Kako izbrati stroj za pobiranje in namestitev? Vodnik za izbiro in nasveti za izogibanje pastem

Uvod

V proizvodnji elektronike, laboratorijih za raziskave in razvoj ali proizvodnih linijah SMT,izbiro pravegaSMT pick in postavite strojje ena najbolj kritičnih odločitev o naložbi v opremo. Ta članek bo delil vodnik za izbiro in nasvete za izogibanje pastem, pri čemer bo kot primer uporabil NeoDen SMT pick and place stroje.

NeoDen stroji za pobiranje in oddajanje Vodnik za hitre odločitve

Pri izbiri stroja za pobiranje in namestitev dajte prednost oceni vaših dejanskih proizvodnih potreb, obsega velikosti tiskanega vezja, obsega paketa komponent (npr. od komponent za površinsko-montažo 0201 do finih{4}}naklonov QFP/BGA), zahtev glede natančnosti namestitve in zmogljivosti podajalnika.

Preden kupite stroj SMT, najprej razjasnite svoje dejanske proizvodne potrebe

1. Za vzpostavitev učinkovitega izbirnega okvira priporočamo celovito oceno vaših proizvodnih potreb na podlagi naslednjih 5 dimenzij:

• Obseg proizvodnje:Ali morate sestaviti samo 5 prototipnih plošč na teden, proizvesti 500 plošč v majhnih-serijskih izdelkih na mesec ali upravljati proizvodno linijo, ki mora dokončati več deset tisoč plošč na izmeno?
• Dimenzije PCB:Kakšne so najmanjše in največje dolžine in širine tiskanih vezij ali panelnih plošč, s katerimi upravljate?
• Mešanica vrste komponente:Ali je vaš izdelek sestavljen predvsem iz standardnih uporov in kondenzatorjev, kot je 0603/0805, ali vključuje 0201 in 01005 mikro-komponente, fino-QFP-je, BGA-je ali celo zelo-dolge trakove LED?
• Natančnost postavitve:Kakšne so stroge zahteve zasnove tiskanega vezja glede razmika nožic in natančnosti paketa?
• Avtomatizacija in razširljivost:Ali potrebujete ročno/namizno podajanje ali popolnoma avtomatizirano proizvodno linijo, ki se brezhibno integrira s spajkalno postajo in postajami za prenos?

2. Koliko PCB-jev morate dejansko proizvesti?

Teoretična hitrost umestitve ni enaka dejanski proizvodnji. Stroj z ocenjeno hitrostjo 10.000 CPH lahko dejansko proizvede le 3.000 CPH v zapletenem proizvodnem okolju-resničnega sveta. Glavni vzroki za zmanjšanje hitrosti so:

• Raznolikost paketov komponent (pogosto preklapljanje med formati traku, cevi in ​​pladnja IC).
• Čas nalaganja podajalnika in pogostost menjave.
• Zakasnitve pri korekciji vida (postopki pregledov, ki vključujejo kamere z zgornjim-pogledom in-spodaj).
• Postopki podajanja, pozicioniranja in vpenjanja PCB.
• Ročno posredovanje operaterja in prilagoditve podajalnika.

Na primer,NeoDen4 je namizni SMTizberite in postavitestrojzasnovano posebej za izdelavo prototipov in malo{0}}serijsko proizvodnjo. Njegova prilagodljiva arhitektura omogoča inženirjem hitro dokončanje majhnih-serijskih sklopov brez zapletenih postopkov namestitve, hkrati pa po potrebi omogoča povečano proizvodno zmogljivost.

