مبدأ اختيار ووضع الآلة

مقدمة من SMT

1. لماذا نستخدم تقنية تثبيت السطح (SMT)؟
المنتجات الإلكترونية تسعى إلى التصغير.

2. المنتجات الإلكترونية لها وظائف أكثر اكتمالا ، وخاصة الدوائر المتكاملة الكبيرة والمتكاملة للغاية ، ويجب استخدام مكونات التركيب السطحي في تجميع المنتجات ، وأتمتة الإنتاج ، ويجب أن ينتج المصنع منتجات عالية الجودة بتكلفة منخفضة وإنتاج مرتفع لتلبية احتياجات العملاء وتعزيز القدرة التنافسية في السوق

3. تطوير المكونات الإلكترونية ، وتطوير الدوائر المتكاملة (IC) ، والتطبيقات المتعددة لمواد أشباه الموصلات ، ثورة التكنولوجيا الإلكترونية أمر حتمي

خصائص SMT

1.كثافة التجميع العالية ، الحجم الصغير والوزن الخفيف للمنتجات الإلكترونية.حجم ووزن مكونات SMD هي فقط حوالي 1/10 من مكونات المكونات الإضافية التقليدية.بشكل عام ، بعد استخدام SMT ، يتم تقليل حجم المنتجات الإلكترونية بنسبة 40٪ ~ 60٪ ، ويتم تقليل الوزن بنسبة 60٪ ~ 80٪.
2. موثوقية عالية وقدرة قوية مضادة للاهتزاز.معدل عيب مفصل اللحام منخفض.
3. good خصائص التردد العالي.انخفاض التداخل الكهرومغناطيسي والترددات الراديوية.
4. من السهل تحقيق الأتمتة وتحسين كفاءة الإنتاج.
5. تقليل التكلفة بنسبة 30٪ ~ 50٪.وفر المواد والطاقة والمعدات والقوى العاملة والوقت وما إلى ذلك.

المكونات الفنية المتعلقة SMT

1. تصميم وتصنيع تكنولوجيا المكونات الإلكترونية والدوائر المتكاملة
2. تكنولوجيا تصميم الدوائر من المنتجات الإلكترونية
3. تكنولوجيا تصنيع لوحات الدارات الكهربائية
4 ، تكنولوجيا تصميم وتصنيع معدات التركيب التلقائي
5. تكنولوجيا تصنيع تجميع الدوائر
6- تكنولوجيا تطوير وإنتاج المواد المساعدة المستخدمة في تصنيع التجميع

العوامل الرئيسية لآلة الانتقاء والمكان

1. نظام الموقع

Ⅰ نوع القوس (جسر الرافعة):

أ.

تم إصلاح وحدة التغذية المكونة والركيزة (PCB) ، ويتحرك رأس التثبيت (المثبت مع عدة فوهات شفط فراغية) ذهابًا وإيابًا بين وحدة التغذية والركيزة ، ويتم إخراج المكونات من وحدة التغذية.بعد ضبط موضع واتجاه المكونات ، ثم وضعها على الركيزة.نظرًا لأنه يتم تثبيت رأس التصحيح على شعاع تحريك إحداثيات X / Y من نوع القوس ، يتم تسميته.

ب.

طريقة ضبط موضع واتجاه المكونات: (1) يتم ضبط الموضع عن طريق التمركز الميكانيكي ، ويتم ضبط الاتجاه عن طريق دوران فوهة الشفط.الدقة التي يمكن أن تحققها هذه الطريقة محدودة.(2) التعرف على الليزر ، موضع ضبط نظام الإحداثيات X / Y ، اتجاه تعديل دوران فوهة الشفط ، يمكن لهذه الطريقة أن تدرك التحديد أثناء الرحلة ، ولكن لا يمكن استخدامها لمكون عرض شبكة الكرة BGA.(3) تحديد الكاميرا ، موضع ضبط نظام الإحداثيات X / Y ، اتجاه تعديل دوران فوهة الشفط ، بشكل عام يتم إصلاح الكاميرا ، ويطير رأس التثبيت عبر الكاميرا لتحديد التصوير ، الأمر الذي يستغرق وقتًا أطول قليلاً من تحديد الليزر ، ولكن يمكن تحديده أي مكون ، هناك أيضًا نظام التعرف على الكاميرا الذي يدرك التعرف أثناء الطيران ، وهناك تضحيات أخرى من حيث الهيكل الميكانيكي.

