Quel équipement est nécessaire pour une ligne de production SMT entièrement automatisée ? Un guide étape par étape-par-(I)

Introduction

Alors que les produits électroniques continuent d'évoluer vers la miniaturisation, la haute densité et la haute fiabilité, un nombre croissant de fabricants d'électronique créent leurs propreslignes de production SMT entièrement automatisées.

Cet article fournira un aperçu détaillé de l'équipement de base requis pour une ligne de production automatisée SMT complète. En intégrantLes solutions SMT de NeoDen, il vise à aider les fabricants de produits électroniques à comprendre comment construire une ligne de production d'assemblages de PCB adaptée à leurs besoins spécifiques.

Un processus de production automatisé SMT standard comprend généralement :

Impression de pâte à souder → IPS → Placement des composants par une machine de sélection-et-de placement → Soudure par refusion → Zone d'intérêt → Rayons X- inspection → Transport et mise en mémoire tampon des PCB

Chaque étape du processus effectue une tâche de production distincte et, ensemble, elles déterminent la qualité finale de l'assemblage PCB.

Par exemple:

• L'impression de pâte à souder établit les bases du brasage
• L'inspection SPI permet de détecter précocement les anomalies d'impression de la pâte à souder
• La machine SMT affecte l'efficacité de la production et la précision du placement
• Le four de refusion détermine la fiabilité des joints de soudure
• L'AOI et les rayons X- garantissent la qualité du produit

Étape 1 :Imprimante de pâte à souder SMT

1. Pourquoi unLigne de production CMSêtre équipé d'une imprimante automatique de pâte à souder ?

Dans le processus de production SMT, l'impression de la pâte à souder est la première étape de l'ensemble du processus d'assemblage des PCB et une étape critique qui affecte la qualité des joints de soudure. La pâte à souder est distribuée avec précision à travers un pochoir sur les emplacements des plots du PCB, formant une base fiable pour les opérations ultérieures.placement des composantsetbrasage par refusion.

Si des problèmes surviennent lors de l'impression de la pâte à souder, même si la machine de placement SMT suivante a une très haute précision, cela peut entraîner :

• Joints de soudure à froid
• Boules de soudure
• Ponts de soudure provoquant des courts-circuits
• Résistance des articulations insuffisante
• Augmentation du taux de retouche des PCB

Par rapport au traditionnelimpression manuelle par soudure, impression de soudure SMT automatiséeoffre les avantages suivants :

• Cohérence d'impression plus élevée :L'équipement automatisé peut contrôler avec précision la pression de la raclette, la vitesse d'impression, le processus de démoulage et le positionnement du pochoir, réduisant ainsi les erreurs causées par l'opération humaine.
• Efficacité de production plus élevée :Les imprimantes automatisées de pâte à souder peuvent effectuer rapidement les opérations de chargement et de déchargement des PCB, d'alignement de la vision et d'impression, ce qui les rend mieux adaptées aux environnements de production continue.
• Qualité de produit plus constante :Grâce à des systèmes de vision et des structures mécaniques de précision, des résultats d'impression de pâte à souder cohérents sont garantis sur différents lots de PCB.

2. Solution d'imprimante automatique de pâte à souder NeoDen ND450

Conçue pour les fabricants de produits électroniques de petite et moyenne taille-et les scénarios de production SMT nécessitant une grande flexibilité, la NeoDen ND450 offre une solution d'impression automatique de pâte à souder stable et de haute-précision.

Ses principales caractéristiques de conception comprennent :

• Mécanisme de serrage du pochoir de haute-précision
• Système de positionnement automatique des PCB
• Fonction d'étalonnage de la vision des marques
• Plate-forme de réglage de précision à trois -axes

Ces caractéristiques de conception aident les fabricants à réduire :

• Problèmes de désalignement de la pâte à souder
• Défauts de sous--remplissage/sur-remplissage-
• Erreurs de répétabilité lors de l'impression

Convient pour :

• R&D et production de PCB
• Fabrication de produits électroniques-en petits lots
• Usines EMS
• Lignes de production SMT de petite- à moyenne-échelle

Pour les entreprises cherchant à établir un processus de fabrication SMT stable, leimprimante à pâte à souder constitue un point de départ crucial pour toute la chaîne de production automatisée.

Étape 2 :Inspection 3D de la pâte à souder

1. Pourquoi les lignes de production SMT modernes nécessitent-elles une inspection SPI ?

Si un PCB passe directement à l'étape de placement des composants après l'impression, toute anomalie dans le volume de pâte à souder sera généralement répercutée sur l'étape de brasage par refusion suivante. Cela augmente non seulement les coûts de réparation, mais peut également affecter la livraison de la production. Par conséquent, un nombre croissant delignes de production automatisées SMTsont équipés de matériel SPI suite à la sérigraphie.