3. Katere vrste komponent morate namestiti?

Mešanica komponent postavlja veliko večje zahteve za opremo kot zgolj meritve hitrosti. Standardne upore-za površinsko montažo in kondenzatorje (kot sta 0805 in 0603) je zelo enostavno namestiti. Ko pa se velikosti paketov zmanjšajo na 0402 in 0201 ali razširijo na velike BGA, QFP in konektorje, zapakirane v pladnje-, se zahteve za stroj za postavitev znatno povečajo:

• Mikro-komponente (0201/0402):Zahtevajte-optični vid z visoko ločljivostjo, natančno zaznavanje vakuumskega tlaka in nemoten nadzor pospeševanja, da preprečite izmet komponent.
• IC in BGA-z majhnim korakom:Zahtevajte namenske-kamere za pogled od zgoraj, da natančno pregledate poravnavo nožic in ravnost pred namestitvijo.
• Komponente nepravilnih oblik in komponente-na pladnju:Zahtevajte večji odmik, šobe po meri in prilagodljive konfiguracije podajalnika.

Opomba:Modeli, kot je NeoDen N10P, uporabljajo več{1}}stopenjske algoritme pregledovanja kamer in prilagodljive hitrosti gibanja, da zagotovijo visoko natančnost med nameščanjem finih-komponent.

Koliko napajalnih postaj potrebuje vaša proizvodnja PCB?

Zmogljivost podajalnika določa, koliko različnih komponent (predmetov BOM) lahko stroj naloži hkrati.

1. Zakaj je zmogljivost podajalnika tako pomembna?

Tudi če stroj deluje pri izjemno visokih hitrostih, bo splošna učinkovitost znatno zmanjšana, če so zaradi nezadostne zmogljivosti podajalnika potrebne pogoste zaustavitve zaradi menjave kolutov komponent. Zadostna zmogljivost podajalnika omogoča, da običajno uporabljeni standardni upori in kondenzatorji ostanejo obremenjeni na stroju, kar skrajša čas zamenjave linije izdelkov z ur na minute.

2. Vrste podajalnikov in podpora za pakiranje

Elektronske komponente so v različnih formatih pakiranja, stroji za polaganje pa morajo podpirati ustrezne načine podajanja:

TheNeoDen YY1blesti med namiznimi-stroji, njegova delovna miza neposredno podpira podajanje trakov, cevi, pladnjev, kratkih trakov in ohlapnih komponent, kar ponuja izjemno prilagodljivost pri nalaganju za prototipne in zagonske ekipe.

Katere velikosti PCB in vrste plošč mora oprema podpirati?

Standardna enojna plošča v primerjavi s panelno ploščo v primerjavi z zelo-dolgo LED ploščo

Preden izberete model namestitvenega stroja, preglejte fizične mere vaših tiskanih vezij:

• Standardna enojna plošča:Namesti se lahko z uporabo magnetnih pozicionirnih zatičev ali vpetja z eno-tirnico.
• Matrična plošča:Zahteva programsko opremo opreme, ki podpira nastavitve izvora matrike, odmike matrike vrstic/stolpcev in funkcijo »Bad-board Skip«.
• Zelo-dolge LED plošče:Komercialni trakovi za razsvetljavo (kot so svetlobne plošče 1200 mm) zahtevajo opremo z možnostjo podajanja segmentiranih plošč ali podaljšanim hodom osi X-.

Prenos PCB in avtomatska integracija tirnice

Za aplikacije izdelave prototipov ponuja ročno pritrjevanje tiskanih vezij z magnetnimi zatiči odlično stroškovno-učinkovitost. Vendar so za množične proizvodne linije Auto-tirnice ključnega pomena za izboljšanje učinkovitosti. Avtomatske tirnice uporabljajo fotoelektrične senzorje za samodejno nalaganje desk, njihovo vpenjanje in po končani namestitvi samodejno prevažajo nareflow pečicaali prestopno postajo.

Kako izbrati pravo šobo za komponente?

Izbira šob neposredno vpliva na vakuumsko tesnjenje, stabilnost komponent in stopnjo uspešnosti namestitve.

