Maszyny SMD: główny czynnik precyzji i inteligencji produkcji elektronicznej

Maszyny SMD: główny czynnik precyzji i inteligencji produkcji elektronicznej

Technologia urządzeń do montażu powierzchniowego (SMD) jest kluczowym procesem w dziedzinie produkcji elektroniki.sprzęt do kontroliWraz z gwałtownym rozwojem technologii w takich dziedzinach, jak komunikacja 5G, technologia technologiczna i technologia technologiczna mogą być wykorzystywane do tworzenia nowych technologii.Urządzenia AIoT, i elektroniki noszonej, maszyny SMD nieustannie dokonywały przełomów w zakresie montażu na poziomie mikronowym, integracji wieloprocesowej i inteligentnego sterowania.W tym artykule przeprowadzono analizę z trzech wymiarów: podstawowe technologie, wyzwania branżowe i przyszłe trendy.

I. Podstawowe moduły techniczne maszyn SMD
Maszyna wysokiej prędkości
Maszyna z technologią montażu powierzchniowego (SMT) jest podstawowym wyposażeniem linii produkcyjnej SMD, a jej wydajność jest wspólnie określona przez sterowanie ruchem, pozycjonowanie wizualne i system podawania.

Kontrola ruchu: silniki liniowe i technologia lewitacji magnetycznej zwiększają prędkość montażu do 150 000 CPH (części na godzinę).seria Siemens SIPLACE TX przyjmuje równoległą architekturę ramienia robotycznego w celu osiągnięcia ultrawysokiej prędkości montażu 00,06 sekundy na sztukę.

pozycjonowanie wizualne: technologie wielo-spektralnego obrazowania oparte na sztucznej inteligencji (takie jak system 3D AOI ASMPT) mogą identyfikować odchylenie biegunowe komponentu 01005 (0,4 mm × 0,2 mm),o dokładności pozycjonowania ± 15 μm.

System zasilający: tarcza wibrująca i taśma zasilająca obsługują zakres rozmiarów komponentów od 0201 do 55 mm × 55 mm.Seria Panasonic NPM-DX może nawet obsłużyć zakrzywioną powierzchnię montażu elastycznych ekranów OLED.

Urządzenia do spawania precyzyjnego

Oświetlenie węgloweTechnologia ochrony azotu i precyzyjnego sterowania temperaturą (± 1 °C) w strefie wielotemperaturowej może zmniejszyć utlenianie złącza lutowego i nadaje się do bezłowiowej pasty lutowej (punkt stopienia 217-227 °C). PCB stacji bazowej 5G firmy Huawei wykorzystuje technologię lutowania odpływem próżniowym, aby wyeliminować dolne bąbelki układów BGA, z częstotliwością pustki mniejszą niż 5%.

Selekcyjne spawanie laserowe (SLS): W przypadku miniaturyzowanych pakietów QFN i CSP laserowe włókna opracowane przez IPG Photonics osiągają lokalne spawanie poprzez średnicę kropki 0,2 mm,a strefa cieplna (HAZ) jest zmniejszona o 60% w porównaniu z tradycyjnym procesem.

Inteligentny system wykrywania

3D SPI (detekcja pasty lutowej):Technologia pomiarowa 3D Koh Younga wykrywa grubość pasty lutowej (dokładność ± 2 μm) i odchylenie objętościowe poprzez projekcję krawędzi Moire'a, aby zapobiec przełomowi lub fałszywemu lutowaniu.

AXI (Automatyczna inspekcja rentgenowska): Mikrofokusowe promienie rentgenowskie YXLON (o rozdzielczości 1 μm) mogą przenikać przez wielowarstwowe PCBS i identyfikować ukryte wady stopu lutowego BGA.Skuteczność kontroli tablicy ECU Tesla Model 3 wzrosła o 40%.

II. Wyzwania techniczne i kierunki innowacji
Granica montażu elementów miniaturyzowanych
Komponent 01005 i pakiet CSP o odległości 0,3 mm wymagają, aby dokładność regulacji ciśnienia próżniowego dyszki ssania maszyny do montażu powierzchniowego osiągnęła ± 0,1 kPa, a jednocześnienależy pokonać przesunięcie składników spowodowane adsorpcją elektrostatycznąRozwiązania obejmują:

Dźwigacze ssania z materiałów złożonych: Dźwigacze ssania pokryte ceramiką (takie jak Fuji NXT IIIc) zmniejszają współczynnik tarcia i zwiększają stabilność odbierania mikroelementów.

