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SMT松下貼片機

SMT生產線配置流程簡介

設備成色:未知發布時間:2020-12-14 14:17

smt生產線組成部分 :

  上板機 + 印刷機 + 高速貼片機 + 多功能貼片機 + 回流爐 +收板機

  SMT設備:貼片機的選擇為重中之中

高速貼片機

  一般SMT生產工藝包括焊膏印刷、貼片和回流焊三個步驟,所以要組成一條完整的SMT生產線,必然包括實施上述工藝步驟的設備:印刷機、貼片機和回流焊爐。特別是貼片機,往往會占到整條生產線投資的70%以上,所以貼片機的選擇最為關鍵。

  1.貼片機

  分類

  目前生產貼片機的廠家眾多,結構也各不相同,但按規模和速度大致可分為大型高速機(俗稱“高檔機”)和中型中速機(俗稱“中檔機”),其他還有小型貼片機和半自動/手動貼片機。一部大型機的價格一般為中型機的3倍至4倍。生產大型高速貼片機的廠商主要有Panasonic、Siemens、Fuji、Universal、Assembleon、Hitachi等;生產中型中速貼片機的廠商主要有Juki、Yamaha、Samsung、Mirae、Mydata等。其中Panasonic、Siemens、Fuji貼片機的市場占有率最高,號稱貼片機市場的“三駕馬車”。

  無論對于大型機廠商還是對中型機廠商來說,所推薦的SMT生產線一般由2臺貼片機組成:一臺片式Chip元件貼片機(俗稱高速貼片機)和一臺IC元件貼片機(俗稱高精度貼片機),這樣各司其責,有利于貼片機發揮出最高的貼片效率。但現在情況正發生著改變,由于很多商都推出了多功能貼片機,使SMT生產線只有一臺貼片機成為可能。一臺多功能貼片機在保持較高貼片速度的情況下,可以完成所有元件的貼裝,減少了投資,這種貼片機頗受中小企業、科研院所的青睞。

bet305亚洲版   典型機型有Siemens的F5系列、Panasonic的MSF等。

  結構

  目前貼片機結構大致可分為四種類型:動臂式(又稱“拱架式”)、復合式、轉塔式和大型平行系統。

  動臂式機器是最傳統的貼片機,具有較好的靈活性和精度,適用于大部分元件,高精度機器一般都是這種類型,但其速度無法與復合式、轉塔式和大型平行系統相比。動臂式機器分為單臂式和多臂式,單臂式是最早發展起來的現在仍然使用的多功能貼片機。在單臂式基礎上發展起來的多臂式貼片機可將工作效率成倍提高,如美國Universal公司的GSM2貼片機就有兩個動臂安裝頭,可交替對一塊PCB進行安裝。絕大多數貼片機廠商均推出了采用這一結構的高精度貼片機和中速貼片機,例如環球公司的GSM系列、Assembleon公司的ACM、Hitachi公司的TIM-X、Fuji公司的QP-341E和XP系列、Panasonic公司的BM221、Samsung公司的CP60系列、Yamaha公司的YV系列、Juki公司的KE系列、Mirae公司的MPS系列。

  復合式機器是從動臂式機器發展而來,它集合了轉塔式和動臂式的特點,在動臂上安裝有轉盤,像Siemens的Siplace80S系列貼片機,有兩個帶有12個吸嘴的轉盤。

  采用這一結構的貼片機Genesis,有兩個帶有32個吸嘴的旋轉頭,貼片速度達到每小時60000片。從嚴格意義上來說,復合式機器仍屬于動臂式結構。

bet305亚洲版   由于復合式機器可通過增加動臂數量來提高速度,具有較大靈活性,因此它的發展前景被看好,如Siemens的HS50機器就安裝有4個這樣的旋轉頭,貼裝速度可達每小時5萬片。采用這一結構的轉塔的概念是使用一組移動的送料器,轉塔從這里吸取元件,然后把元件貼放在位于移動的工作臺上的電路板上面。轉塔式機器由于拾取元件和貼片動作同時進行,使得貼片速度大幅度提高。這種結構的高速貼片機在我國的應用也很普遍,不但速度較高,而且歷經十余年的發展技術已非常成熟,如Fuji公司的CP743E機器貼裝速度可達到0.068秒/片。但是這種機器由于機械結構所限,其貼裝速度已達到一個極限值,不可能再大幅度提高。該機型的不足之處是只能處理帶狀料。

  轉塔式機器主要應用于大規模的計算機板卡、移動電話、家電等產品的生產上,這是因為在這些產品當中,阻容元件特別多、裝配密度大,很適合采用這一機型進行生產。相當多的臺資、港資電子組裝企業以及我國內地電器生產商都采用這一機型,以滿足高速組裝的要求。生產轉塔式機器的廠商主要有Panasonic、Hitachi、Fuji。