[Vodnik za izbiro šob]

• CN030 (0.3 mm) ──>0201 / 0402 komponente za površinsko-montažo
• CN065 (0.65 mm) ──>0402 / 0603 / 0805 komponente in diode za-površinsko montažo
• CN140 (1.4 mm) ──>1206 / 1210 / SOT-23 / 5050 LED
• CN220 (2.2 mm) ──>SOP IC, SOT-89 / SOT-223
• CN400 (4.0 mm) ──>Srednje{0}}veliki IC (5 mm – 12 mm)
• CN750 (7.5 mm) ──> Large ICs (>12 mm) in paketi QFP

Če se odprtina šobe ne ujema z velikostjo komponente, lahko zlahka povzroči puščanje zraka, nezadostno sesanje, izmet komponente med premikanjem z visoko-hitrostjo ali previsok pritisk namestitve, ki povzroči premoščanje spajkalne paste in kratke stike.

Ali je programiranje in delovanje opreme preprosto in uporabniku-prijazno?

Kompleksno programsko okolje lahko ustvari ozka grla v proizvodnji in poveča odvisnost od specializiranih inženirjev.

1. Podpira uvoz koordinatnih datotek EDA (CSV/Centroid)

Sodobna oprema SMT bi morala podpirati neposreden uvoz datotek s koordinatami Centroid/Pick-in-Place (.CSV, .TXT), izvoženih iz glavne programske opreme EDA (kot je Altium Designer, KiCad, Eagle, Allegro itd.). Preprost in intuitiven programski vmesnik lahko samodejno preslika imena paketov, koordinate, kote in stranice postavitve (zgoraj/spodaj).

2. Pomen prvega-preverjanja plošče

Po uvozu datotek nikoli ne nadaljujte neposredno z množično proizvodnjo. Standardni operativni postopek SMT je naslednji:

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

NeoDen9SMTstroj za postavitevponuja funkciji »Odpravljanje--korak po korakih« in »Podroben pregled«. Operaterji lahko zaženejo program postavitve vrstico za vrstico, da preverijo prevzemne položaje komponent, kote vrtenja in poravnavo, preden začnejo s polno-hitrostjo samodejne postavitve.

Koliko avtomatizacije dejansko potrebujete?

Manual PCB Placement ──> Semi-Automatic Desktop-Level ──>Popolnoma avtomatizirana v-linijska proizvodna linija SMT

• Ročni/pol{0}}samodejni postopek:Operaterji ročno namestijo vezja na magnetno ploščad. Idealno za hitro izdelavo prototipov za raziskave in razvoj, usposabljanje in malo{1}}serijsko proizvodnjo.
• Popolnoma avtomatizirana v-linijska proizvodna linija SMT: Neprekinjen montažni trak, ki je sestavljen s povezovanjem zaslonskega tiskalnika, stroja za postavitev, pečice za pretakanje in-linijskega AOI prek avtomatiziranih transporterjev. Primeren za-velikoserijsko proizvodnjo, znatno zmanjša stroške dela in tveganje neusklajenosti zaradi ročnega ravnanja.

Za visoko-gostote, več-izmenske proizvodne potrebe je oprema, kot sta NeoDen9 in NeoDen N10P, opremljena z več-konfiguracijami namestitvenih glav, logiko neprekinjenega namestitve in zmožnostmi spremljanja statusa podajalnika.

7 pogostih napačnih predstav pri nakupu strojev za postavitev SMT

• Osredotočanje izključno na nominalno največjo CPH:To spregleda dejansko zmanjšanje hitrosti in cikle-hranjenja deske, ki se zgodijo, ko je omogočena poravnava vida.
• Podcenjevanje zahtev napajalne postaje:Nakup premajhnega števila napajalnih postaj povzroči pogosto razstavljanje in ponovno sestavljanje napajalnikov pri preklapljanju med različnimi izdelki.
• Ignoriranje višine komponent in omejitev paketa:Po nakupu ugotovite, da oprema ne more sprejeti visokih kondenzatorjev, težkih induktorjev ali velikih pladnjev IC.
• Neupoštevanje dimenzij PCB in togosti plošče:Neuspešno preverjanje največje širine koloteka ali spregledanje povešenosti tankih desk, če niso podprte.
• Ob predpostavki, da lahko natančnost stroja prikrije napake v procesu:Odmik pri namestitvi včasih ni težava z mehansko natančnostjo, temveč zaradi okvarjenih tiskarskih šablon, obrabljenih šob ali ne-standardne zasnove točke označevanja.
• Zanemarjanje programiranja in združljivosti datotek:Če izberete opremo z lastniško programsko opremo, je uvoz standardnih koordinatnih datotek CAD izjemno okoren.
• Zanemarjanje po-prodajne podpore in dobave rezervnih delov:Brez upoštevanja dnevnih stroškov vzdrževanja in tehnične podpore, potrebne za potrošni material, kot so objektivi fotoaparatov, šobe, vakuumske cevi in ​​vodila.