ج.

في هذا الشكل ، نظرًا للمسافة الطويلة لرأس الرقعة التي تتحرك ذهابًا وإيابًا ، تكون السرعة محدودة.في الوقت الحاضر ، تُستخدم فوهات الشفط الفراغي المتعددة عمومًا لالتقاط المواد في نفس الوقت (حتى عشرة) ويستخدم نظام شعاع مزدوج لزيادة السرعة ، أي أن رأس التثبيت على شعاع واحد يلتقط المواد ، بينما يقوم رأس التثبيت على العارضة الأخرى بوضع عنصر ، تقريبًا أسرع بمرتين من نظام الحزمة الواحدة.ومع ذلك ، في التطبيقات العملية ، من الصعب تحقيق حالة أخذ المواد في نفس الوقت ، ويجب استبدال أنواع مختلفة من المكونات بفوهات شفط فراغية مختلفة ، وهناك تأخير زمني في تغيير فوهات الشفط.

د.

مزايا هذا النوع من الآلات هي: النظام بسيط في الهيكل ويمكن أن يحقق دقة عالية (يمكن أن يتحكم موضع وحركة شعاع العمود في دقة تركيب المكونات إلى أقل من 50 ميكرون (0.05 مم)) ، ومناسب لمكونات مختلفة الأحجام والأشكال ، حتى المكونات ذات الشكل الفردي ، تتوفر وحدة التغذية في تنسيقات شريطية وأنبوب وصينية.إنها مناسبة لإنتاج الدُفعات الصغيرة والمتوسطة ، ويمكن أيضًا دمجها مع آلات متعددة للإنتاج بالجملة.

Ⅱ نوع البرج (برج)

أ.

يتم وضع وحدة التغذية المكونة على مغذي متحرك أحادي التنسيق ، ويتم وضع الركيزة (PCB) على منضدة عمل تتحرك في نظام إحداثيات X / Y ، ويتم تثبيت رأس التثبيت على برج.عند العمل ، يغذي المغذي المكونات ، ينتقل المغذي إلى موضع الالتقاط ، وتلتقط فوهة الشفط الفراغي الموجودة على رأس التصحيح المكونات في موضع الالتقاط ، وتدور عبر البرج إلى موضع الالتقاط (180 درجات من موضع الالتقاط).اضبط الاتجاه وضع المكونات على الركيزة.
ب.

طريقة ضبط موضع واتجاه المكونات: (1) اضبط الموضع عن طريق التمركز الميكانيكي ، واضبط الاتجاه عن طريق تدوير فوهة الشفط.يمكن أن تحقق هذه الطريقة دقة محدودة ، ولم تعد تستخدم النماذج اللاحقة.(2) تحديد الكاميرا ، موضع ضبط نظام الإحداثيات X / Y ، اتجاه تعديل الدوران الذاتي لفوهة الشفط ، الكاميرا الثابتة ، رأس التثبيت الذي يطير عبر الكاميرا لتحديد التصوير.
ج.

بشكل عام ، يوجد أكثر من عشرة إلى عشرين رأس ترقيع مثبتة على البرج ، وكل رأس ترقيع مجهز بـ 2 ~ 4 فوهات فراغ (الطرز السابقة) إلى 5 ~ 6 فوهات فراغ (الطرز الحالية)).نظرًا لخصائص البرج ، يتم تصغير الإجراءات ، مثل اختيار فوهة الشفط وتغييرها ، وتحريك وحدة التغذية في مكانها ، والتقاط المكونات ، والتعرف على المكونات ، وتعديل الزاوية ، وحركة طاولة العمل (بما في ذلك ضبط الموضع) ، ووضع المكونات يمكن يتم إجراؤها جميعًا في نفس الفترة الزمنية.إنه مكتمل من الداخل ، لذا فهو يحقق سرعة عالية بالمعنى الحقيقي.في الوقت الحاضر ، أسرع فترة زمنية تصل إلى 0.08 ~ 0.10 ثانية لمكون واحد.
د.

هذا النموذج فائق السرعة ومناسب للإنتاج الضخم ، لكن يمكنه فقط استخدام المكونات الشريطية المعبأة.إذا كانت دائرة متكاملة واسعة النطاق وذات أقدام كثيفة (IC) ، فلا يمكن إكمالها فقط بتغليف الدرج.لذلك ، يعتمد أيضًا على نماذج أخرى للعمل معًا.هذا النوع من المعدات له هيكل معقد وتكلفة عالية.يبلغ سعر أحدث طراز حوالي 500000 دولار أمريكي ، وهو أكثر من ثلاثة أضعاف سعر النوع القوسي.

