СМТ-машина для размещения: Основное оборудование и технологические инновации в области электронного производства

I. Принцип работы и основные технологии автоматов установки компонентов SMT

Автомат установки компонентов SMT является основным оборудованием технологии поверхностного монтажа и используется для точного монтажа крошечных электронных компонентов на печатную плату. Его основной процесс включает в себя захват - визуальный контроль - установку (PVP-процесс) 1:

• Этап захвата: Компоненты захватываются из питателя с помощью вакуумного захвата. Распространенные проблемы включают отклонение захвата и выпадение компонентов (вызванные плохим питателем или неправильной настройкой высоты).
• Визуальный контроль: Использование камер CCD высокого разрешения для определения положения, угла и полярности компонентов для обеспечения точности монтажа (например, ±0,01 мм для высококлассных моделей 10). Визуальная система должна регулярно очищать лазерную головку, чтобы избежать сбоев обнаружения из-за грязи или старения.
• Процесс установки: Компоненты точно устанавливаются на контактные площадки с помощью многоосевой системы перемещения (оси X/Y/Z и оси вращения). Распространенные дефекты включают смещение, переворот и вертикальную установку, и т.д. 1.
• Технологические инновации: В последние годы была внедрена система визуальной калибровки на основе искусственного интеллекта в сочетании с многоосевым сервоприводным управлением, чтобы увеличить скорость монтажа до 20 000 CPH (количество монтажей в час) 10, поддерживая при этом различные требования, начиная от микрокомпонентов 0402 до микросхем BGA 4.

II. Сценарии применения и выбор модели автоматов установки компонентов SMT

Применимые сценарии:

• Мелкосерийное производство и исследования и разработки: Например, модель YAMAHA YSM10 поддерживает минимальную подложку 10*10 мм и подходит для лабораторного производства или производства средними и малыми партиями 4.
• Массовое производство: Высокоскоростные модели, такие как FUJI и Panasonic, поддерживают печатные платы большого размера 450*1500 мм, оснащены 80 питателями, подходят для сценариев больших объемов, таких как светодиодные лампы и автомобильная электроника 10.

Ключевые параметры для выбора:

• Скорость и точность монтажа: Диапазон скоростей составляет от 3500 CPH (режим визуального контроля) до 20 000 CPH (максимальное теоретическое значение) 410.
• Совместимость: Поддерживает размер компонентов (например, от 0402 до BGA), толщину подложки (0,2-3,5 мм) и тип питателя (вибрационный диск, трубчатый питатель и т. д.) 410.
• Масштабируемость: Модульная конструкция позволяет в дальнейшем модернизировать количество питателей или визуальную систему.

III. Тенденции отрасли и технологические прорывы

Интеллект и автоматизация

• Оптимизация с помощью ИИ: Анализируя данные монтажа с помощью машинного обучения, давление захвата и траектория движения регулируются в режиме реального времени для снижения процента брака (например, программное обеспечение RockPlus NPI, представленное FiberHome Technologies, реализует автоматизацию изменений ECN с повышением эффективности на 30%). 5.
• Интеграция Интернета вещей (IoT): Удаленный мониторинг состояния устройства и прогнозирование потребностей в обслуживании (например, обратная связь в реальном времени о состоянии системы отопления с помощью датчиков температуры) 2.

Экологичное производство:

• Увеличивается количество моделей, подходящих для бессвинцовых процессов, и необходимо оптимизировать терморегулирование, чтобы избежать травления меди (например, независимое PID-регулирование зон оплавления). 26.

Монтаж высокой плотности:

• В ответ на требования 5G и миниатюризации модели, поддерживающие точность 0,025 мм, стали основными, при этом внедряются двухголовочные или многоголовочные монтажные архитектуры для повышения эффективности на 810.

IV. Ключевые моменты использования и обслуживания

Эксплуатационные характеристики:

• Избегайте чрезмерной влажности окружающей среды или вибрации, чтобы предотвратить снижение точности.
• Регулярно калибруйте систему технического зрения и высоту захвата, чтобы уменьшить смещение при монтаже.

Стратегия обслуживания:

• Мониторинг технологических возможностей (PPK): На этапе пробного производства стабильность оборудования оценивается путем мелкосерийного тестирования и проводится оптимизация параметров для дефектов (таких как надгробные камни и выпадение компонентов). 1
• Замена расходных материалов: Своевременно устраняйте засорение захвата или заменяйте изношенную шестерню питателя, чтобы обеспечить непрерывность подачи материала.

V. Перспективы на будущее

С миниатюризацией электронных компонентов и ростом гибкой электроники автоматы установки компонентов SMT будут развиваться в направлении более высокой точности (наноуровень), интеграции нескольких процессов (например, монтаж 3D-печати) и сотрудничества человека и машины (совместная загрузка и выгрузка с помощью роботов). Кроме того, системы управления с открытым исходным кодом (например, встроенные платформы на базе Linux) могут снизить технический порог для малых и средних предприятий на 89.

Заключение

Являясь «сердцем» электронного производства, технологический прогресс автоматов установки компонентов SMT напрямую стимулирует инновации в таких областях, как потребительская электроника и автомобильная электроника. От высокоскоростного прецизионного монтажа до интеллектуальной эксплуатации и обслуживания, эта область будет продолжать интегрировать передовые технологии, такие как ИИ и Интернет вещей, внося новый импульс в производство. Для получения конкретных параметров модели или подробностей о случаях вы можете обратиться к технической документации соответствующих производителей и академическим исследованиям 4510