Fabrication mécanisée de PCB: une analyse complète de l'équipement de processus à la production intelligente

Lors de la découpe de stratifiés cuivrés de grande taille en petits morceaux nécessaires à la production, il est nécessaire de contrôler la précision dimensionnelle et le taux d'utilisation des matériaux. La scie à panneaux réduit le gaspillage de matériaux et assure la planéité du bord de la carte grâce à des outils de haute précision et à un système de contrôle automatisé.

Machine de lithographie : Le motif du circuit est transféré sur le stratifié cuivré par exposition aux ultraviolets. Il est nécessaire de contrôler avec précision l'énergie d'exposition et la précision d'alignement pour garantir que la largeur/l'espacement des lignes répondent aux exigences de conception (telles qu'une largeur de ligne minimale de 2 mil). 59.

Machine de gravure : Elle utilise des solutions chimiques (telles que le chlorure de cuivre acide) pour éliminer la couche de cuivre non protégée et former des circuits conducteurs. Le contrôle précis de la concentration, de la température et du débit de la solution est essentiel pour éviter une gravure excessive ou insuffisante 47.

Les PCB multicouches doivent réaliser une interconnexion intercouche par perçage. La perceuse à grande vitesse utilise des mèches de niveau micron et, en combinaison avec la technologie de positionnement laser, peut traiter des trous traversants haute densité d'un diamètre de 0,1 mm, répondant aux exigences des communications 5G et des circuits haute fréquence 59.

Une couche de cuivre est déposée chimiquement sur la paroi du trou pour assurer la conductivité intercouche. Le processus de précipitation du cuivre nécessite le contrôle de la composition et de la température de la solution pour empêcher le décollement de la couche de cuivre sur la paroi du trou, ce qui peut affecter la fiabilité. 57.

La pâte à souder doit être imprimée avec précision sur les pastilles de PCB à travers le treillis en acier, la précision d'impression étant contrôlée à ±25μm. De plus, une inspection optique (SPI) doit être équipée pour surveiller l'épaisseur et l'uniformité de la pâte à souder en temps réel. 310

En adoptant un système de vision de haute précision et des bras robotisés multi-axes, un montage rapide des composants est réalisé (par exemple, la vitesse de montage des composants emballés 0402 peut atteindre 30 000 CPH). La machine de technologie de montage en surface (SMT) à double voie peut traiter simultanément des panneaux doubles, augmentant ainsi la capacité de production de 610.

En contrôlant avec précision la courbe de la zone de température (préchauffage, fusion, refroidissement), la pâte à souder est fondue uniformément et des joints de soudure fiables sont formés. La technologie de protection à l'azote peut réduire l'oxydation et améliorer le rendement de la soudure de 310.

Il est utilisé pour souder des composants enfichables, en évitant le pontage et les fausses soudures grâce au contrôle dynamique des pics de vague, et convient au processus d'assemblage hybride 610.

Inspection optique automatique (AOI) : Utilisation d'algorithmes d'apprentissage profond pour identifier les défauts des joints de soudure (tels que les fausses soudures et le décalage), avec un taux d'erreur de moins de 1 %310.

Inspection aux rayons X (AXI) : Pour les boîtiers BGA et QFN, détecter les pores et les fissures dans les joints de soudure cachés afin d'assurer la fiabilité des boîtiers haute densité 510.

En intégrant les données des équipements via le système MES, une commutation rapide entre la production multi-variétés et en petits lots peut être réalisée. Par exemple, le système d'entreposage intelligent, en collaboration avec les AGV, réduit le temps de manutention des matériaux de 10 %.

La vulgarisation de la soudure sans plomb et des processus de soudure à basse température réduit la pollution environnementale. Les agents de nettoyage à base d'eau remplacent les solvants organiques, réduisant les émissions de COV de 35 %.

La vulgarisation des composants emballés 01005 et des substrats IC exige que la précision des machines de technologie de montage en surface (SMT) atteigne ±15μm, et la question de l'uniformité de l'impression de la micro-pâte à souder doit être traitée. 610

L'emballage 3D et SiP (System-in-Package) entraînent les PCB vers une interconnexion haute densité (HDI) et une interconnexion de couche arbitraire (ELIC), et de nouveaux types d'équipements de perçage laser et de galvanoplastie doivent être développés 59.

L'application de l'Internet industriel des objets (IIoT) et de la technologie des jumeaux numériques permet la maintenance prédictive des équipements et l'optimisation dynamique des paramètres de processus, réduisant les temps d'arrêt de plus de 30 %.