Ⅲ نظام متوازي بشكل كبير

أ.

استخدم سلسلة من وحدات التركيب الفردية الصغيرة.كل وحدة لها نظام وضع المسمار الخاص بها ، ومجهزة بكاميرات ورؤوس تركيب.يلتقط كل رأس تثبيت وحدة تغذية شريطية محدودة ويضع جزءًا من اللوحة ، والذي يتم تمريره عبر الماكينة على فترات زمنية محددة.تعمل كل وحدة على حدة ببطء.ومع ذلك ، فإن تشغيلها المستمر أو المتوازي ينتج عنه إنتاجية عالية.

نظام الصور

ب.

يتم تحقيق دقة التركيب التلقائي للمكونات من خلال نظام الرؤية ، والذي ينقسم عمومًا إلى تحديد موضع لأسفل أو لأعلى أو رأسي أو ليزر ، اعتمادًا على الموضع أو الكاميرا.

ج.

انظر إلى الكاميرا للعثور على العلامة التي تسمى النقطة المرجعية على PCB ، والتي تُستخدم بشكل أساسي لمحاذاة PCB إلى الموضع الصحيح قبل تركيب المكون.تُستخدم كاميرات الرؤية العلوية لفحص المكونات من موضع ثابت ، لذلك يجب تحريك المكونات فوق الكاميرا للرؤية قبل التركيب.يقوم رماة الأفلام (أي أنواع البرج) بفعل ذلك بالضبط ، حيث تتحرك المكونات حول البرج.

د.

عادة ما يزداد وقت التعرف عندما تصبح المكونات أكبر أو أكثر تعقيدًا.للتعويض عن هذا الوقت الإضافي ، يمكن لمعدات التركيب استخدام كاميرتين متقدمتين - واحدة على كل جانب من جوانب الماكينة - لتقليل المسافة المقطوعة.

2- نظام التغذية

أ.

يمكن لآلة القوس العلوية أن تدعم أنواع المغذيات المختلفة ، بما في ذلك الحجم الكبير ، الشريط الحقيقي ، الأنبوب ، الشكل الفردي وتصميمات العملاء الأخرى.في المقابل ، يتم تغذية الأبراج عالية السرعة والأنظمة المتوازية بشكل كبير بالكامل من المجلات السائبة أو حزم الأشرطة.
ب.

قد تكون ماكينات القوس العلوية هي الخيار الوحيد عندما لا تكون تعبئة المكونات بكميات كبيرة أو في شكل شريطي: يتم استبعاد الآلات عالية السرعة من الاعتبار لأنها لا تستطيع تغذية هذه المواد تلقائيًا.
ج.

لذلك ، يجب على المصنّعين البحث عن معدات تركيب المكونات التي يمكنها توسيع خيارات التركيب الحالية الخاصة بهم اختيارًا مرنًا (العوامل البشرية)

د.

بالإضافة إلى المرونة المجهرية في أنظمة تحديد المواقع وأنظمة التصوير وأنظمة تغذية المكونات ، فإن المرونة العيانية لضبط إنتاجية التصنيع واستيعاب تغييرات المنتج تصبح حاسمة لاتخاذ قرارات بشأن معدات التجميع الجديدة.

تصنيف طرق التثبيت السطحي

الفئة الأولى:
يحتوي TYPE IA فقط على تجميع أحادي الجانب للتركيب على السطح
العملية: معجون لحام الشاشة الحريرية => مكونات التركيب => لحام إنحسر

يحتوي TYPE IB فقط على تجميع على الوجهين للتركيب على السطح
العملية: معجون اللحام بالشاشة الحريرية => المكونات المثبتة => اللحام بإعادة التدفق => الجانب العكسي => معجون اللحام بالشاشة الحريرية => المكونات المركبة => اللحام بالسيولة

ال الفئة الثانية:

TYPE II تجميع أحادي الجانب أو مزدوج الجانب مع مزيج من المكونات المثبتة على السطح والمكونات عبر الفتحة
العملية: معجون لحام طباعة الشاشة الحريرية (أعلى) => مكونات التركيب => لحام إنحسر التدفق => الجانب العكسي => غراء تقطير (طباعة) (السطح السفلي) => مكونات التركيب => غراء التجفيف => الجانب العكسي => مكونات الإدخال = > لحام الموجة

