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啟東SMT貼片0201組裝,從困難到常規放置

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啟東SMT貼片0201組裝,從困難到常規放置

發布日期:2020-05-03 作者: 點擊:

本文解釋并討論了在大批量和高混合裝配操作中控制0201放置的指導原則。

盡管通常認為這是一個相對較新的發展,啟東SMT貼片但自1950年代初以來就已經可以使用印刷電路板(PCB)。

SMT早得到普遍接受是在1980年代初,當時Dynapert MPS-500和FUJI CP-2等機器進入市場。當時,流-行的放置元件是1206(3216)電阻器和電容器。然而,在一兩年之內,1206取代了0805(2125),成為SMT放置的常見組件。

0603(1608)組件開始發展。此時,許多組裝機制造商都回到了研發,研究和開發實驗室,以重新評估用于容納這些新的較小組件的技-術。這些組件帶給裝配設備的變型包括高分辨率的相機和較小的真空噴嘴。

0402(1608)封裝的出現在PCB組裝的各-個方-面提出了進一步的挑-戰。在機器開發方面,真空噴嘴變得越來越小,越來越脆弱。組件供料器成為新的重-點,它可以作為改進的單元,使機器的零件精-確。

隨著0402組件的出現,過程挑-戰已增加到成功放置組件所需解決的挑-戰。焊膏印刷變得關鍵–模板厚度和焊膏網格越來越成為重要的工藝考慮因素。這種放置所需的技-術還涉及大量的新成本。

這些因素的結合創-造了一種新的包裝形式,這是電子工業歷史-上采用慢的包裝形式??傮w而言,近五年來,0402包裝在業界得到了廣 -泛的接受-如今,許多組裝廠從-未放過0402板材。

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現在,我輸入了0201。

在過去的一年半中,0201的放置一直是整個行業討論的關鍵主題。由于尺寸,重量和功耗的要求,許多OEM板組裝商需要在其產品中集成甚至小的組件和技-術。合同制造商(CM,合同制造商)還擁-有新技-術,以使組裝過程保持新狀態,并為客戶提供全-方-位的服務。對于機械制造商而言,挑-戰在于在動態技-術變革的時代中開發出對陳舊裝配設備的抵-抗-力。

0201安置挑-戰

0201組件的放置比其前面的組件干預具挑-戰性。主要原因是0201封裝大約是相應的0402尺寸的三分之一。

先前可接受的機器放置精度立-即成為0201引入的局限。此外,傳統的工業膠帶技-術規范允許太多的移動以確-???靠地放置0201,并且提-高過程控制的水平才能使0201成為生產產品現實。

盡管這些障礙很大,但遠非不可克服。當然,他們需要所-有的決定,因為0201放置所需的技-術需要大量資金,并且高層管理者有希望進行研發(R&D)。

可-靠0201放置的關鍵

在FUJI,積極的研發計劃使所-有電路組裝機都-能以100%的速度與0201兼容,具有低的抽吸可-靠性為99.90%,目標的抽吸可-靠性為99.95%和小的放置可-靠性。是99.99%。評估設計的各-個方-面是否具有在完整的0201程序上工作的能力,并且緊密相關的機器組件參數的單個元素的組合被證明對成功至-關重-要。這些參數包括:研發計劃得出的結論是,能夠精-確地確-定滑架臺的位置并進行小程度的調整以補償膠帶的不準確性,這是使部件拾取可-靠性達到99.95%以上的關鍵因素。為此,對送料臺進行精密加工,以確-保各個送料器的可重復定位,并與使用兩軌線性移動導軌的高分辨率半閉環伺服系統結合使用。根據視覺系統判斷的抽吸-精度結果,該設計可以進行較小的調整。這樣可以確-保組件盡可能靠近中心。

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為此,對送料臺進行精密加工,以確-保各個送料器的可重復定位,并與使用兩軌線性移動導軌的高分辨率半閉環伺服系統結合使用。根據視覺系統判斷的抽吸-精度結果,該設計可以進行較小的調整。這樣可以確-保組件盡可能靠近中-心。組件進紙器。送料器制造成具有非-常嚴格的公差,以確-保抽吸位置的可重復性,而與組件高-度和大量可能的組件位置無關。用于將進紙器定位和鎖定到-位的機制耐-用且精-確,而且易于使用。另外,用于制造送紙器的材料具有高-強-度和輕重量,以實現人機工程學操作,同時確-保精-確,可重復地傳送載帶。

進紙器驅動鏈輪。驅動鏈輪在機器定位組件帶的能力中起著關鍵作用。驅動鏈輪齒的形狀,錐度和長度會顯著影響進紙器定位磁帶的能力。還研究了其他因素,例如驅動鏈輪的直徑和與鏈輪接觸的皮帶的數量?;炬溳喸O計的改變導致定位精度提-高,早期的設計在X方向上增加了20%,在Y方向上增加了50%。正確送入組件后,下一步是將組件拉到真空吸嘴上并將其放到板上。真空噴嘴符合要求,可以吸收拾取和放置元件期間的震動,補償焊膏高-度的微小變化,并降-低元件損壞的風險。由于這些原因,噴嘴能夠在其固定裝置內移動。

了解材料選擇,材料硬度,加工公差和熱特性,才能構成可-靠的吸頭。噴嘴在其支架內自由移動,而又不影響精度。

噴嘴軸已組裝。噴嘴軸也是關鍵的設計元素–通過使整個噴嘴與軸組件直接對齊來消-除過速。過壓是由磁頭上下移動時產生的慣性引起的。如果噴嘴和軸不成一直線,則可能會有一點鞭打或過壓。過壓會導致定位精度發生變化,該精度由移動速度,噴嘴的重量和組件的重量確-定。通過消-除超壓,直接對準減少了與元件放置和放置相關的負面因素。

圖3噴嘴設計。噴嘴設計的變化是允許接收0201組件的重要因素。為了繪制0.6×0.3 mm的組件,噴嘴的外徑不超過0.40 mm。這形成了細長的細長噴嘴軸,該噴嘴軸很脆弱,但還保持精度以保持高抽吸可-靠性。從線性軸到錐形設計的更改增加了噴嘴強度,并允許噴嘴抵-抗彎曲。

矩陣結構。所-有-機器在運行過程中都會產生振動?;A框架設計是降-低振動和諧波共振的速度和運動影響的關鍵的一步。通過使用鑄鐵底座和先-進的結構技-術,可以將振動和諧波共振降-低-到機器內-部的可控水平,從而可以消-除負面影響。

符合標準

通過所-有六個關鍵因素,消-除了可-靠地放置0201的障礙。結果,R&D的重-點已經轉移到了新小的組件上,而0201不-再被認為是領-先的組件封裝技-術。

對于0201元件的放置,可接受的工藝窗口在3處約為75μmX和75μmY。為了獲得6個貼片的可-靠性,將X和Y公差減小到50μm。新的高速貼裝設備的額定值為66μm,實際標準偏差約為35?45μm。隨著0201組件的使用越來越廣-泛,制造工藝越來越緊密,可以提-高-精-度。

供應商之間組件尺寸的差異對0201的進料和放置提出了挑-戰。散裝飼料正在開放中,應于2001年投入使用。

盡管該機器現在具有此功能,但是在接下來的12到24個月中,啟東SMT貼片只有一小部分用戶愿意接受0201放置。這類似于球柵陣列(BGA)和0402組件的引入,其中機器的功能領-先于過程狀態。

未來挑-戰

現在,0201組件的放置是新放置設備的標準功能,但仍需要進行其他工作


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