Kuinka valita poiminta- ja paikkakone? Valintaopas ja vinkkejä sudenkuoppien välttämiseen

Johdanto

Elektroniikan valmistuksessa, T&K-laboratorioissa tai SMT-tuotantolinjoillaoikean valinnanSMT valinta ja paikka koneon yksi kriittisimmistä laiteinvestointipäätöksistä. Tässä artikkelissa jaetaan valintaopas ja vinkkejä sudenkuoppien välttämiseen käyttämällä esimerkkeinä NeoDenin SMT pick and place -koneita.

NeoDen poiminta- ja sijoituskoneiden Pikapäätösopas

Kun valitset poiminta- ja sijoituskonetta, aseta etusijalle todellisten tuotantotarpeiden, piirilevyn kokoalueen, komponenttipakkausvalikoiman (esim. 0201-pinta{3}}asennuskomponenteista hieno-pitch QFP/BGA:han), sijoittelun tarkkuusvaatimusten ja syöttökapasiteetin arviointi.

Ennen kuin ostat SMT-koneen, selvitä ensin todelliset tuotantotarpeesi

1. Tehokkaan valintakehyksen luomiseksi suosittelemme tuotantotarpeesi kokonaisvaltaista arviointia seuraavien viiden ulottuvuuden perusteella:

• Tuotantomittakaava:Tarvitseeko sinun koota vain 5 prototyyppilevyä viikossa, valmistaa 500 levyä pieniä-erätuotteita kuukaudessa vai käyttääkö tuotantolinjaa, joka valmistaa kymmeniä tuhansia levyjä vuorossa?
• PCB:n mitat:Mitkä ovat käsittelemiesi piirilevyjen tai paneloitujen levyjen vähimmäis- ja enimmäispituudet ja leveydet?
• Komponenttityyppi sekoitus:Koostuuko tuotteesi ensisijaisesti tavallisista vastuksista ja kondensaattoreista, kuten 0603/0805, vai sisältääkö se 0201 ja 01005 mikro-komponentteja, hieno-korkeus QFP:itä, BGA:ita tai jopa erikoispitkiä-LED-nauhoja?
• Sijoitustarkkuus:Mitkä ovat piirilevyn suunnittelun tiukat vaatimukset nastan jakovälin ja pakkauksen tarkkuuden suhteen?
• Automaatio ja skaalautuvuus:Tarvitsetko manuaalista/pöytäsyöttöä tai täysin automatisoitua tuotantolinjaa, joka integroituu saumattomasti reflow-juotto- ja siirtoasemiin?

2. Kuinka monta PCB:tä sinun todella tarvitsee tuottaa?

Teoreettinen sijoitusnopeus ei vastaa todellista tuotantomäärää. Kone, jonka teho on 10 000 CPH, voi itse asiassa tuottaa vain 3 000 CPH monimutkaisessa todellisessa{5}}tuotantoympäristössä. Tärkeimmät syyt nopeuden vähentämiseen ovat:

• Komponenttipakettien monimuotoisuus (usein vaihtaminen nauha-, putki- ja IC-lokeromuotojen välillä).
• Syöttölaitteen latausaika ja vaihtotaajuus.
• Näönkorjausviiveet (tarkastusprosessit, joihin liittyy ylä--näkymä ja ala{1}}näkymäkamera).
• Piirilevyn syöttö-, asemointi- ja kiinnitysprosessit.
• Manuaalinen käyttäjän väliintulo ja syöttölaitteen säädöt.

Esimerkiksi,NeoDen4 on työpöydän SMTvalitse ja paikkakonesuunniteltu erityisesti prototyyppien ja{0}}pienen erän tuotantoon. Sen joustava arkkitehtuuri mahdollistaa sen, että insinöörit voivat nopeasti suorittaa pienet -eräkokoonpanot ilman monimutkaisia ​​asennusmenettelyjä, samalla kun ne voivat tarvittaessa lisätä tuotantokapasiteettia.

