Qu'est-ce qu'une imprimante à pâte à souder ? Principes de fonctionnement, types, précision et guide de sélection

Le fait que la pâte à souder soit distribuée avec précision et uniformément sur les pastilles de PCB affecte directement le placement ultérieur des composants et le brasage par refusion. Par conséquent, même sisplus vieuxpgoûtimprimantesne sont pas aussi évidents visuellement queCMSmachines de placement, ce sont des équipements indispensables surLignes de production CMScela ne peut être négligé.

Alors, qu’est-ce qu’une imprimante à pâte à souder ? Concrètement, comment ça marche ? Quelle est la différence entreimprimantes automatiques de pâte à souderetmanuelpâte à souderimprimereuh? Et sur quels paramètres devez-vous vous concentrer lors de votre sélection ?

Cet article répond à ces questions en utilisant leImprimante de pâte à souder entièrement automatique NeoDen ND450à titre d'exemple.

Une imprimante de pâte à souder est un appareil SMT qui utilise un pochoir pour transférer de la pâte à souder sur des pastilles de PCB selon un motif prédéterminé.

Son processus de fonctionnement de base est simple : une fois que le PCB entre dans la machine, le système utilise des marques de référence pour confirmer la position du PCB, puis aligne le PCB avec le pochoir. Ensuite, la raclette se déplace sur le pochoir, pressant la pâte à souder à travers les ouvertures du pochoir pour la transférer sur les plots PCB correspondants.

D'un point de vue fonctionnel, une imprimante à pâte à souder peut être comprise comme composée de trois composants principaux :

Positionnement du PCB → Alignement du pochoir → Transfert de pâte à souder.

La NeoDen ND450 est une imprimante automatique de pâte à souder dont les spécifications incluent une plage de tailles de PCB de 50 × 50 mm à 450 × 350 mm, une plage d'épaisseur de PCB de 0,4 à 4 mm et une précision d'impression de ± 0,025 mm.

Un processus de production SMT typique comprend généralement :

Chargement de PCB → Impression de pâte à souder →Placement des composants → Soudure par refusion → Inspection

Une fois que le PCB entre dans l'imprimante, l'équipement doit garantir que les ouvertures du pochoir s'alignent précisément avec les pastilles du PCB. Une fois l'impression terminée, la pâte à souder reste aux emplacements désignés sur le PCB, après quoi le PCB passe à l'étape de placement des composants.

Par conséquent, la tâche principale d'une imprimante de pâte à souder n'est pas simplement de « gratter la pâte à souder sur le PCB », mais de la déposer aux emplacements corrects de manière cohérente.

Si la pâte à souder présente un désalignement important, des zones manquées ou une impression incohérente, le placement ultérieur des composants et les processus de brasage par refusion peuvent être affectés.

Bien que les structures des différentes machines varient, l’impression automatisée de pâte à souder peut généralement être décomposée en plusieurs étapes de base.

Tout d'abord, le PCB entre dans la zone d'impression via la piste de la machine et est positionné en fonction de la largeur de piste définie et de la méthode de serrage.

En prenant le NeoDen ND450 comme exemple, il prend en charge :

Taille minimale du PCB :50 × 50 mm
Dimensions maximales du PCB :450 × 350 mm
Épaisseur du PCB :0,4 à 4 mm
Poids maximum du PCB :4 kg

De plus, la machine prend en charge diverses méthodes de support de PCB, notamment des broches magnétiques, des plates-formes élévatrices et des cales.

La stabilité de la position d'entrée du PCB est fondamentale pour la reconnaissance ultérieure des marques et l'alignement de l'impression.

Une fois que le PCB atteint la position désignée, l'équipement doit vérifier la relation de position entre le PCB et le pochoir. Cela nécessite l'utilisation de points de marquage.

Le NeoDen ND450 est équipé de caméras supérieure et inférieure pour la reconnaissance des points de repère, la « Précision de la position de répétition de l'étalonnage de l'image » spécifiée dans la documentation du produit est de ±0,02 mm.

Le rôle de la caméra de marquage n'est pas simplement de « prendre une photo », mais de fournir une référence de position pour aligner le PCB avec le pochoir en reconnaissant des points de référence prédéfinis-.

En utilisation réelle, si la caméra ne parvient pas à localiser les points de repère, leND450utilisateurmanuelrecommande de vérifier si le PCB est entièrement entré dans la machine, de vérifier les paramètres de position de verrouillage et de s'assurer que les paramètres de marquage sont corrects.