pogosta vprašanja

Q1. Kaj je najpomembnejši dejavnik pri izbiri SMT stroja?

A. Združljivost proizvodnje. Oprema mora v celoti podpirati vaš nabor paketov komponent, dimenzije tiskanih vezij, vrste materiala BOM in ciljno proizvodno zmogljivost-namesto zgolj zasledovanja ene same metrike.

Q2. Ali mora biti naprava za postavitev SMT res opremljena s sistemom za vid?

A. Da. Oprema brez vidnih sistemov deluje izključno na podlagi korakov koračnega motorja. Če so komponente v traku celo rahlo neporavnane ali je tiskano vezje nameščeno pod rahlim kotom, bo odsotnost korekcije-na podlagi vida povzročila izjemno visoke stopnje napak zaradi napačne postavitve, spajkanih premostov in hladnih spajkanih spojev.

Q3. Kako lahko natančno izračunate potrebno število napajalnih postaj?

A. Identificirajte PCB z največ različicami komponent v vaši trenutni kosovnici. Izračunajte število 8 mm, 12 mm in 16 mm kolutov traku, potrebnih za to PCB, kot tudi število komponent v ceveh in pladnjih. Priporočamo, da izberete stroj s številom podajalnikov, ki je nekoliko večje od največjega števila komponent v posamezni BOM tiskanega vezja, tako da lahko pogosto uporabljene komponente ostanejo naložene, s čimer se zmanjša napor pri zamenjavi.

Q4. Kakšna je razlika med namiznimi-napravami SMT in srednje{2}} do visoko-hitrostnimi-linijskimi napravami SMT?

A. Namizni-stroji (kot je NeoDen4) imajo kompaktno zasnovo in podpirajo ročno ali pola-samodejno podajanje plošč, zaradi česar so idealni za raziskave in razvoj prototipov ter malo-serijsko proizvodnjo. V nasprotju s tem srednje{6}} do visoko{7}}hitrostni-stroji (kot je NeoDen9 / N10P) uporabljajo težji-ogrodje, več-strukturo portala z več-glavami in popolnoma avtomatizirane gosenice ter so posebej zasnovani za neprekinjeno, avtomatizirano delovanje tekoče linije.

Zaključek

Izbira pravega stroja SMT zahteva natančno ujemanje zmogljivosti opreme z dejanskimi proizvodnimi potrebami. Priporočamo, da sledite tem 5-postopkom odločanja:

1. korak: Določite dimenzije tiskanega vezja in zasnovo plošč

2. korak: Določite obseg paketov komponent in višine v kosovnici

3. korak: Ocenite dejanske cilje mesečne proizvodne zmogljivosti

4. korak: Preverite zmogljivost podajalnika, konfiguracijo sistema za vid in ekosistem šob

5. korak: Izčrpno ocenite skupne stroške lastništva (TCO) in po-tehnično podporo

Pridobite prilagojena priporočila za izbiro

Če niste prepričani, kateri NeoDen izbrati in Postavite strojno konfiguracijo, ki najbolje ustreza vašemu načrtovanju tiskanega vezja in načrtom proizvodne zmogljivosti, naši tehnični ekipi posredujte svoje dimenzije tiskanega vezja, seznam komponent BOM in ciljni rezultat.Prilagodili bomo konfiguracijo opreme in podajalnika, ki najbolje ustreza vašim potrebam po učinkovitosti proizvodnje.