SPI utilise la technologie de vision 3D pour effectuer une inspection numérique des résultats d'impression de la pâte à souder.

Les principaux paramètres d’inspection comprennent :

• Hauteur de la pâte à souder
• Volume de pâte à souder
• Zone de pâte à souder
• Forme de la pâte à souder
• Impression offset

Par rapport à l’inspection visuelle manuelle, SPI fournit une analyse des données plus précise et cohérente.

2. Système d'inspection de pâte à souder NeoDen S1 SPI

Le NeoDen S1 SPI est un système d'inspection 3D de pâte à souder conçu pour les lignes de production SMT.

Le système utilise un système de vision de haute-précision qui utilise des caméras industrielles et un éclairage RVB pour analyser l'état d'impression de la pâte à souder sur le PCB.

Ses capacités d'inspection comprennent :

• Mesure de la surface de la pâte à souder
• Mesure du volume de pâte à souder
• Mesure de la hauteur de la pâte à souder
• Détection du décalage de la pâte à souder

Il prend également en charge :

• Importation de fichiers Gerber
• Saisie des données CAO
• Analyse statistique CPS
• Génération de rapport d'inspection

Ces fonctionnalités aident les fabricants de produits électroniques à établir un système de gestion des données plus intelligent.

Pour la production de-PCB haute densité, de produits électroniques de précision et de petites-commandes par lots avec plusieurs modèles, l'inspection SPI peut réduire efficacement les risques de production et améliorer le rendement du premier passage (FPY).

Étape 3 :Machine de sélection et de placement SMT

1. Pourquoi la machine de transfert est-elle au cœur de la ligne de production automatisée SMT ?

Une fois l'impression de la pâte à souder et l'inspection SPI terminées, le PCB passe à l'étape de placement des composants.

La machine de sélection-et-de placement est l'un des équipements les plus critiques de toute la chaîne de production SMT. Elle est chargée de placer avec précision divers composants électroniques dans des positions désignées sur le PCB, notamment :

• Résistances
• Condensateurs
• Puces IC
• Composants BGA
• Connecteurs
• Autres appareils microélectroniques

Pour les fabricants de produits électroniques, les performances de la machine de sélection-et-de placement ont un impact direct sur :

• Efficacité de production SMT (CPH)
• Utilisation de l'équipement
• Cohérence du produit
• Capacité d’exécution des commandes

2. Lors de la sélection de la machine SMT, les facteurs suivants doivent être pleinement pris en compte :

un. Vitesse de placement

La vitesse de placement est généralement mesurée en CPH (Composants par heure). Les lignes de production à grande-vitesse nécessitent des équipements avec un CPH élevé pour répondre aux exigences de la fabrication de PCB-en grand volume.

Cependant, pour les petites et moyennes usines CMS-, rechercher simplement une vitesse élevée n'est peut-être pas la meilleure approche, car la production réelle est également influencée par des facteurs tels que la complexité du produit, les types de composants, la fréquence de changement et la taille du PCB.

b. Système de reconnaissance visuelle

À mesure que les PCB deviennent de plus en plus miniaturisés et à haute-densité, des composants tels que les 0201, 01005 et les CI à pas fin-sont de plus en plus courants.

Par conséquent, les machines de placement SMT avancées doivent être équipées de systèmes de vision de haute-précision pour :

• Reconnaissance des marques PCB
• Alignement du centre des composants
• Reconnaissance des broches IC
• Rémunération du poste de placement

Plus le système de vision est stable, plus la précision du placement est élevée.

c. Capacité d'alimentation et efficacité du changement de ligne

Une plus grande capacité d’alimentation signifie :

• Moins d’événements de temps d’arrêt pour changements importants
• Augmentation de la capacité de production continue
• Prise en charge d'une plus grande variété de types de composants

3. Solution de machine SMT haute vitesse NeoDen N10P

Pour les fabricants CMS cherchant à améliorer l'efficacité de la production tout en conservant la flexibilité, le NeoDen N10P est une machine de placement CMS automatisé conçue pour les environnements de production à vitesse moyenne- à élevée-.

Ses principaux avantages incluent :

A. Configuration de placement à 8 têtes à haute vitesse-pour une efficacité de production améliorée

En coordonnant plusieurs têtes de placement, le N10P peut effectuer simultanément plusieurs opérations de ramassage et de placement de composants. Par rapport aux machines à une seule-tête, cette configuration à plusieurs-têtes améliore considérablement :

• Capacité de production continue
• Efficacité de la manipulation des composants
• Utilisation de l'équipement

Particulièrement adapté pour :

• Usines de PCBA
• Fabricants d'EMS
• Fabricants de produits électroniques-multimodèles

B. Système d'alimentation haute-capacité, adapté à la production de PCB complexes

Le N10P prend en charge 80 chargeurs de bandes et de bobines, permettant la configuration d'une plus grande variété de composants électroniques.

