SMT設備正在進行哪些方向的創新升級?
隨著電子產品越來越小型化,IC、CPU等集成度越來越高,制造業亟待轉型升級,電子產品設計日新月異,智能化、自動化也成為企業的發展趨勢。表面裝貼技術(SMT)作為新一代的電子裝聯技術,近十年來發展神速,應用范圍十分廣泛,己經浸透到各個行業,各個領域,并且在許多領域中己經部分或完全取代了傳統的線路板通孔插裝技術。其工藝流程可大致分為:印刷、貼片、焊接與檢測(每道工藝中均可加入檢測環節以控制質量)。SMT技術以其自身的特點和優勢,使電子組裝技術發生了根本性、革命性的變化。根據國家工業和信息化部的最新預測,今后幾年每年需求SMT設備將會有幾百臺套以上,SMT技術仍有強大的發展動力。
高精度印刷,把好SMT生產第一道關
SMT印刷作為表面貼裝生產線的第一道工序,質量的好壞對SMT產品的合格率有著極其重大的影響。影響錫膏印刷質量的一個重要因素是印刷機各部分的運動控制精度,目前SMT產品的生產向高產出率和“零缺陷”方向發展,在生產中,印刷機需要長時間穩定不間斷地高速運行,這對其運動控制系統的運行速度、穩定性及可靠性提出了很高的要求,廣大印刷裝配大廠的創新技術正在不斷挑戰質量和生產效率的極限。
世界領先的SMT設備供應商ASM先進裝配系統有限公司(2017慕尼黑上海電子生產設備展,展位號:E3館3106)便是很好的例子,其DEK NeoHorizon iX印刷平臺憑借其高級特性,可為任何產品提供功能強大且高度準確的解決方案,DEK NeoHorizon Back-to-Back還進一步提升了DEK雙軌印刷的概念,這一簡單巧妙的解決方案,使其可隨時轉變為兩臺單軌機器,在保護投資的同時,隨時應對變化。
同時,DEK NeoHorizon iX的模塊化結構還可帶來全面的靈活性,借助開創性的DEK HawkEye技術,提升工藝制程檢查。另外,DEK ProFlow ATx封閉式印刷頭和DEK自動焊膏補充裝置可大大減少人為操作,提升效率和成本。采用全新高效的DEK Cyclone Duo鋼網底部清潔系統,能夠最大限度的減少清潔時間和耗材使用。
聚焦SMT全線生產,SMT貼片機高性能高效率高集成
貼片機是用來實現高速、高精度、全自動貼放元器件的設備,關系到SMT生產線的效率與精度,是SMT生產線最為關鍵、技術和穩定性要求最高的設備,往往占了整條生產線投資額的一半以上,其發展趨勢可用“三高四化”來概括,即高性能、高效率、高集成,柔性化、智能化、綠色化、多樣化。
具體而言,SMT貼片機經過了3代發展,已由早期的低速度(1-1.5秒/片)和低精度(機械對中)發展到高速(0.08秒/片)和高精度(光學對中,貼片精度±60um/4q)的全自動貼片機。第一代貼片機不具備視覺識別器件、精密的伺服系統、自動送板及自動換嘴功能,只有精度不高的步進多軸系統;第二代貼片機具備視覺識別功能,貼裝頭也由2個擴展到更多數量,自動傳送及進口伺服技術XY軸系統也可以導入;第三代貼片機具備更高級別的提升,如器件識別與貼裝優化功能,Z軸高度采用精密的伺服技術,滿足對不同器件與IC的厚度檢測與補給,高精度的貼裝,第三代貼片機實際上是一種精密的工業機器人,由計算機,光學,精密機械,滾珠絲桿,直線導軌,線性馬達,諧波驅動器以及真空系統和各種傳感器構成的機電一體化的高科技裝備。
伴隨著各種各樣電子設備的小型化、高功能化,在貼裝形態中對高密度化和復雜化的要求比現在更高,特別是對于SMD和半導體的混載貼裝的要求正在日益增加。為了促進降低生產成本和縮短交貨時間,富士機械制造株式會社(2017慕尼黑上海電子生產設備展,展位號:E3館3106)研發了將半導體的后道工序組合進貼裝工序的NXT-H。NXT-H在具有大幅度超過一般貼片機的高精度的同時,實現了高生產率,貼裝精度最高±5μm、產能最高達24,900CPH。NXT-H繼承了累計出廠臺數53,000模組的NXT系列理念,作為以貼裝工作頭為主的各單元模組化后,通過供應晶圓的裝置MWU12i,廣泛地對應4、6、8、12英寸的晶圓尺寸,更換模組可以用1臺機器貼裝最多25種晶圓。
高品質與綠色同行,SMT回流焊更注重節能環保
SMT回流焊是通過重新熔化預先放置的焊料面形成焊點,在焊接過程中不再加任何額外焊料的一種焊接方法,通過設備內部的加熱電路,將空氣或氮氣加熱到足夠高的溫度后吹向已經貼好元件的線路板,讓元件兩側的焊料融化后與主板粘結,已成為SMT的主流工藝。板卡上的元件大都是通過這種工藝焊接到線路板上的。
然而,空氣質量的日漸惡化,SMT焊接設備的環保性慢慢也被愈發多的人重視。銳德熱力設備(東莞)有限公司(2017慕尼黑上海電子生產設備展,展位號:E3館3106)的VisionXP+Vac 焊接系統采用了符合當下趨勢的節能環保概念,并把高品質可持續生產與現代制造業需求相結合,在研發過程中尤其注重高能效、低排放和最低成本等因素,是高能效的節能助手。該系統配備了全新的真空模塊單元,可一步實現真空回流焊接,直接有效地解決了焊接后(當焊料處于最佳熔解狀態時)出現氣孔、空洞和空隙等問題:2mbar真空可將空洞率降到2%以下。VisionXP+Vac真空單元模塊采用可分離式設計,因此亦可用于非真空回流焊接制程,靈活匹配不同的生產需求。