在 選擇評估(gū)諸如 鋼網 印刷(shuā)系統之類的自(zì)動化 smt 工藝設備(bei)時,生産效率、靈(ling)活性、成本效益(yi)以及性能等等(deng)都🈲是🌈需要關注(zhù)的一些方面。
自(zì)動設備除了能(néng)将人員解放出(chu)來去從事其它(tā)的工作以外,它(ta)最根本的優點(diǎn)是可以針對特(te)定的産品生産(chǎn)線來設☀️置每項(xiàng)工作,以确保使(shǐ)用最優的操作(zuò)參數。這些優✉️點(dian)有助于達到所(suǒ)有SMT生💔産工藝中(zhong)所共有的兩個(gè)最高目🌈标:縮短(duǎn)生産周期和得(de)到最大産品一(yi)次合格率。
雖然(rán)目前的在線自(zi)動鋼網印刷機(ji)也能縮短生産(chan)周期并使出❗線(xiàn)一次合格率達(da)到最大,但現在(zài)又發展出一種(zhǒng)新的㊙️稱爲“雙通(tōng)路”的标準,用來(lái)幫助在SMT組裝工(gong)藝中提高生産(chan)效🧑🏾🤝🧑🏼率。
在大多數(shù)情況下,鋼網印(yìn)刷不會是SMT生産(chan)過程中耗時🤞最(zuì)長的步❤️驟,很多(duo)時候完成貼片(pian)要比絲印時間(jian)更長🏃♂️。盡管如此(ci),評估并采用新(xin)方法來減少實(shi)際印刷過程時(shí)間還是有意義(yi)的,在實際印刷(shuā)操作中節🥰省下(xià)來的💛時間可以(yǐ)用來完成一些(xie)其他⁉️步驟,比如(rú)錫膏塗敷、模闆(pǎn)擦拭及印後檢(jian)查等。有幾種因(yin)素會影響印刷(shuā)工藝所需要的(de)時間,這些因素(su)對于縮短工藝(yi)時間來講都同(tong)等重要。
視像對(dui)位是取得快速(su)模闆印刷的關(guān)鍵因素。
這些因(yin)素包括:印刷設(she)備本身; PCB 傳送的(de)快慢及視覺系(xì)統對PCB定位調整(zheng)的快慢;以及機(jī)☔器執🏃🏻行👅塗敷、擦(ca)拭和印後檢查(chá)等功能的快慢(màn)。 焊錫 膏本身決(jue)定了可以得到(dao)的極限速度,這(zhè)也是一個主要(yao)的影🥰響☎️因素。即(ji)使是世界上最(zuì)快的印刷機在(zài)印刷任何一種(zhong)焊錫膏時,也隻(zhī)能以這種錫膏(gāo)所設計的印刷(shuā)速度進行。
影響(xiang)印刷速度的另(ling)一個主要因素(sù)是元件焊盤尺(chǐ)寸與❌模闆開口(kǒu)大小的比率。爲(wèi)了确保印刷速(sù)度最⭕快,模闆和(he)印刷線路闆上(shang)的元件焊盤一(yi)定要貼緊或者(zhe)填💜實,這樣可以(yi)保🌍證焊錫膏不(bu)會在印刷過程(chéng)中擠到模📞闆的(de)下面而造成濕(shī)性橋接。可以考(kǎo)慮元🏒件的焊盤(pan)采用元件間距(ju)的一半再加0.002英(yīng)寸,模闆的開口(kǒu)則在焊盤每邊(bian)減少約0.001英寸。對(dui)一個0.020英寸間距(jù)的元件而言,元(yuán)件焊盤尺寸0.012英(yīng)寸,模闆開口0.010英(ying)寸是一種比較(jiào)好的選擇🚩。
每種(zhǒng)自動化特性都(dou)有其自身的優(you)點。
塗敷焊錫膏(gao)
使用罐裝焊錫(xī)膏操作的一個(gè)常見問題,是在(zai)模闆🌂上每次👈放(fàng)置的焊錫膏太(tai)多。這一般是由(yóu)于絲印操📱作員(yuán)爲節省時㊙️間進(jìn)行其它操作而(ér)這樣做的,通常(chang)是爲了進行貼(tie)片盤料的補充(chong)。這樣做會使得(dé)大量焊錫膏在(zài)模闆上幹掉,造(zào)成印刷缺陷,或(huo)者過多的焊錫(xi)膏沾在機器、支(zhī)撐物或攝像頭(tóu)上。過量使用 焊(han)膏 還會使操作(zuò)員很快将焊錫(xi)膏用完,因而減(jian)少了焊膏👄在模(mó)闆✏️上的正常滾(gǔn)動,同時增加焊(hàn)膏在操作員面(mian)前及空氣中的(de)暴露程度。将焊(han)錫膏放在一個(ge)容🔆器裏,采用自(zi)動焊膏塗敷系(xì)統,就可以保證(zheng)焊膏适時适量(liang)地加到模闆上(shang)。另外使用帶有(yǒu)塗敷系統的💚容(róng)器後還可以減(jiǎn)少焊膏☁️在操作(zuò)者面前的暴露(lù)程度,并且使設(she)🈲備和其它工具(jù)盡量保持幹淨(jing)。