Ceci est particulièrement important pour la production de :

• Electronique grand public
• Tableaux de contrôle industriels
• PCB pour équipements de communication
• et d'autres produits avec un nombre élevé de composants.

Un plus grand nombre de positions d'alimentation réduit le besoin de changements de matériaux fréquents, améliorant ainsi la continuité de la production.

C. Plusieurs systèmes de vision garantissent un placement de haute-précision

Le N10P est équipé de plusieurs systèmes de vision, notamment :

• Caméra à double marque
• Caméra volante
• Caméra IC

Grâce à la technologie de vision, l’équipement peut corriger automatiquement :

• Erreurs de positionnement du PCB
• Écarts d'angle des composants
• Décalages de position de placement

garantir une installation de haute-précision de composants complexes.

Étape 4 :Four de refusion CMS

1. Pourquoi le four de refusion est-il un équipement indispensable sur une ligne de production SMT ?

La fonction du four de refusion : En contrôlant avec précision le profil de température, il fait fondre la soudure dans la pâte à braser, formant ainsi des joints de soudure stables et fiables lors du refroidissement.

L'ensemble du processus de refusion comprend généralement :

A. Étape de préchauffage

La température du PCB augmente progressivement, provoquant :

• Le flux commence à se volatiliser
• La température du PCB et des composants augmente uniformément

Cela évite les problèmes suivants causés par des changements rapides de température :

• Déformation des PCB
• Choc thermique sur les composants

B. Phase de trempage

Cette phase sert principalement à :

• Égaliser les températures dans toutes les zones du PCB
• Activer le flux
• Réduire les variations de température

Ceci est particulièrement important pour les PCB à haute-densité.

C. Phase de refusion

Une fois la température maximale atteinte : les particules métalliques contenues dans la pâte à braser fondent pour former de la soudure liquide. La soudure forme une connexion fiable avec les plages du PCB et les câbles des composants.

D. Phase de refroidissement

Un processus de refroidissement rapide mais stable affecte :

• Structure du joint de soudure
• Résistance du joint de soudure
• Fiabilité du produit

2. Comment choisir le bon four de refusion SMT ?

Lors de la sélection de l’équipement du four de refusion, les entreprises doivent prendre en compte les éléments suivants :

A. Nombre de zones de température : Plus il y a de zones de température, plus le contrôle de la courbe de température est précis.

Pour:

• BGA
• QFN
• PCB haute-densité

Les équipements multi-zones offrent de meilleures capacités de gestion thermique.

B. Capacité de circulation d'air chaud

Un excellent système de circulation d’air chaud assure :

• Répartition uniforme de la température des deux côtés du PCB
• Chauffage constant des différents composants
• Réduction des points froids et des points chauds

C. Précision du contrôle de la température

Un système de contrôle de température PID stable peut :

• Réagissez rapidement aux changements de température
• Réduire les fluctuations de température
• Assurer la cohérence entre les lots de production

3. Solution de soudage par refusion NeoDen IN12C

La NeoDen IN12C est une machine de soudage par refusion intelligente conçue pour répondre aux exigences de la production SMT moderne, offrant un processus de soudage de PCB stable grâce à un système de contrôle de température précis.

Convient pour :

• PCB haute-densité
• Produits électroniques de précision
• Production SMT en petit- à moyen-volume

Une. 12-conception de zones pour un contrôle précis de la température

L'IN12C dispose de 12 zones de contrôle de température indépendantes, permettant un réglage plus précis de :

• Courbes de préchauffage
• Temps de maintien
• Température maximale de refusion
• Taux de refroidissement

B. Système de contrôle de température PID intelligent pour une meilleure stabilité du soudage

L'IN12C utilise une technologie intelligente de contrôle de la température, utilisant des capteurs de haute-précision pour surveiller les changements de température à l'intérieur du four en temps réel.

Les avantages incluent :

• Réponse rapide à l’augmentation de la température
• Maintien stable de la température
• Écart de température réduit

Aider les fabricants à maintenir une qualité de soudure constante.

C. Circulation efficace de l'air chaud pour une meilleure uniformité du soudage

Le brasage par refusion nécessite non seulement d'atteindre la température réglée, mais, plus important encore, d'assurer une répartition homogène de la chaleur sur les différentes zones du PCB.

L'IN12C améliore la répartition de la chaleur à l'intérieur du four grâce à son système de circulation d'air chaud, garantissant que :

• Gros composants
• Petits éclats
• Zones densément peuplées

tous obtiennent des résultats de soudure stables.