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SMD贴装设备面对电子产品袖珍化的挑战

放大字体  缩小字体 发布日期:2011-03-31  浏览次数:213
表 4 所列示的是高密度电路互连技术,这些互连技术的应用尤其是在模块制造中的重要性正在显示出来。半导体技术和PCB装联技术在这里得到了相交点。
 
表 4 高密度互连技术的发展趋势
 
2002
2004
2006
2008
单 位
无源器件贴装精度
100
75
50
50
μm
IC贴装精度
 
50
50
40
40
μm
Flip-Chip
(再流焊)
25
20
17
10
μm
Flip-Chip
(ACA)
14
8
7
6
μm
 
5.            电子组装的变化
如前所述;现代高级终端电子产品的特怔是袖珍化和多功能集成。电话和计算机的功能合成将引入一个耐用,袖珍型的电子产品如个人通讯系统,高端GSM电话,网络系统。这些产品得到了市场,又刺激了生产量的急速增加。,通时产品多样性的要求也上升。
所以OEM厂商越来越涉及产品设计,市场及销售(图 4所示)。
这些产品的制造都趋于EMS9电子制造服务)和CEM(合同电子制造)两种形式。EMS(准合同)集中在OEM产品的柔性批量的生产。因此EMS企业正成为SMD贴装设备最重要的用户。
 
6.           SMD贴装工艺
SMD贴装过程包括PCB送入,器件吸持,移动器件对准(CA),识别,移动器件到PCB上方,基准对准系统检查识读PCB基准标志,贴装器件,贴装头返还送料区,PCB送出。(图 5 所示)
 
 
 
在这九个工序中,唯一有效的是贴装器件。其他工序仅仅是辅助,尽可能并行完成,例如;
l一组批吸持器件
CA可与贴装头移动并行(飞行对中,飞行定向)
吸持与贴装并行(双道贴装),减少CA/FA则就提高了贴装速度,减少了贴装时间。
图 5 吸持/贴装过程步序
6.            SMD贴装设备创新的关系
愿对下一代SMD贴装设备进行投资的电子制造厂主要受下面4
个方面的推动;
 制造成本(COP),取决于损耗/得益成本,操作成本,维护成本,产出
l柔性操作,或设备对生产要求的变化响应能力,(转换时间,批量适应能力,送料器适应及PCB规格更改能力
l技术能力,新一代器件封装的贴装,贴装设备的扩展功能,(精度,器件装载,贴装工艺)
 技术支持(维护,操作容易,友情操作界面)在考虑新贴装设备时,技术能力是主要因素,。。。
 
 
如果想通过降低贴装设备的成本,以此来降地低制造成本(COP)是困难的。因为贴装设备的视觉系统,伺服系统及机械机构的成本基本是不变的。所以降地低制造成本(COP)只能通过设计智能化及高速SMD贴装机,除了制造成本外,还有下面5个问题;
 排除报废产品
l排除无效时间
l增加产出
减少操作者人为干涉
l减少维护成本
为了排除报废产品,另缺陷是主要条件。在SMD贴装设备中,一些可能的项目可集总在调整检验系统内或贴装质量控制系统。
SMD      的效率改进,可通过排除无效时间来达到。高速PCB传送系统或双道PCB传送系统,按照快速转换概念,如送料车,增强型视觉飞行定向,飞行对中及集聚对中检查,TOOLBIT转换,智能化贴装程序优化。
贴装设备朝着增加产出稳定发展,这是通过提高机器的加速度及速度及并行贴装概念,模块化,可伸缩,可扩展及伺服控制贴装头来达到的。
减少操作者人为干涉减少,可通过过程贴装质量控制系统;每台机器上增加送料器装载量,来减少送料器更换的装卸操作,或采用散装送料器。后者减少操作者的干涉,低的ppm吸持缺陷,减少送料器装载空间,改进送料器上机时间,另卷带损耗等这样能节省12-15的成本。
7. 柔性化的改进
在SMD贴装过程中,所谓柔性指的是两个方面;贴装类型和贴装批量变化的适应能力。当生产品种转换,贴装类型的柔性化能通过贴装设备最低的调整度来实现的,其有下面4个方面来增强;
具有软件控制PCB宽度调节,柔性支撑及PCB边沿夹持的另PCB专用定位固定装置等柔性PCB传送系统加快PCB转换时间。
l使用在线控制系统的软件控制生产品种转换。
通过增加送料器的装载位置或相应的送料车加速送料器的更换时间
l 吸嘴飞行更换,更换时间降到最低,无时间损耗或增加吸嘴更换速度,减少时间损失。
8. 技术能力的改进
SMD贴装设备应具有装载先进器件封装,电路基板及适应各种电路互连技术的能力。同时,为满足器件及电路连接的要求,设备结构应能经受考验,且功能可扩展升级。
主要因素如下;
l 器件微型化要求提升贴装设备的贴装精度
lPCB的微型化要求提升设备的贴装精度与工艺基准识别
l适应先进电路连接工艺,如ACA,ICA,激光
9.运行操作的改进
现在的SMD贴装设备越来越实现友情操作,与操作者无关。
系统对下面几方面的问题实行过程监控;
l 自动周期性校准,线性电机(不需要传动变速装置),空气导轨(非接触式),减少或去除维护工作
l 过程维护概念,如条件监控
l 先进多煤体用户界面
l 自动误差恢复
10.结  论
对电子制造业者和SMD设备供应商来讲,满足电子产品袖珍化及多功能的要求是特别重要的(图 6)。由于器件封装及相关制造技术的快速发展,基于平台结构,高模块化,柔性化,可伸缩,可扩展升级的SMD贴装设备的新概念成为业界的共识。这些新概念已经融入全球正在设计,制造,销售的SMD贴装设备中。
 
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