3. Millaisia ​​komponentteja sinun on asennettava?

Komponenttien sekoitus asettaa laitteille paljon suurempia vaatimuksia kuin pelkät nopeusmittaukset. Vakiopinta-asennusvastukset ja -kondensaattorit (kuten 0805 ja 0603) on erittäin helppo asentaa. Kuitenkin, kun pakkauskoot pienenevät 0402:ksi ja 0201:ksi tai laajenevat suuriksi BGA:ksi, QFP:ksi ja lokeropakattuihin liittimiin, sijoituskoneen vaatimukset kasvavat merkittävästi:

• Mikrokomponentit (0201/0402):Edellyttää korkean{0}}resoluution optista näkemystä, tarkkaa tyhjiöpaineen tunnistusta ja tasaista kiihtyvyyden hallintaa estääkseen osien sinkoutumisen.
• Hieno{0}}korkeus IC:t ja BGA:t:Edellytä erityisiä ylä{0}}näkymäkameroita tarkastamaan tarkasti pintojen kohdistuksen ja tasaisuuden ennen sijoittamista.
• Epäsäännöllisen muotoiset osat ja lokeroon{0}}asennetut komponentit:Edellyttää suurempaa välystä, mukautettuja suuttimia ja joustavia syöttölaitekokoonpanoja.

Huomautus:NeoDen N10P:n kaltaiset mallit käyttävät monivaiheisia kameran{1}tarkistusalgoritmeja ja mukautuvia liikenopeuksia varmistaakseen suuren tarkkuuden, kun ne sijoittavat hienojakoisia komponentteja.

Kuinka monta syöttöasemaa PCB-tuotantosi vaatii?

Syöttökapasiteetti määrittää, kuinka monta eri komponenttia (BOM-osaa) kone voi ladata samanaikaisesti.

1. Miksi syöttökapasiteetti on niin tärkeä?

Vaikka kone toimisi äärimmäisen suurilla nopeuksilla, kokonaishyötysuhde heikkenee merkittävästi, jos komponenttirullien vaihtaminen vaatii usein seisokkeja riittämättömän syöttökapasiteetin vuoksi. Riittävän syöttökapasiteetin ansiosta yleisesti käytetyt vakiovastukset ja kondensaattorit pysyvät kuormitettuina koneeseen, mikä lyhentää tuotelinjan vaihtoaikaa tunneista minuutteihin.

2. Syöttölaitetyypit ja pakkaustuki

Elektronisia komponentteja on eri pakkausmuodoissa, ja sijoituskoneiden tulee tukea vastaavia syöttötapoja:

TheNeoDen YY1Se on erinomainen pöytätietokoneiden-koneiden joukossa, ja sen työpöytä tukee suoraan teippien, putken, alustan, lyhytnauhan ja irtonaisten komponenttien syöttöä, mikä tarjoaa poikkeuksellista latausjoustavuutta prototyyppien ja käynnistysryhmien käyttöön.

Mitä piirilevykokoja ja -tyyppejä laitteiston tulee tukea?

Standard Single Board vs. Panelized Board vs. Extra-Long LED Board

Ennen kuin valitset sijoituskoneen mallin, tarkista piirilevyjesi fyysiset mitat:

• Tavallinen yksittäinen hallitus:Voidaan sijoittaa käyttämällä magneettisia kohdistustappeja tai yksikiskoista kiinnittämistä{0}}.
• Matrix-paneeli:Edellyttää laiteohjelmistoa, joka tukee matriisin alkuperäasetuksia, rivi-/sarakematriisin siirtymiä ja "Bad{0}}board Skip" -toimintoa.
• Erikoispitkät{0}}LED-levyt:Kaupalliset valaistusnauhat (kuten 1 200 mm:n valopaneelit) edellyttävät laitteita, joissa on segmentoidun levyn syöttömahdollisuus tai laajennettu X--akselin liike.

PCB-siirto ja automaattinen kiskointegraatio

Prototyyppisovelluksissa piirilevyjen manuaalinen kiinnitys magneettinastoilla tarjoaa erinomaisen kustannustehokkuuden{0}}. Massatuotantolinjoilla auto{2}}kiskot ovat kuitenkin avainasemassa tehokkuuden parantamisessa. Automaattiset kiskot käyttävät valosähköisiä antureita lataamaan levyt automaattisesti, kiinnittämään ne paikoilleen ja siirtämään ne automaattisesti asennuksen päätyttyäreflow uunitai siirtoasemalle.

Kuinka valita oikea suutin komponenteille?

Suuttimen valinta vaikuttaa suoraan tyhjiötiivistykseen, komponenttien vakauteen ja sijoituksen onnistumiseen.