Une fois la reconnaissance visuelle terminée, l'équipement doit ajuster la position du PCB en fonction des résultats de l'inspection.

La plage de réglage de la plateforme du NeoDen ND450 est :

X: ±5mm
Y:±5mm
θ:±2,8 degrés

En d’autres termes, X et Y sont utilisés pour les ajustements de position, tandis que θ est utilisé pour les ajustements angulaires.

NéoDen ND450utilisateurmanuel mentionne la fonction « Platform Movement », qui permet de déplacer la caméra pour observer l'alignement entre le PCB et le pochoir et de faire fonctionner la plateforme.

Cette étape détermine si les ouvertures du pochoir s'alignent avec précision avec les plages du PCB.

Une fois l'alignement terminé, la raclette commence à se déplacer sur la surface du pochoir.

Sous la pression de la raclette, la pâte à souder pénètre dans les ouvertures du pochoir et est finalement transférée vers les plages du PCB.

NeoDen ND450 est doté d'une tête d'impression intelligente flottante équipée de deux moteurs indépendants à entraînement direct- ; il prend en charge l'impression à simple- ou double-raclette, avec une plage de pression d'impression de 0,5 à 10 kg, une vitesse d'impression de 1 à 100 mm/s et une course d'impression de 420 mm.

Les paramètres requis pour les différents processus de PCB, de pochoirs et de pâte à souder ne sont pas entièrement les mêmes ; par conséquent, des ajustements doivent être effectués en fonction du processus spécifique pendant la production réelle.

Une fois l'impression terminée, le pochoir se sépare du PCB, laissant la pâte à souder sur les plages du PCB.

NeoDen ND450 a une vitesse de démoulage de 0,1 à 30 mm/s et une longueur de démoulage de 0 à 10 mm.

Le démoulage n’est pas une étape qu’on peut totalement négliger. L'état du pochoir lorsqu'il se sépare du PCB affecte le résultat final du transfert de pâte à souder ; par conséquent, l'équipement nécessite des réglages de paramètres appropriés.

En fonction du degré d'automatisation, les équipements d'impression de pâte à souder sont généralement classés en machines manuelles, semi-automatiques et automatiques.

L'équipement manuel a une structure relativement simple, avec le placement des PCB, l'alignement et certaines opérations d'impression effectuées par les opérateurs.

Ce type d'équipement convient aux laboratoires, à la R&D en électronique et à la production de PCB en très petits-lots. Cependant, à mesure que les volumes de production augmentent, la cohérence des opérations manuelles et l’efficacité de la production peuvent devenir des facteurs limitants.

Les équipements semi-automatisent certaines opérations tout en conservant certaines étapes manuelles.

Il s'agit d'un choix courant pour les entreprises qui ont commencé à produire-en petits lots mais qui n'ont pas encore besoin d'une automatisation complète.

Les imprimantes automatiques de pâte à souder intègrent en outre des étapes telles que le transport des PCB, la reconnaissance des marques, l'alignement et l'impression.

Les équipements automatisés offrent de plus grands avantages aux entreprises qui doivent améliorer la cohérence de la production, réduire l'alignement manuel et produire une grande variété de PCB.

Beaucoup de gens pensent que la précision d’impression de la pâte à souder dépend principalement de l’appareil photo, mais cette vision est incomplète. Dans la production réelle, il faut prêter attention au moins aux aspects suivants.

La reconnaissance des marques, l'ajustement de la plate-forme et les structures mécaniques associées déterminent collectivement si le PCB et le pochoir peuvent s'aligner avec précision.

Si le pochoir n'est pas correctement fixé, un désalignement de l'impression peut se produire même si le PCB est positionné avec précision.

NéoDenND450utilisateurmanuelindique explicitement dans sa section de dépannage pour les problèmes de précision que si un « problème de précision » se produit, vous devez vérifier si le pochoir est bien verrouillé et vérifier la pression d'air appropriée.

Le manuel d'utilisation du NeoDen ND450 indique également que lorsque la pâte à souder ne peut pas être grattée, en plus de vérifier les réglages de pression de la raclette, il est nécessaire de vérifier si le PCB est trop flexible et si les positions des broches d'éjection sont appropriées.

La pression d'impression, la vitesse d'impression, la hauteur du pochoir et les paramètres liés à la raclette-doivent tous être définis en fonction du processus réel.