ال الفئة الثالثة:
يستخدم النوع الثالث مكونات من خلال الفتحة على السطح العلوي ومكونات تثبيت السطح على السطح السفلي
العملية: غراء التقطير (الطباعة) => مكونات التركيب => غراء التجفيف => الجانب العكسي => إدخال المكونات => اللحام الموجي

قدرة العملية (Cpk ، قدرة العملية): تشير إلى مستوى دقة التركيب المتعلقة بـ X و Y و Θ.يتم اعتبار أخطاء X و Y و الخاصة بالجهاز بشكل فردي وليس جماعي.

الإنتاجية: يشمل قياس التسليم والتصنيع ووقت takt.

عيوب التركيب: احتمال حدوث عيوب في التركيب عادة

عيوب الالتقاط: يمكن تصنيف عيوب الالتقاط على أنها إخفاقات في وحدة التغذية أو فشل فراغ أو فشل بصري.تقلل عيوب الانتقاء الناتج الصافي وتهدر الأجزاء الجيدة

الموثوقية والتوافر وقابلية الصيانة: يتم نشر البيانات المتعلقة بالموثوقية والتوافر وقابلية الصيانة بواسطة المورد بناءً على الخبرة الميدانية الفعلية.

الصيانة الوقائية (الصيانة الوقائية): الصيانة الوقائية والتصحيحية تحافظ على تشغيل نظام تركيب SMT بالسرعة والدقة المحددين.

لغة مشتركة: عندما يستخدم الموردون والمستخدمون نفس اللغة لتحقيق توافق في الآراء بشأن المعايير والاتصالات حول أداء المعدات ، فإن النتيجة ستكون زيادة الكفاءة في الصناعة وفي نهاية المطاف زيادة رضا العملاء والنمو.

0201 التحديات المتزايدة

يعد تركيب مكونات 0201 أكثر صعوبة من تدخل المكونات قبله.السبب الرئيسي هو أن حزمة 0201 تبلغ ثلث حجم الحزمة المقابلة 0402 تقريبًا.
أصبحت دقة تثبيت الماكينة المقبولة مسبقًا على الفور عاملاً مقيدًا لإدخال 0201. بالإضافة إلى ذلك ، تسمح مواصفات تغليف الشريط الصناعي التقليدية (الشريط) بحركة أكثر من اللازم للتثبيت الموثوق به 0201 ، ويجب أيضًا تحسين مستوى التحكم في العملية لجعل 0201 تصاعد واقع الإنتاج.

مفتاح التثبيت الموثوق 0201

1.منضدة وحدة التغذية المكونة: القدرة على وضع طاولة عمل النقل بدقة.

2 وحدة التغذية المكونة: يجب تصنيع وحدة التغذية لتحمل ضيق للغاية لضمان الحفاظ على إمكانية تكرار موضع الالتقاط.بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تكون المواد المستخدمة لصنع المغذيات قوية وخفيفة الوزن.

3.Feeder Drive Sprocket: يلعب ضرس محرك الأقراص دورًا رئيسيًا في قدرة الماكينة على وضع شريط المكونات.يؤثر شكل الأسنان المسننة في محرك الأقراص وتناقصها وطولها بشكل كبير على قدرة وحدة التغذية على وضع الشريط

4- نصائح الالتقاط: يجب فهم كل من اختيار المواد وصلابة المواد والتفاوتات في التصنيع والخصائص الحرارية من أجل بناء طرف التقاط موثوق.
5 يجب أن تتحرك الفوهة بحرية داخل حاملها.

6. مجموعة عمود الفوهة: من أجل التقاط مكونات 0.6x0.3 مم ، يجب أن يكون للفوهة قطر خارجي لا يزيد عن 0.40 مم.ينتج عن ذلك عمود فوهة طويل ورفيع يكون هشًا للثني ولكن لا يزال يتعين عليه الحفاظ على الدقة للحفاظ على موثوقية عالية للشفط.

7.بناء الركيزة: تهتز جميع الآلات أثناء التشغيل.يعد تصميم الإطار الأساسي خطوة أولى مهمة في تقليل تأثيرات السرعة والحركة التي تخلق الاهتزاز والرنين التوافقي.