[Suuttimen valintaopas]

• CN030 (0.3 mm) ──>0201 / 0402 pinta--asennuskomponentit
• CN065 (0.65 mm) ──>0402 / 0603 / 0805 pinta--asennuskomponentit ja diodit
• CN140 (1.4 mm) ──>1206 / 1210 / SOT-23 / 5050 LEDit
• CN220 (2.2 mm) ──>SOP IC:t, SOT-89 / SOT-223
• CN400 (4.0 mm) ──>Keskikokoiset{0}}IC:t (5 mm – 12 mm)
• CN750 (7.5 mm) ──> Large ICs (>12 mm) & QFP-paketit

Jos suuttimen aukko ei vastaa komponentin kokoa, se voi helposti aiheuttaa ilmavuotoja, riittämätöntä imua, komponenttien irtoamista nopean liikkeen aikana{0}}tai liialliseen sijoituspaineeseen, joka aiheuttaa juotospastan siltoja ja oikosulkuja.

Onko laitteiden ohjelmointi ja käyttö yksinkertaista ja{0}}käyttäjäystävällinen?

Monimutkainen ohjelmointiympäristö voi luoda tuotannon pullonkauloja ja lisätä riippuvuutta erikoistuneista insinööreistä.

1. Tukee EDA-koordinaattitiedostojen tuontia (CSV/Centroid)

Nykyaikaisten SMT-laitteiden tulisi tukea valtavirran EDA-ohjelmistoista (kuten Altium Designer, KiCad, Eagle, Allegro jne.) vietyjen Centroid / Pick-ja-Place-koordinaattitiedostojen (.CSV, .TXT) suoraa tuontia. Yksinkertainen ja intuitiivinen ohjelmistokäyttöliittymä voi automaattisesti kartoittaa pakettien nimet, koordinaatit, kulmat ja sijoituspuolet (ylä/ala).

2. Ensimmäisen-hallituksen vahvistuksen merkitys

Älä koskaan siirry suoraan massatuotantoon tiedostojen tuonnin jälkeen. SMT:n vakiokäyttömenettely on seuraava:

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

NeoDen9SMTsijoituskonetarjoaa "Vaiheittainen{0}}-virheenkorjaus" ja "Yksityiskohtainen tarkastus" -toiminnot. Käyttäjät voivat suorittaa sijoitusohjelman rivi riviltä tarkistaakseen komponenttien poimintapaikat, kiertokulmat ja kohdistuksen ennen täyden nopeuden automaattista sijoittamista.

Kuinka paljon automaatiota todella tarvitset?

Manual PCB Placement ──> Semi-Automatic Desktop-Level ──>Täysin automatisoitu{0}}linjan SMT-tuotantolinja

• Manuaalinen / puoliautomaattinen{0}}prosessi:Käyttäjät asettavat piirilevyt manuaalisesti magneettiselle alustalle. Ihanteellinen nopeaan T&K-prototyyppien luomiseen, koulutukseen ja pieniin{1}}erätuotantoon.
• Täysin automatisoitu{0}}linjan SMT-tuotantolinja: Jatkuva kokoonpanolinja, joka muodostuu yhdistämällä seulatulostin, sijoituskone, reflow-uuni ja{0}}linjassa oleva AOI automaattisten kuljettimien avulla. Soveltuu suuriin-volyymeihin, ja se vähentää merkittävästi työvoimakustannuksia ja manuaalisen käsittelyn aiheuttamaa kohdistusvirheiden riskiä.

Suuren-tiheyden ja monivuorotuotannon tarpeita varten NeoDen9:n ja NeoDen N10P:n kaltaiset laitteet on varustettu usean-sijoituspään kokoonpanoilla, jatkuvalla sijoittelulogiikalla ja syöttölaitteen tilan seurantatoiminnoilla.

7 yleistä väärinkäsitystä SMT-sijoituskoneita ostettaessa

• Keskittyminen vain nimelliseen maksimi-CPH:hen:Tämä jättää huomiotta todellisen nopeuden alennuksen ja{0}}kortin syöttöjaksot, jotka tapahtuvat, kun näön kohdistus on käytössä.
• Syöttöaseman vaatimusten aliarviointi:Liian harvojen syöttöasemien ostaminen johtaa syöttölaitteiden usein purkamiseen ja uudelleen kokoamiseen, kun vaihdetaan eri tuotteiden välillä.
• Komponenttien korkeus- ja pakkausrajoitusten huomioiminen:Ostin jälkeen huomattiin, että laitteisiin ei voi sijoittaa korkeita kondensaattoreita, raskaita keloja tai suuria IC-lokeroita.
• Piirilevyn mittojen ja levyn jäykkyyden huomioimatta jättäminen:Suurin raideleveys epäonnistui tai ohuiden lautojen painuminen ei ole tuettua.
• Olettaen, että koneen tarkkuus voi peittää prosessivirheet:Sijoittelun siirtymä ei joskus ole mekaaninen tarkkuusongelma, vaan se johtuu viallisista tulostuskaapeleista, kuluneista suuttimista tai -tavanomaisesta poikkeavasta merkkipistesuunnittelusta.
• Ohjelmoinnin ja tiedostojen yhteensopivuuden laiminlyöminen:Laitteiden valitseminen patentoidulla ohjelmistolla tekee tavallisten CAD-koordinaattitiedostojen tuomisesta erittäin hankalaa.
• Jälleenmyynnin{0}}tuen ja varaosatoimituksen laiminlyöminen:Huomioi päivittäiset ylläpitokustannukset ja tarvikkeiden, kuten kameran linssien, suuttimien, tyhjiöputkien ja ohjauskiskojen, tarvittavan teknisen tuen.