Kompensacja ciśnienia dynamiczna: system Nordson DIMA automatycznie reguluje ciśnienie montażowe (0,05-1N) poprzez sprzężenie zwrotne ciśnienia powietrza w czasie rzeczywistym w celu zapobiegania pękaniu żetonu.

Kompatybilność między nieregularnymi kształtami i elastycznymi podłożami
W przypadku telefonów z składanymi ekranami i elastycznych czujników konieczne jest zamontowanie komponentów na podłogach PI (polimid).Innowacyjne rozwiązania obejmują::

Platforma adsorpcji próżniowej: maszyna do rozmieszczania JUKI RX-7 przyjmuje adsorpcję próżniową w strefie, jest kompatybilna z elastycznymi podłożami o grubości 0,1 mm, a promień gięcia wynosi ≤3 mm.

Pozycjonowanie za pomocą lasera: ultrafioletowy laser Coherent wytwarza mikromarki (z dokładnością 10 μm) na powierzchni elastycznych podłożeń,pomoc w układzie widzenia w korygowaniu błędów deformacji termicznej.

Popyt na produkcję wieloodmiotową i produkcję małych partii
Przemysł 4.0 sprzyja rozwojowi linii produkcyjnych w kierunku szybkiej zmiany modelu (SMED), a urządzenia muszą obsługiwać tryb "jednego kliknięcia":

Modułowe podkładki: podkładka Yamaha YRM20 może zakończyć przełączanie specyfikacji taśmy materiałowej w ciągu 5 minut i obsługuje adaptacyjną regulację szerokości pasma od 8 mm do 56 mm.

Cyfrowa symulacja bliźniaków: oprogramowanie Siemens Process Simulate optymalizuje ścieżkę montażu poprzez wirtualne debugowanie, zmniejszając czas zmiany modelu o 30%.

Iii. Przyszłe trendy i perspektywy przemysłu
Optymalizacja procesów oparta na AI

Model przewidywania wad:Platforma NVIDIA Metropolis analizuje dane SPI i AOI w celu wyszkolenia sieci neuronowej do przewidywania defektów druku pasty lutowej (prędkość dokładności >95%) i uprzedniego dostosowania parametrów procesu.

Samouczący się system kalibracji: sterownik AI firmy KUKA może zoptymalizować krzywą przyspieszenia montażu na podstawie danych historycznych, zmniejszając ryzyko przesunięcia lotu części.

Innowacje w zakresie ekologicznej produkcji i zużycia energii

Technologia lutowania niskotemperaturowego: pasta lutowa Sn-Bi-Ag (punkt topnienia 138°C), opracowana przez Indium Technology, nadaje się do lutowania z powrotem w niskiej temperaturze,zmniejszenie zużycia energii o 40%.

System recyklingu odpadów: ASM Eco Feed recykluje tworzywa sztuczne i metale znajdujące się w pasie odpadów, przy czym współczynnik ponownego wykorzystania materiału wynosi do 90%.

Technologia integracji fotoelektrycznej hybrydowej
Urządzenia CPO (Co-packaged Optics) wymagają jednoczesnego montażu silnika optycznego i chipa elektrycznego.

Moduł wyrównania w nanoskali: System wyrównania laserowego Zeiss umożliwia wyrównanie na poziomie submikronowym przewodników fal optycznych i układów fotonicznych krzemu za pomocą interferometru.

Spawanie bez kontaktu: technologia LIFT (laserowo-indukowanego przeniesienia do przodu) umożliwia precyzyjne umieszczenie elementów fotonicznych kryształowych, unikając uszkodzenia mechanicznego przez naprężenie.

Wniosek
Jako centralny układ nerwowy produkcji elektronicznej,ewolucja technologiczna maszyn SMD bezpośrednio określa granicę między miniaturyzacją a wysoką wydajnością produktów elektronicznychOd montażu na poziomie mikronowym 01005 komponentów do inteligentnych linii produkcyjnych sterowanych przez sztuczną inteligencję, od elastycznej adaptacji podłoża do integracji fotoelektrycznej hybrydowej,Innowacje w zakresie sprzętu przełamują ograniczenia fizyczne i wąskie gardła procesówDzięki przełomowym osiągnięciom chińskich producentów takich jak Huawei i Han's Laser w dziedzinie precyzyjnego sterowania ruchem i spawania laserowego,globalny przemysł SMD przyspieszy swoją iterację w kierunku wysokiej precyzji, wysokiej elastyczności i niskiej węglowości, tworząc podstawy produkcji nowej generacji urządzeń elektronicznych.