Com triar una màquina de selecció i col·locació? Una guia de selecció i consells per evitar trampes

Introducció

En la fabricació d'electrònica, laboratoris d'R+D o línies de producció SMT,seleccionant la dretaSelecció SMT i col·loca la màquinaés una de les decisions d'inversió en equips més crítiques. Aquest article compartirà una guia de selecció i consells per evitar inconvenients, utilitzant com a exemple les màquines de selecció i col·locació SMT de NeoDen.

Màquines de recollida i col·locació de NeoDen Guia ràpida de decisions

Quan seleccioneu una màquina de recollida i col·locació, prioritzeu l'avaluació de les vostres necessitats de producció reals, el rang de mida de PCB, el rang de paquets de components (p. ex., des de components de muntatge en superfície-0201 fins a QFP/BGA de pas-fins), els requisits de precisió de la ubicació i la capacitat d'alimentació.

Abans de comprar una màquina SMT, primer aclariu les vostres necessitats reals de producció

1. Per establir un marc de selecció eficient, us recomanem que avalueu de manera exhaustiva les vostres necessitats de producció en funció de les 5 dimensions següents:

• Escala de producció:Necessites muntar només 5 taulers prototip per setmana, produir 500 taulers de productes per lots petits-al mes o fer funcionar una línia de producció que ha de completar desenes de milers de taulers per torn?
• Dimensions del PCB:Quines són les longituds i amplades mínimes i màximes de les plaques de circuit o plaques panelitzades que manegeu?
• Barreja de tipus de components:El vostre producte consisteix principalment en resistències i condensadors estàndard, com ara 0603/0805, o inclou micro-components 0201 i 01005, QFP de pas-fins, BGA o fins i tot tires LED extra-llargues?
• Precisió de la ubicació:Quins són els requisits estrictes del disseny de PCB pel que fa al pas del pin i la precisió del paquet?
• Automatització i escalabilitat:Necessites una alimentació manual/d'escriptori o una línia de producció totalment automatitzada que s'integri perfectament amb les estacions de soldadura i transferència de refluig?

2. Quants PCB necessites realment per produir?

La velocitat de col·locació teòrica no és igual a la producció real. Una màquina amb 10.000 CPH pot produir només 3.000 CPH en un entorn de producció real-complex. Les principals causes de la reducció de velocitat inclouen:

• Diversitat de paquets de components (canvi freqüent entre formats de cinta, tub i safata IC).
• Temps de càrrega de l'alimentador i freqüència de canvi.
• Retards en la correcció de la visió (processos d'inspecció que inclouen càmeres de vista superior-i inferior-).
• Processos d'alimentació, posicionament i subjecció de PCB.
• Intervenció manual de l'operador i ajustos de l'alimentació.

Per exemple, elNeoDen4 és un SMT d'escriptoritriar i col·locarmàquinadissenyat específicament per a la creació de prototips i la producció de-petits lots. La seva arquitectura flexible permet als enginyers completar ràpidament conjunts de-lots petits sense procediments de configuració complexos, alhora que permeten augmentar la capacitat de producció segons sigui necessari.

3. Quins tipus de components cal col·locar?

La barreja de components exigeix ​​molt més l'equip que les simples mètriques de velocitat. Les resistències i condensadors estàndard de muntatge-superfície (com ara 0805 i 0603) són molt fàcils de col·locar. Tanmateix, a mesura que les mides dels paquets es redueixen a 0402 i 0201, o s'expandeixen a grans BGA, QFP i connectors-empaquetats en safata, les exigències de la màquina de col·locació augmenten significativament:

• Micro-components (0201/0402):Requereix una visió òptica d'alta-resolució, una detecció precisa de la pressió de buit i un control d'acceleració suau per evitar que els components s'expulsin.
• Circuits integrats-de pas fi i BGA:Requereix càmeres de visió superior-dedicades per inspeccionar amb precisió l'alineació i la planitud dels pins abans de col·locar-les.
• Components de forma irregular i components-muntats a la safata:Requereix més espai lliure, broquets personalitzats i configuracions d'alimentació flexibles.

Nota:Models com el NeoDen N10P utilitzen algorismes d'inspecció de càmeres en diverses-etapes i velocitats de moviment adaptatives per garantir una alta precisió mentre col·loquen components-de pas fi.

Quantes estacions d'alimentació requereix la vostra producció de PCB?

La capacitat de l'alimentador determina quants components diferents (articles de la LDM) pot carregar la màquina simultàniament.