  大規模平行系統使用一系列小的單獨的貼裝單元。每個單元有自己的絲桿位置系統,安裝有相機和貼裝頭。每個貼裝頭可吸取有限的帶式送料器,貼裝PCB的一部分,PCB以固定的間隔時間在機器內步步推進。單獨的各個單元機器運行速度較慢。可是,它們連續的或平行的運行會有很高的產量。如Philips公司的FCM機器有16個安裝頭,實現了0.0375S/片的貼裝速度,但就每個安裝頭而言,貼裝速度在0.6S/片左右,仍有大幅度提高的可能。這種機型也主要適用于規模化生產。需要指出的是,由于各種原因,這種機型在我國電子行業中的市場占有率較前三種機型要小許多。生產大規模平行系統式機器的廠商主要有Philips,Fuji公司也推出了采用這一結構的QP-132型超高速貼片機,整機貼裝速度高達133kchip/hr,堪稱業界第一。

bet305亚洲版   復合式、轉塔式和大型平行系統屬于高速安裝系統,一般用于小型片狀元件安裝。轉塔式機器也被稱作“射片機”(Chip shooter),因為它通常用于組裝片式電阻電容。另外,此類機器具有高速“射出”的能力。因為無源元件,即“芯片”以及其他引線元件所需精度不高,射片機組裝可實現較高的產能。高速機器由于結構較普通動臂式機器復雜許多,因而價格也高出許多,在選擇設備時要考慮到這一點。

  試驗表明,動臂式機器的安裝精度較好,安裝速度為每小時5000個-20000個元件(cph)。復合式和轉塔式機器的組裝速度較高,一般為每小時20000個-50000個。大型平行系統的組裝速度最快,可達50000個-100000個。

  2.錫膏印刷機

bet305亚洲版   與貼片機的情況不同,印刷機的廠商要少許多,主要有美國的MPM、國的DEK、日本的Minami、Hitachi、德國的EKRA,特別是前兩家,市場占有率較其他廠商高出許多。

bet305亚洲版   印刷機可分為半自動和全自動兩種,半自動不能與其他SMT設備連接,需要人為干預(例如傳送板子),但結構簡單、價格便宜(僅相當于全自動機型的1/10~1/5),適合科研院所使用,典型機型有DEK的248。全自動印刷機可連進SMT生產線里,無須人為干預,自動化程度高,適用于規模化生產。如英國DEK公司的DEK265 INFINITY型印刷機就是一種具有伺服壓力控制系統的全自動印刷機。印刷參數用計算機數字化設置,絲網和基板的標記可用其視覺系統自動識別對準,其印刷重復定位精度可達±0.004mm、印刷循環周期為8秒。其他較典型機型有MPM的UP3000系列、Minami的MK系列、EKRA的X5。

  需要指出,在傳統的焊膏印刷過程中,影響印刷效果的最大變量之一是放置在模板上的焊膏品質不斷地變化;焊膏中助焊劑的蒸發;焊劑中的低沸點溶劑的蒸發;錫球在開放的環境中氧化及焊膏在印刷暫停時可印性變差等。另外,隨著焊膏的使用,刮刀推動的焊膏量減少,從而引起漏印,或者由于過多的焊膏粘在刮刀上而引起網孔不能完全填滿。解決這個問題的辦法是將焊膏放在一個容器里,采用自動焊膏涂敷系統,就可以保證焊膏適時適量地加到模板上。另外,使用帶有涂敷系統的容器還可減少焊膏在操作者面前的暴露程度,并且使設備和其他工具盡量保持干凈。目前MPM和DEK公司都開始采用這一新技術,MPM稱之為“流變泵”,DEK稱之為“ProFlow”。

  3.回流焊爐

bet305亚洲版   回流焊接設備正向著高效、多功能、智能化發展,其中有具有獨特的多噴口氣流控制的回流焊爐、帶氮氣保護的回流焊爐、帶局部強制冷卻的回流焊爐、可以監測元器件溫度的回流焊爐、帶有雙路輸送裝置的回流焊爐、帶中心支撐裝置的回流焊爐等。除了上述這些新型回流焊爐外,智能化再流爐也已經出現了,其調整運轉由內置計算機控制,在Window視窗操作環境下可很方便使用鍵盤或光筆輸入各種數據,又可迅速地從內存中取出或更換回流焊工藝曲線,節省調整

  時間,提高了生產效率。智能化回流焊爐的許多機構的運作,例如:回流爐自動啟動和停止,在規定時間選定存儲的回流焊工藝曲線,自動調整加熱區設置,啟動回流焊爐,到時關閉,鏈式傳送帶寬度自動調節,與加工印制板尺寸相匹配,通氮工藝與常規空氣回流焊工藝變換等功能的自動設置都不必人工操作,全由計算機程序控制。智能化回流焊爐的出現,給SMT焊接工藝增添了新的活力。

bet305亚洲版   回流焊爐的主要廠家有美國BTU、Heller、德國ERSA、SEHO、荷蘭的SOLTEC及日本ANTOM等公司。回流焊爐國內廠家也可制造,例如勁拓、創益等,盡管在功能性、穩定性、溫控精度上與國外先進水平有些差距,但性能完全可以滿足需求,價格也要便宜很多。

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