擦拭模闆
即使(shi)是一個采用了(le)元件焊盤平整(zheng)的PCB并且是設計(ji)良好的印✉️刷🏃♀️工(gōng)藝,也需要定時(shi)擦拭模闆的底(dǐ)部。模㊙️闆開口相(xiàng)🔞對元🚶♀️件焊盤作(zuo)适當的收縮,以(yi)及采用平坦的(de)元件焊盤,比如(ru)裸🥰銅或Alpha Level(銀浸潤(rùn)),都會減少擠入(ru)模闆底部焊膏(gāo)的量,但還是不(bu)🔆能消除對擦拭(shì)的需💔要。可以設(she)置一個自動系(xi)統以适當的時(shi)間間隔執🧡行這(zhè)項操作✌️,保證模(mo)闆底部是幹淨(jing)的而不會有橋(qiáo)連發生。現代模(mo)闆印刷機🆚比如(rú)Speedline MPM的産品,都帶有(yǒu)自動擦拭系統(tǒng),可以作幹擦、加(jia)溶劑擦拭或真(zhen)空擦拭。一張幹(gan)的或加有溶劑(jì)的 擦拭紙 ,都可(ke)以把模闆底部(bu)的焊膏擦掉,消(xiāo)除橋連。真空擦(cā)拭可将每個開(kai)孔内的焊膏吸(xi)出,保證開孔都(dōu)是幹淨敞通,這(zhe)樣就🧡不會發生(sheng)焊膏塗敷數量(liàng)不足的情況了(le)。
可以設置定時(shi)做自動模闆擦(cā)拭,保證模闆底(di)部幹淨而☀️沒有(yǒu)濕性橋連。
印刷(shua)後檢查
随着陣(zhen)列封裝使用的(de)增加,比如球栅(shān)格陣列(BGA)、芯片規(gui)模封裝(CSP)、倒裝芯(xīn)片及其它等等(deng),在PCB離開印刷機(jī)之前對塗敷的(de)焊錫膏進行"觀(guan)察"的能力正變(bian)得越來越重要(yao)。在陣列封裝提(tí)供諸多優點的(de)同時,它也帶來(lai)了一個缺點,這(zhè)就是實際焊點(dian)不能再通過常(chang)規的檢驗方法(fǎ)看到。采用印刷(shua)後檢查可以在(zài)PCB離開絲📐印機前(qian)确保焊💘膏塗在(zai)每個元件焊盤(pán)上。象Speedline MPM公司發行(háng)的新版軟件都(dōu)含有定制的BGA檢(jiǎn)查能力,可以設(she)置任何實際封(feng)裝的二😘維印刷(shuā)後檢查幾何形(xing)狀。
采用印刷後(hòu)檢查可以保證(zheng)PCB在離開絲印機(ji)之前每個元件(jian)焊🐇盤都印有焊(han)膏。
除了工藝上(shàng)的問題,還必須(xu)要考慮長遠的(de)因素,比👨❤️👨如工廠(chang)和設備資産的(de)收益。在這一方(fāng)面,有許多生産(chǎn)設備供應商在(zài)傳統SMT生産設備(bèi)比如印刷機、 貼(tie)片機 和回焊爐(lu)的基礎上,發展(zhan)出更新的成套(tào)生産線的思想(xiang),它建立在具有(yǒu)兩條并行傳送(sòng)帶設計的新一(yi)代設🥵備基礎上(shàng)。這種思想稱爲(wèi)“雙通路”。
雙通路(lu)思想
雙通路思(si)想可以這樣描(miáo)述:在SMT電子組裝(zhuang)中,每個通路🌈都(dou)能以邏輯排列(liè)順序進行獨立(lì)控制,從而形成(chéng)有效的闆子流(liú)✏️動。這樣減少了(le)闆子運送過程(cheng)損失📱的時間并(bìng)且延長SMT設備做(zuò)自身工作的時(shí)間。一台雙㊙️通路(lu)模闆印刷機可(kě)以在一塊闆作(zuo)裝載/卸載的同(tong)時對第二塊🈲闆(pǎn)進行印刷💘操作(zuo),這樣就⁉️節省了(le)整體時間。
雙通(tong)路SMT思想可在給(gěi)定的面積帶來(lái)更高的産量。
雙(shuāng)通路思想還會(huì)使生産線縮短(duǎn),從而減小了對(duì)廠房面積的需(xu)求;另外,許多單(dan)件的設備都削(xue)減掉了,因此還(hái)可以降低先期(qī)投資、人力需求(qiu)、設施開銷以🏃♀️及(jí)總體㊙️運行成本(ben)。從設💁備角度上(shang)來講,包括新型(xíng)号絲印機在内(nei)的新組裝系統(tong),可以利用兩個(gè)獨立通👄路提供(gòng)更大🌈的靈活性(xing)。使用這種類型(xíng)設備,雙通路♉生(sheng)産線可以同時(shi)處理幾種闆子(zǐ)。
