Machine de placement SMT: équipement de base et innovation technologique dans la fabrication électronique

I. Principe de fonctionnement et technologies de base des machines de placement SMT

La machine de placement SMT est l'équipement de base de la technologie de montage en surface et est utilisée pour monter avec précision de minuscules composants électroniques sur la carte PCB. Son processus de base comprend la prise - Vision - Placement (processus PVP) 1 :

• Étape d'aspiration :Les composants sont prélevés du chargeur par la buse d'aspiration sous vide. Les problèmes courants incluent la déviation d'aspiration et les pièces volantes (causées par un mauvais chargeur ou un réglage de hauteur incorrect).
• Inspection visuelle :Utilisation de caméras CCD haute définition pour identifier la position, l'angle et la polarité des composants afin de garantir la précision du montage (par exemple, ±0,01 mm pour les modèles haut de gamme 10). Le système visuel doit nettoyer régulièrement la tête laser pour éviter les défaillances de détection dues à la saleté ou au vieillissement.
• Processus de montage :Les composants sont placés avec précision sur les pastilles grâce à un système de mouvement multi-axes (axes X/Y/Z et axes de rotation). Les défauts courants incluent le mauvais alignement, le retournement blanc et l'érection de monuments, etc. 1.
• Innovation technologique :Ces dernières années, un système d'étalonnage visuel basé sur l'IA a été introduit, combiné au contrôle du servomoteur multi-axes, pour augmenter la vitesse de montage à 20 000 CPH (nombre de montages par heure) 10, tout en prenant en charge diverses demandes allant des micro-composants 0402 aux puces BGA 4.

II. Scénarios d'application et sélection de modèles de machines de placement SMT

Scénarios applicables :

• Production à petite échelle et recherche et développement :Tel que le modèle YAMAHA YSM10, il prend en charge un substrat minimum de 10*10 mm et convient aux laboratoires ou à la production en lots moyens et petits 4.
• Fabrication de masse :Modèles à grande vitesse tels que FUJI et Panasonic, prenant en charge des PCB de grande taille de 450*1500 mm, équipés de 80 chargeurs, adaptés aux scénarios à volume élevé tels que les ampoules LED et l'électronique automobile 10.

Paramètres clés pour la sélection :

• Vitesse et précision de montage :La plage de vitesse est de 3 500 CPH (mode d'inspection visuelle) à 20 000 CPH (valeur théorique maximale) 410.
• Compatibilité :Prend en charge la taille des composants (tels que 0402 à BGA), l'épaisseur du substrat (0,2-3,5 mm) et le type de chargeur (disque vibrant, chargeur tubulaire, etc.) 410.
• Évolutivité :La conception modulaire permet la mise à niveau ultérieure du nombre de chargeurs ou du système visuel.

III. Tendances de l'industrie et percées technologiques

Intelligence et automatisation

• Optimisation de l'IA :En analysant les données de montage grâce à l'apprentissage automatique, la pression de la buse d'aspiration et la trajectoire de mouvement sont ajustées en temps réel pour réduire le taux de défauts (par exemple, le logiciel RockPlus NPI introduit par FiberHome Technologies réalise l'automatisation des changements ECN, avec une amélioration de l'efficacité de 30 %). 5.
• Intégration de l'Internet des objets (IoT) :Surveillance à distance de l'état de l'appareil et prédiction des besoins de maintenance (tels que la rétroaction en temps réel de l'état du système de chauffage par des capteurs de température) 2.

Fabrication écologique :

• Le nombre de modèles adaptés aux processus sans plomb augmente, et la gestion thermique doit être optimisée pour éviter la gravure du cuivre (telle que le contrôle PID indépendant des zones de température de refusion). 26.

Montage haute densité :

• En réponse aux exigences de la 5G et de la miniaturisation, les modèles prenant en charge une précision de 0,025 mm sont devenus courants, tout en introduisant des architectures de montage à double tête ou à têtes multiples pour améliorer l'efficacité de 810.

IV. Points clés pour l'utilisation et la maintenance

Spécifications de fonctionnement :

• Évitez une humidité ou des vibrations excessives de l'environnement pour éviter une diminution de la précision.
• Calibrez régulièrement le système de vision et la hauteur de la buse d'aspiration pour réduire le décalage de montage.

Stratégie de maintenance :

• Surveillance de la capacité du processus (PPK) :Pendant la phase de production d'essai, la stabilité de l'équipement est évaluée par des tests en petits lots, et une optimisation des paramètres est effectuée pour les défauts (tels que les pierres tombales et les pièces volantes). 1
• Remplacement des consommables :Dégagez en temps opportun le blocage de la buse d'aspiration ou remplacez l'engrenage usé du chargeur pour assurer la continuité de l'alimentation en matériaux.

V. Perspectives d'avenir

Avec la miniaturisation des composants électroniques et l'essor de l'électronique flexible, les machines de placement SMT évolueront vers une plus grande précision (niveau nanométrique), une intégration multi-processus (telle que le montage par impression 3D) et une collaboration homme-machine (chargement et déchargement assistés par robot collaboratif). De plus, les systèmes de contrôle open source (tels que les plateformes embarquées basées sur Linux) peuvent abaisser le seuil technique pour les petites et moyennes entreprises de 89.

Conclusion

En tant que "cœur" de la fabrication électronique, les progrès technologiques des machines de placement SMT stimulent directement l'innovation dans des domaines tels que l'électronique grand public et l'électronique automobile. Du montage de précision à grande vitesse à l'exploitation et à la maintenance intelligentes, ce domaine continuera d'intégrer des technologies de pointe telles que l'IA et l'Internet des objets, injectant une nouvelle impulsion dans la fabrication. Pour des paramètres de modèle spécifiques ou des détails de cas, vous pouvez vous référer aux documents techniques des fabricants concernés et à la recherche universitaire 4510