Kuidas valida ja asetada masin? Valikujuhend ja näpunäited lõksude vältimiseks

Sissejuhatus

Elektroonikatööstuses, teadus- ja arenduslaborites või SMT tootmisliinidesõige valimineSMT valik ja koht masinon üks kriitilisemaid seadmete investeerimisotsuseid. See artikkel jagab valikujuhendit ja näpunäiteid lõksude vältimiseks, kasutades näidetena NeoDeni SMT pick and place masinaid.

NeoDeni korjamis- ja kohamasinad Otsuste kiirjuhend

Valides valides ja asetades masinat, hinnake prioriteediks oma tegelikke tootmisvajadusi, PCB suuruste vahemikku, komponentide pakendite vahemikku (nt 0201 pinnakinnituskomponentidest peene-sammuga QFP/BGA-ni), paigutuse täpsuse nõudeid ja sööturi võimsust.

Enne SMT-masina ostmist tehke esmalt selgeks oma tegelikud tootmisvajadused

1. Tõhusa valikuraamistiku loomiseks soovitame oma tootmisvajadusi põhjalikult hinnata, võttes aluseks järgmised 5 mõõdet:

• Tootmisskaala:Kas teil on vaja kokku panna vaid 5 prototüüpplaati nädalas, toota 500 plaati väikeseid-partiitooteid kuus või kasutada tootmisliini, mis peab vahetuses valmistama kümneid tuhandeid plaate?
• PCB mõõtmed:Mis on teie käsitsetavate trükkplaatide või paneelide minimaalne ja maksimaalne pikkus ja laius?
• Komponentide tüübi segu:Kas teie toode koosneb peamiselt standardsetest takistitest ja kondensaatoritest, nagu 0603/0805, või sisaldab see 0201 ja 01005 mikro-komponente, peene-kõrgusega QFP-sid, BGA-sid või isegi eriti-pikki LED-ribasid?
• Paigutuse täpsus:Millised on PCB disaini ranged nõuded tihvtide sammu ja pakendi täpsuse osas?
• Automatiseerimine ja skaleeritavus:Kas vajate käsitsi või lauaarvuti söötmist või täielikult automatiseeritud tootmisliini, mis integreerub sujuvalt ümbervoolamis- ja ülekandejaamadega?

2. Mitu PCB-d on teil tegelikult vaja toota?

Teoreetiline paigutuskiirus ei võrdu tegeliku tootmisvõimsusega. Masin, mille võimsus on 10 000 CPH, võib keerulises tegelikus tootmiskeskkonnas toota ainult 3000 CPH. Kiiruse vähendamise peamised põhjused on järgmised:

• Komponentide pakettide mitmekesisus (sagedane ümberlülitamine lindi, toru ja IC-salve vormingute vahel).
• Sööturi laadimisaeg ja ümberlülitussagedus.
• Nägemise korrigeerimise viivitused (ülemise{0}}vaate- ja alumise{1}}vaatekaameraga seotud kontrolliprotsessid).
• PCB söötmis-, positsioneerimis- ja kinnitusprotsessid.
• Käsitsi operaatori sekkumine ja sööturi reguleerimine.

NäiteksNeoDen4 on lauaarvuti SMTvali ja kohtmasinloodud spetsiaalselt prototüüpide ja{0}}väikeste partiide tootmiseks. Selle paindlik arhitektuur võimaldab inseneridel ilma keeruliste seadistusprotseduurideta kiiresti lõpule viia väikesed{2}}partiikomplektid, võimaldades samal ajal vajadusel suurendada tootmisvõimsust.

3. Mis tüüpi komponente peate paigutama?

Komponentide segu seab seadmetele palju suuremaid nõudmisi kui pelgalt kiiruse mõõdikud. Standardseid pinnakinnitustakisteid ja kondensaatoreid (nt 0805 ja 0603) on väga lihtne paigutada. Kui aga pakendite suurus kahaneb 0402 ja 0201-ni või laieneb suurte BGA-de, QFP-de ja salve{7}}pakitud pistikuteni, suurenevad nõuded paigutusmasinale märkimisväärselt.