1. Per què és tan important la capacitat de l'alimentació?

Fins i tot si una màquina funciona a velocitats extremadament altes, l'eficiència general es reduirà significativament si calen parades freqüents per canviar les bobines de components a causa d'una capacitat d'alimentació insuficient. Una capacitat d'alimentació suficient permet que les resistències i condensadors estàndard d'ús habitual romanguin carregats a la màquina, reduint el temps de canvi de línia de productes d'hores a minuts.

2. Tipus d'alimentadors i suport d'embalatge

Els components electrònics es presenten en diferents formats d'embalatge i les màquines col·locadores han de suportar els mètodes d'alimentació corresponents:

ElNeoDen YY1sobresurt entre les màquines d'escriptori-de classe, la seva taula de treball admet directament cinta, tub, safata, cinta curta i alimentació de components solts, oferint una flexibilitat de càrrega excepcional per als equips de prototipat i d'inici.

Quines mides de PCB i tipus de plaques ha de suportar l'equip?

Placa única estàndard vs. Placa panelitzada vs. Placa LED extra-llarga

Abans de seleccionar un model de màquina de col·locació, reviseu les dimensions físiques de les vostres plaques de circuit:

• Junta única estàndard:Es pot col·locar mitjançant agulles de posicionament magnètics o una subjecció de-rail senzill.
• Panell de matriu:Requereix un programari d'equip que admeti la configuració de l'origen de la matriu, els desplaçaments de la matriu de fila/columna i una funció "Saltar tauler-dolent".
• Plaques LED-moltes llargues:Les tires d'il·luminació comercials (com ara panells de llum de 1200 mm) requereixen equips amb capacitats d'alimentació de taulers segmentats o un recorregut de l'eix X-estès.

Transferència de PCB i integració de ferrocarril automàtica

Per a aplicacions de prototipat, assegurar manualment les plaques de circuit amb pins magnètics ofereix una excel·lent rendibilitat{0}}de cost. Tanmateix, per a les línies de producció massiva, els-rails automàtics són clau per millorar l'eficiència. Els rails automàtics utilitzen sensors fotoelèctrics per carregar automàticament els taulers, subjectar-los al seu lloc i, un cop finalitzada la col·locació, transportar-los automàticament alforn de refluxo estació de transferència.

Com seleccionar el broquet correcte per als components?

La selecció de broquets afecta directament el segellat al buit, l'estabilitat dels components i les taxes d'èxit de col·locació.

[Guia de selecció de broquets]

• CN030 (0.3 mm) ──>0201 / 0402 Components de muntatge-superfície
• CN065 (0.65 mm) ──>0402 / 0603 / 0805 components i díodes de muntatge en superfície-
• CN140 (1.4 mm) ──>1206 / 1210 / SOT-23 / 5050 LED
• CN220 (2.2 mm) ──>SOP IC, SOT-89 / SOT-223
• CN400 (4.0 mm) ──>Circuits integrats-mitjans (5 mm - 12 mm)
• CN750 (7.5 mm) ──> Large ICs (>12 mm) i paquets QFP

Si l'obertura del broquet no coincideix amb la mida del component, pot provocar fàcilment fuites d'aire, succió insuficient, expulsió del component durant el moviment a gran -velocitat o pressió de col·locació excessiva que provoqui ponts de pasta de soldadura i curtcircuits.

La programació i el funcionament de l'equip són senzills i fàcils d'utilitzar-?

Un entorn de programació complex pot crear colls d'ampolla de producció i augmentar la dependència dels enginyers especialitzats.

1. Admet la importació de fitxers de coordenades EDA (CSV/Centroid)

Els equips SMT moderns haurien d'admetre la importació directa de fitxers de coordenades Centroid/Pick-i-Place (.CSV, .TXT) exportats des del programari EDA convencional (com Altium Designer, KiCad, Eagle, Allegro, etc.). Una interfície de programari senzilla i intuïtiva pot mapar automàticament noms de paquets, coordenades, angles i costats de col·locació (superior/inferior).

2. La importància de la primera-verificació del tauler

No procediu mai directament a la producció en massa després d'importar fitxers. El procediment de funcionament estàndard de l'SMT és el següent:

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

NeoDen9SMTmàquina de col·locacióofereix les funcions "Depuració-a-pas a pas" i "Inspecció detallada". Els operadors poden executar el programa de col·locació fila per fila per verificar les posicions de recollida dels components, els angles de rotació i l'alineació abans d'iniciar la col·locació automàtica-a tota velocitat.