Par conséquent, ce que l'on appelle "l'impression de haute-précision" est en réalité le résultat des effets combinés des systèmes de vision, des composants mécaniques, du support des PCB et des paramètres d'impression.

Tout d’abord, vérifiez si le PCB est correctement chargé et verrouillé en place. Deuxièmement, vérifiez les paramètres du point de marquage et l'état de fixation du pochoir.

NéoDen ND450utilisateurmanuelrelie les problèmes de précision à des facteurs tels que le réglage de précision maximale, la fixation du pochoir et la pression de l'air, tandis que l'échec de la reconnaissance des marques nécessite de vérifier l'état de chargement du PCB et les paramètres de la marque.

Le manuel d'utilisation du NeoDen ND450 répertorie les causes telles qu'une pression de raclette insuffisante, l'incapacité d'effectuer un réglage de la pression après le réglage de la pression, ainsi qu'un PCB trop flexible ou des bouchons mal positionnés.

Par conséquent, lorsque vous rencontrez des problèmes d’impression, vous ne devez pas ajuster un seul paramètre. Au lieu de cela, dépannez systématiquement en examinant l'état de l'équipement, la prise en charge des PCB et les paramètres d'impression un par un.

Pour les usines SMT et les entreprises de fabrication de produits électroniques, il est recommandé de se concentrer sur quatre paramètres clés lors de la sélection des équipements.

Tout d’abord, confirmez si l’équipement peut s’adapter à votre gamme de produits.

NeoDen ND450 prend en charge les PCB allant de 50 × 50 mm à 450 × 350 mm, avec des épaisseurs de 0,4 à 4 mm.

Vous devez également faire attention à la précision d’impression et à la précision de répétition.

Pour le ND450, les deux mesures sont de ±0,025 mm et la précision de la position de répétition de l'étalonnage de l'image est de ±0,02 mm.

Si le volume de production est élevé, vous devez faire attention au temps de cycle et à la vitesse de transfert de l'équipement.

NeoDen ND450 a un temps de cycle de 12 à 18 s/p et une vitesse de transfert de 0 à 400 mm/s.

La précision de l'équipement dépend non seulement de la conception, mais également de la-maintenance à long terme.

LeNéoDen ND450utilisateurmanuelexige l'établissement d'un programme d'inspection régulier, tel que des vérifications quotidiennes de l'objectif de la caméra, des chenilles, de la plate-forme de pochoir, des conduites d'air et de la pression de l'air ; inspections mensuelles des axes X/Y, des moteurs, des vis mères, des guides linéaires, des cylindres et des blocs de serrage PCB, entre autres.

Les spécifications du NeoDen ND450 couvrent les PCB allant de 50 × 50 mm à 450 × 350 mm et prennent en charge une variété de types de composants courants, notamment 0201, 0402, 0603, 0805, 1206, perles LED, diodes, transistors, SOT, QFP et BGA. Selon le cahier des charges, il convient aux composants avec un pas de plomb supérieur à 0,3 mm et dans une zone de 45 × 45 mm.

Par conséquent, pour les scénarios de production SMT nécessitant une impression automatisée de pâte à souder, couvrant une large gamme de tailles de PCB et donnant la priorité à la cohérence de l'impression, l'alignement de la vision du ND450, le réglage sur trois-axes, la plage de paramètres d'impression et les solutions de prise en charge des PCB doivent être prioritaires pour l'évaluation.

Une imprimante de pâte à souder est un appareil SMT qui utilise un pochoir pour transférer avec précision la pâte à souder sur des plots de PCB.

Pour les entreprisesmise en place de lignes de production SMT, la mise à niveau de l'équipement ou la recherche de réduire les opérations d'impression manuelle de pâte à souder, lors de la sélection d'une imprimante de pâte à souder, il est plus important de comprendre comment elle effectue le positionnement, contrôle l'impression et maintient la précision pendant le-fonctionnement à long terme- plutôt que de se concentrer uniquement sur "le degré d'automatisation de l'équipement".

Si vous recherchez un équipement d'impression automatisé de pâte à souder adapté à la production de petits- à moyens-volumes, ou aux mises à niveau de lignes de production SMT,vous pouvez consulter les spécifications techniques complètes du NeoDen ND450etcontactez NeoDen pour obtenir de la documentation produit, des solutions d'application ou un devis.