• Mikrokomponendid (0201/0402):Nõuab suure{0}}eraldusvõimega optilist nägemist, täpset vaakumrõhutuvastust ja sujuvat kiirenduse juhtimist, et vältida komponentide väljapaiskumist.
• Peened{0}}IC-d ja BGA-d:Nõuavad spetsiaalseid ülemise-vaatekaameraid, et enne paigutamist täpselt kontrollida tihvtide joondust ja tasasust.
• Ebakorrapärase kujuga komponendid ja alusele{0}}monteeritud komponendid:Nõuab suuremat kliirensit, kohandatud pihustid ja paindlikke sööturikonfiguratsioone.

Märkus.Mudelid, nagu NeoDen N10P, kasutavad mitmeastmelisi kaamerakontrolli algoritme ja kohanduvaid liikumiskiirusi, et tagada peente sammude paigutamisel suur täpsus.

Mitu toitejaama vajab teie PCB tootmine?

Sööturi maht määrab, kui palju erinevaid komponente (BOM-i üksusi) saab masin korraga laadida.

1. Miks on sööturi võimsus nii oluline?

Isegi kui masin töötab ülisuurtel pööretel, väheneb üldine tõhusus oluliselt, kui komponendirullide vahetamiseks on vaja sagedasi seisakuid sööturi ebapiisava võimsuse tõttu. Piisav sööturi võimsus võimaldab tavaliselt kasutatavatel standardtakistitel ja kondensaatoritel jääda masinasse koormatuks, vähendades tootesarja vahetusaega tundidelt minutiteks.

2. Sööturi tüübid ja pakendi tugi

Elektroonilised komponendid on saadaval erinevates pakendivormingutes ja paigutusmasinad peavad toetama vastavaid söötmismeetodeid:

TheNeoDen YY1paistab silma töölaua-klassi masinate seas, selle töölaud toetab otseselt lindi, toru, aluse, lühikeste lindide ja lahtiste komponentide etteandmist, pakkudes prototüüpide loomise ja käivitamismeeskondade jaoks erakordset laadimispaindlikkust.

Milliseid PCB suurusi ja tüüpe seadmed peavad toetama?

Standardne ühekordne tahvel vs. paneelplaat vs. ekstra-pikk LED-tahvel

Enne paigutusmasina mudeli valimist vaadake üle oma trükkplaatide füüsilised mõõtmed:

• Standardne ühekordne juhatus:Saab positsioneerida magnetiliste positsioneerimistihvtide või ühe-rööpa kinnitusega.
• Maatriksi paneel:Nõuab seadmetarkvara, mis toetab maatriksi päritolu sätteid, ridade/veerude maatriksi nihkeid ja funktsiooni "Bad{0}}board Skip".
• Eriti pikad{0}}LED-plaadid:Kaubanduslikud valgustusribad (nt 1200 mm valguspaneelid) nõuavad seadmeid, millel on segmenteeritud tahvli söötmise võimalus või pikendatud X-telje käik.

PCB ülekanne ja automaatne rööbaste integreerimine

Prototüüpimise rakenduste jaoks pakub trükkplaatide käsitsi kinnitamine magnettihvtidega suurepärast kulu{0}}efektiivsust. Masstootmisliinide puhul on auto{2}}rööpad aga tõhususe parandamise võtmeks. Automaatsed rööpad kasutavad fotoelektrilisi andureid, et laadida lauad automaatselt, kinnitada need oma kohale ja pärast paigutuse lõppu need automaatselt transportidareflow ahivõi ümberistumisjaama.

Kuidas valida komponentidele õiget otsikut?

Düüside valik mõjutab otseselt vaakumtihendust, komponentide stabiilsust ja paigutuse edukust.

[Düüside valiku juhend]

• CN030 (0.3 mm) ──>0201 / 0402 pind{2}}kinnituskomponendid
• CN065 (0.65 mm) ──>0402 / 0603 / 0805 pinnale paigaldatavad komponendid ja dioodid
• CN140 (1.4 mm) ──>1206 / 1210 / SOT-23 / 5050 LED-id
• CN220 (2.2 mm) ──>SOP ICs, SOT-89 / SOT-223
• CN400 (4.0 mm) ──>Keskmise{0}}suurusega IC-d (5–12 mm)
• CN750 (7.5 mm) ──> Large ICs (>12 mm) & QFP pakendid

Kui düüsi ava ei vasta komponendi suurusele, võib see kergesti põhjustada õhulekkeid, ebapiisavat imemist, komponentide väljutamist suurel{0}}kiirusel liikumisel või liigset paigutussurvet, mis põhjustab jootepasta sildamist ja lühiseid.

