljnjem procesu, pri čemer analiza v industriji kaže, da avtomatizirana kontrola zmanjša operativne stroške do 90 % v primerjavi z ročnimi preverjanji.
Napredne funkcije stroja za izboljšanje donosa
Dinamično krmiljenje Z-osi za mikrokomponente
Pezoelektrični aktuatorji prilagajajo višino šobe v medijih postopka za komponente pod 0,4 mm in s tem odpravljajo težave s tolerančnim polaganjem. Prilagojeno umerjanje sile (območje 2–30 g) preprečuje učinek tombstoninga z zagotavljanjem enotnega stika s pasto za lotanje.
Verifikacija komponent z uporabo strojnega učenja
Konvolucijske nevronske mreže analizirajo podatke s kamer in zaznajo napake z natančnostjo 99,92 %, s čimer zmanjšajo napake zaradi postopka postavljanja za 70 % v primerjavi s konvencionalnim pregledovanjem.
Sistemi za menjavo šob za proizvodnjo mešanih serij
Robotski vrtljivi stoli omogočajo menjavo šob ±2 sekunde med pasivnimi elementi 01005 in QFN-ov 50 × 50 mm, s čimer zmanjšajo odpad pri prenastavitvah za 40 %.
Najboljše prakse za integracijo sistemov
Krmilje z zaprto zanko SPI-Pick&Place-Reflow
Sistemi z zaprto zanko povežejo pregledovalnike s paste za lotanje (SPI), opremo za postavljanje in pečice za reflow s pomočjo izmenjave podatkov v realnem času. Proizvajalci poročajo o 30 % manj napak lotanja zaradi samodejnih prilagoditev parametrov.
Integracija podatkov MES za prilagoditve v realnem času
Sistemi za izvajanje proizvodnje (MES) združujejo metrike pretoka in mape napak, da bi izvajali dinamične optimizacije. Objekti, ki izkoriščajo integracijo MES, ohranjajo 95 % + čas delovanja, pri čemer pretvarjajo podatke o učinkovitosti v preventivne ukrepe.
Okvir za izračun donosnosti
Stroški zastoja v primerjavi z delovnim časom stroja (OEE analiza)
Napake, ki niso načrtovane, lahko stanejo do 5000 $/uro. Stroji, ki dosegajo 85 % splošne učinkovitosti opreme (OEE), ustvarijo 17 % več prihodkov kot tisti, ki dosegajo 70 %, pri čemer se skrajša obdobje povračila zaradi ohranjenega pretoka in zmanjšanja napak.
Pogosta vprašanja
Kaj je tehnologija površinske montaže (SMT)?
Tehnologija površinske montaže (SMT) je metoda za proizvodnjo elektronskih vezij, pri kateri se komponente nameščajo neposredno na površino tiskanih vezij (PCB).
Kako SMT izboljša sestavo PCB-jev?
SMT omogoča manjše, lažje in zanesljivejše komponente, kar povečuje gostoto vezja in omogoča kompleksne tridimenzionalne sestave.
Katere so glavne gonilne sile produktivnosti pri SMT?
Trije glavni dejavniki so konfiguracije sistemov z več glavami, natančnost poravnave slike in optimizirani sistemi za prehranjevanje, ki prispevajo k večji učinkovitosti in zmanjšanemu številu napak.
Kako avtomatizacija vpliva na proizvodne metrike v SMT?
Avtomatizacija znatno poveča hitrost postavljanja komponent, zmanjša napake in zniža stroške obratovanja, kar rezultira v izboljšanih proizvodnih metrikah.
Kakšen je vpliv strojnega učenja na SMT?
Strojno učenje pomaga pri preverjanju komponent, zmanjšuje stopnjo napak in izboljšuje natančnost postavljanja s pomočjo napredne analize podatkov.