在電子及PCB制造(zào)過程中,許多組(zǔ)裝工作都必須(xu)高效地完成,才(cai)能得到最大産(chan)量與生産率。仔(zǎi)細籌劃組裝工(gong)藝是很關鍵的(de),要讓SMT工藝的所(suo)有步驟都與其(qi)相鄰的上步工(gong)序或下步工序(xu)緊密聯系起來(lái)。需要考慮具有(yǒu)不同元件密度(du)、不同層數、不同(tóng)尺寸大小以及(ji)不同形狀的各(ge)種類型PCB,爲了解(jie)決這些組裝難(nán)題,工藝工程師(shī)們必須要計劃(huà)好組裝設備生(shēng)産線的設置,以(yi)便滿足所加工(gōng)的PCB類型。某些生(shēng)産線可能會設(shè)置爲具有最大(da)的靈活性(可以(yi)快速換線),而另(ling)一些可能會設(she)置爲具有更高(gāo)的産量,更多的(de)設置則是将兩(liang)種極端情況加(jia)在一起考慮。
但(dàn)是在設置SMT電子(zi)産品組裝線的(de)同時,還必須要(yào)考慮📧産量以外(wai)的其它方面。雖(sui)然SMT繼續在封裝(zhuang)、制造及工藝的(de)各方面不斷發(fā)展,但是“更輕、更(gèng)小、更快、更便宜(yí)”的想⛱️法正變得(dé)愈加根深蒂固(gu)。包括高密度内(nei)部❗互連在内的(de)技術肯定會影(ying)響到産品的尺(chǐ)寸,作爲電子産(chǎn)品組裝生産商(shāng)的目标是達到(dao)最佳的制造工(gong)藝。其結果是不(bú)管所牽涉到的(de)生産數量有😘多(duo)少或産品的難(nán)易程度如何⛹🏻♀️,生(shēng)産率肯定是作(zuò)爲SMT制造🌈中目前(qian)最根本的關注(zhù)點。
因此,不能簡(jiǎn)單地将印刷機(ji)、貼片機、回焊系(xi)統、清洗🥰機或其(qí)它♌SMT組裝設備加(jia)在一起,而不考(kao)慮所涉及的廠(chang)房面積☁️及投資(zī)者成本等因素(sù)。相反,必須要認(ren)識到根據生産(chǎn)率和利潤率的(de)最🚩低要求,不同(tóng)的機器或機器(qì)組合其結果❌會(huì)相差很大。
因爲(wèi)這個原因,象雙(shuāng)通路方法這種(zhǒng)制造思想就可(ke)以在絲印過🐕程(cheng)中帶來一些明(ming)顯實在的好處(chù)。雙通路能縮減(jian)不産生附加值(zhí)的裝卸闆所需(xū)時間,同時㊙️通過(guo)在給定面積帶(dai)來更多的制造(zao)潛能而産生顯(xiǎn)著的成本節約(yuē),換句🏃♂️話說,就是(shi)⛷️在一個給定的(de)面積能得到更(gèng)高⚽的産量。
像汽(qì)車制造業的PCB組(zu)裝中,每塊PCB組件(jiàn)的生産時間可(ke)能♋會低至7秒,所(suǒ)以通過像雙通(tōng)路這樣的方法(fa)所節🔞省的💔百分(fèn)比就非常大。更(geng)重要的是,得到(dào)這些節省🔞的時(shí)間不會危❓及到(dao)産品的品質。而(ér)且🧑🏽🤝🧑🏻,通過用這種(zhǒng)方法能減少對(duì)設備的需求,因(yīn)而在直接人工(gong)、維護🤟及設施方(fang)面的成本優勢(shì)也可以得到體(ti)現。簡言之,類似(si)雙通路這😍樣的(de)制造思想可以(yi)帶來更低的采(cai)㊙️購成本、更低的(de)運行成本、符合(he)成本🔱效益的生(shēng)産以及最小的(de)生産空間👈。
應用(yong)今天先進的模(mo)闆印刷機器所(suo)帶來的自動化(hua)🔴優點,再加上✍️适(shì)當地對印刷工(gōng)藝進行設計,就(jiu)可以🤟保證最短(duan)的生産周期以(yi)及最佳的終端(duan)産品質量,尤其(qi)是在采用SMT工業(ye)中所看到的新(xīn)的雙通路思想(xiang)時更是如此。
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