Kas seadmete programmeerimine ja kasutamine on lihtne ja{0}}kasutajasõbralik?

Keeruline programmeerimiskeskkond võib tekitada tootmise kitsaskohti ja suurendada sõltuvust spetsialiseerunud inseneridest.

1. Toetab EDA koordinaadifailide importi (CSV/Centroid)

Kaasaegsed SMT-seadmed peaksid toetama peavoolu EDA tarkvarast (nagu Altium Designer, KiCad, Eagle, Allegro jne) eksporditud Centroid / Pick-ja-Place koordinaatfailide (.CSV, .TXT) otsest importi. Lihtne ja intuitiivne tarkvaraliides suudab automaatselt kaardistada pakettide nimed, koordinaadid, nurgad ja paigutusküljed (ülemine/alumine).

2. Esimese-juhatuse kinnitamise tähtsus

Ärge kunagi jätkake pärast failide importimist otse masstootmisega. Standardne SMT tööprotseduur on järgmine:

[CAD / CSV Coordinate Import] ──> [Feeder Station Assignment] ──> [Dry Run / Step-by-Step Test] ──> [First-Board Verification] ──> [Visual / AOI Inspection] ──>[Masstootmine]

NeoDen9SMTpaigutusmasinpakub funktsioone "Samm{0}}sammuline-silumine" ja "Üksikasjalik ülevaatus". Operaatorid saavad käivitada paigutusprogrammi ridade kaupa, et kontrollida komponentide kogumise positsioone, pöördenurki ja joondust enne täiskiirusega automaatse paigutuse käivitamist.

Kui palju automatiseerimist te tegelikult vajate?

Manual PCB Placement ──> Semi-Automatic Desktop-Level ──>Täisautomaatne{0}}SMT tootmisliin

• Käsitsi/pool{0}}poolautomaatne protsess:Operaatorid asetavad trükkplaadid käsitsi magnetplatvormile. Ideaalne kiireks uurimis- ja arendustegevuse prototüüpide loomiseks, koolituseks ja väikeseks{1}}partiitootmiseks.
• Täisautomaatne{0}}SMT tootmisliin: Pidev koosteliin, mis moodustub sõelprinteri, paigutusmasina, reflow-ahju ja automaatkonveierite{0}}liinisisese AOI ühendamise teel. Sobib suureks-mahuliseks tootmiseks, vähendab oluliselt tööjõukulusid ja käsitsi teisaldamisest tingitud nihke ohtu.

Suure-tiheduse ja mitme vahetusega tootmisvajaduste jaoks on seadmed, nagu NeoDen9 ja NeoDen N10P, varustatud mitme-paigutuspea konfiguratsiooniga, pideva paigutusloogika ja sööturi oleku jälgimise võimalustega.

7 levinud eksiarvamust SMT paigutusmasinate ostmisel

• Keskendudes ainult nominaalsele maksimaalsele CPH-le:See jätab tähelepanuta tegeliku kiiruse vähendamise ja parda{0}}toitmistsüklid, mis ilmnevad, kui nägemise joondamine on lubatud.
• Toitejaama nõuete alahindamine:Liiga väheste etteandejaamade ostmine toob kaasa söötjate sagedase lahtivõtmise ja kokkupanemise erinevate toodete vahel vahetamisel.
• Komponentide kõrguse ja pakendi piirangute eiramine:Pärast ostmist avastasime, et seadmed ei mahuta kõrgeid kondensaatoreid, raskeid induktiivpooli ega suuri IC-aluseid.
• PCB mõõtmete ja plaadi jäikuse ignoreerimine:Maksimaalse rööpmelaiuse kontrollimata jätmine või õhukeste laudade longus, kui seda ei toetata.
• Eeldades, et masina täpsus võib varjata protsessi defekte:Paigutuse nihe ei ole mõnikord mehaanilise täpsuse probleem, vaid selle põhjuseks on defektsed prindišabloonid, kulunud düüsid või mittestandardsed märgistuspunktid.
• Programmeerimise ja failide ühilduvuse eiramine:Patenditud tarkvaraga seadmete valimine muudab standardsete CAD-koordinaadifailide importimise äärmiselt tülikaks.
• {0}Müügijärgse toe ja varuosade pakkumise eiramine:Märkamata igapäevaseid hoolduskulusid ja tehnilist tuge, mida on vaja kulumaterjalide jaoks, nagu kaamera objektiivid, düüsid, vaakumtorud ja juhtsiinid.