FAQ

Q1. Mikä on kriittisin yksittäinen tekijä SMT-konetta valittaessa?

A. Tuotannon yhteensopivuus. Laitteiden on tuettava täysin komponenttipakettisi valikoimaasi, piirilevyn mittoja, materiaalityyppejä ja tavoitetuotantokapasiteettia-sen sijaan, että tavoittelet vain yhtä mittaria.

Q2. Pitääkö SMT-sijoituskone todella varustaa näköjärjestelmällä?

A. Kyllä. Laitteet, joissa ei ole visiojärjestelmiä, toimivat yksinomaan askelmoottorin askelten perusteella. Jos nauhan osat ovat jopa hieman väärin kohdistettuja tai piirilevy on asetettu pieneen kulmaan, näkö-pohjaisen korjauksen puuttuminen johtaa erittäin suuriin virheasteisiin virheasennossa, juotossillassa ja kylmäjuoteliitoksissa.

Q3. Kuinka voit laskea tarkasti tarvittavan syöttöasemien määrän?

A. Tunnista piirilevy, jossa on eniten komponentteja nykyisestä tuoteluettelostasi. Laske kyseiselle piirilevylle tarvittavien 8 mm, 12 mm ja 16 mm teippikelojen määrä sekä putkien ja alustojen komponenttien määrä. Suosittelemme valitsemaan koneen, jonka syöttölaitteiden määrä on hieman suurempi kuin yksittäisen piirilevyn BOM-komponenttien enimmäismäärä, jotta usein käytetyt komponentit voidaan pitää ladattuina, mikä vähentää vaihtoponnistusta.

Q4. Mitä eroa on pöytäkoneen-luokan SMT-koneilla ja keskinopeilla- tai-nopeilla linjan SMT-koneilla?

A. Pöytäkoneen -luokan koneissa (kuten NeoDen4) on kompakti rakenne ja ne tukevat manuaalista tai puoliautomaattista levynsyöttöä, joten ne ovat ihanteellisia T&K-prototyyppien valmistukseen ja pieniin{4}}erätuotantoon. Sitä vastoin keskinopeissa- ja-nopeissa linjakoneissa (kuten NeoDen9 / N10P) käytetään raskaampaa-käyttörunkoa, usean-pään portaalirakennetta ja täysin automatisoituja teloja, ja ne on suunniteltu erityisesti jatkuviin, automatisoituihin kokoonpanolinjatoimintoihin.

Johtopäätös

Oikean SMT-koneen valinta edellyttää laitteiden ominaisuuksien täsmällistä sovittamista todellisiin tuotantotarpeisiin. Suosittelemme noudattamaan tätä 5-vaiheista päätöksentekoprosessia:

Vaihe 1: Määritä piirilevyn mitat ja paneelisuunnittelu

Vaihe 2: Tunnista komponenttipakettien valikoima ja korkeudet tuoteluettelosta

Vaihe 3: Arvioi todelliset kuukausittaiset tuotantokapasiteettitavoitteet

Vaihe 4: Tarkista syöttölaitteen kapasiteetti, näköjärjestelmän kokoonpano ja suutinekosysteemi

Vaihe 5: Arvioi kattavasti kokonaiskustannukset (TCO) ja myynnin jälkeinen-tekninen tuki

Hanki mukautettuja valintasuosituksia

Jos et ole varma, minkä NeoDenin valitset ja aseta koneen kokoonpano parhaiten piirilevysi suunnitteluun ja tuotantokapasiteettisuunnitelmiisi, anna PCB-mitat, BOM-komponenttiluettelo ja tavoitetulos tekniselle tiimillemme.Räätälöimme laitteet ja syöttölaitekokoonpanot, jotka parhaiten vastaavat tuotantotehokkuustarpeitasi.