KKK

Q1. Mis on SMT-masina valimisel kõige olulisem tegur?

A. Tootmise ühilduvus. Seadmed peavad täielikult toetama teie komponentide komplekti valikut, trükkplaatide mõõtmeid, tootekoostise materjalitüüpe ja sihttootmisvõimsust,-mitte lihtsalt järgida üht mõõdikut.

Q2. Kas SMT paigutusmasin peab tõesti olema varustatud nägemissüsteemiga?

A. Jah. Ilma nägemissüsteemideta seadmed töötavad ainult samm-mootori sammude alusel. Kui lindi komponendid on isegi veidi valesti joondatud või PCB on asetatud väikese nurga all, põhjustab nägemise{3}}põhise korrektsiooni puudumine äärmiselt kõrge defektimäära vale paigutuse, jootesildade ja külmjoodiste korral.

Q3. Kuidas täpselt välja arvutada vajalik arv toitejaamu?

A. Tuvastage oma praeguses BOM-is kõige rohkem komponente sisaldav PCB. Arvutage selle PCB jaoks vajalike 8 mm, 12 mm ja 16 mm lindirullide arv, samuti torudes ja alustes olevate komponentide arv. Soovitame valida masina, mille sööturite arv on veidi suurem kui ühe PCB BOM-i maksimaalne komponentide arv, et saaks hoida sageli kasutatavaid komponente koormatuna, vähendades seeläbi ümberlülituskoormust.

Q4. Mis vahe on lauaarvuti-klassi SMT-masinatel ja keskmise- kuni-kiire-rea SMT-masinatel?

A. Lauaarvutite{1}}klassi masinatel (nagu NeoDen4) on kompaktne disain ja need toetavad käsitsi või poolautomaatset tahvli-söötmist, mistõttu on need ideaalsed uurimis- ja arendustegevuse prototüüpide loomiseks ning väikeste partiide{4}}tootmiseks. Seevastu keskmise- kuni-kiirete{8}}liinide masinad (nagu NeoDen9 / N10P) kasutavad raskemat-tööraami, mitme-peaga pukkstruktuuri ja täielikult automatiseeritud roomikuid ning on spetsiaalselt loodud pidevaks automatiseeritud koosteliini töödeks.

Järeldus

Õige SMT-masina valimine eeldab seadmete võimaluste täpset vastavusse viimist tegelike tootmisvajadustega. Soovitame järgida seda 5-etapilist otsustusprotsessi:

1. samm: määrake PCB mõõtmed ja paneeli kujundus

2. samm: tehke BOM-is kindlaks komponentide pakettide vahemik ja kõrgused

3. samm: hinnake tegelikke igakuisi tootmisvõimsuse eesmärke

4. toiming: kontrollige sööturi võimsust, nägemissüsteemi konfiguratsiooni ja düüside ökosüsteemi

5. samm: hinnake põhjalikult omamise kogukulu (TCO) ja-müügijärgset tehnilist tuge

Hankige kohandatud valikusoovitusi

Kui te pole kindel, milline NeoDen valida ja asetage masina konfiguratsioon, mis sobib kõige paremini teie PCB projekteerimise ja tootmisvõimsuse plaanidega, palun esitage meie tehnilisele meeskonnale oma PCB mõõtmed, BOM-i komponentide loend ja sihtväljund.Kohandame seadmed ja sööturi konfiguratsiooni, mis vastab kõige paremini teie tootmistõhususe vajadustele.