Quanta automatització necessiteu realment?

Manual PCB Placement ──> Semi-Automatic Desktop-Level ──>Línia de producció SMT en línia-totalment automatitzada

• Procés manual/semi-automàtic:Els operadors col·loquen manualment les plaques de circuit en una plataforma magnètica. Ideal per a la creació ràpida de prototips d'R+D, formació i producció en petits-lots.
• Línia de producció SMT en línia-totalment automatitzada: Una línia de muntatge contínua formada per enllaçar una impressora de pantalla, una màquina de col·locació, un forn de reflux i-AOI en línia mitjançant transportadors automatitzats. Apte per a la fabricació de grans-volums, redueix significativament els costos laborals i el risc de desalineació causada per la manipulació manual.

Per a necessitats de producció d'alta-densitat i diversos-torns, equips com ara NeoDen9 i NeoDen N10P estan equipats amb configuracions de capçals de col·locació múltiples, lògica de col·locació contínua i capacitats de supervisió de l'estat de l'alimentació.

7 idees errònies habituals a l'hora de comprar màquines de col·locació SMT

• Centrant-nos únicament en el CPH màxim nominal:Això passa per alt la reducció de la velocitat real i els cicles{0}}d'alimentació de la placa que es produeixen quan l'alineació de visió està activada.
• Subestimació dels requisits de l'estació d'alimentació:La compra de massa poques estacions d'alimentació comporta un desmuntatge i un muntatge freqüents dels alimentadors quan es canvia entre diferents productes.
• Ignorant l'alçada dels components i les restriccions del paquet:Descobrir després de la compra que l'equip no pot allotjar condensadors alts, inductors pesats o safates IC grans.
• Ignorant les dimensions de la PCB i la rigidesa de la placa:No verificar l'amplada màxima de la via o passar per alt l'enfonsament de les taules primes quan no estan suportades.
• Suposar que la precisió de la màquina pot emmascarar els defectes del procés:L'offset de col·locació de vegades no és un problema de precisió mecànica, sinó que és causat per plantilles d'impressió defectuoses, broquets desgastats o disseny de punt de marca no-estàndard.
• Descuidant la programació i la compatibilitat de fitxers:La selecció d'equips amb programari propietari fa que la importació de fitxers de coordenades CAD estàndard sigui extremadament complicada.
• Descuidant l'assistència postvenda i el subministrament de recanvis:Passant per alt els costos de manteniment diari i el suport tècnic necessaris per a consumibles com ara lents de càmera, broquets, tubs de buit i guies.

Preguntes freqüents

Q1. Quin és el factor més crític a l'hora de seleccionar una màquina SMT?

A. Compatibilitat de producció. L'equip ha de ser totalment compatible amb la gamma de paquets de components, les dimensions de la PCB, els tipus de material de la LDM i la capacitat de producció objectiu-en lloc de seguir una única mètrica.

P2. Una màquina de col·locació SMT realment necessita estar equipada amb un sistema de visió?

A. Sí. Els equips sense sistemes de visió funcionen únicament en funció dels passos del motor pas a pas. Si els components de la cinta estan fins i tot lleugerament desalineats o la PCB es col·loca en un angle lleuger, l'absència de correcció basada en la visió-durà a un índex de defectes extremadament alt per a la col·locació equivocada, el pont de soldadura i les juntes de soldadura en fred.

P3. Com es pot calcular amb precisió el nombre necessari d'estacions d'alimentació?

A. Identifiqueu el PCB amb més varietats de components a la vostra LDM actual. Calcula el nombre de bobines de cinta de 8 mm, 12 mm i 16 mm necessaris per a aquesta PCB, així com el nombre de components en tubs i safates. Recomanem seleccionar una màquina amb un recompte d'alimentadors lleugerament superior al nombre màxim de components en la LDM d'una sola PCB, de manera que els components d'ús freqüent es puguin mantenir carregats, reduint així l'esforç de canvi.

P4. Quina diferència hi ha entre les màquines SMT de classe-d'escriptori i les màquines SMT de- a alta-velocitat en-línia?

R. Les màquines de classe-d'escriptori (com ara la NeoDen4) presenten un disseny compacte i admeten l'alimentació manual o semi-automàtica de taulers, la qual cosa les fa ideals per a la creació de prototips d'R+D i la producció de-petits lots. En canvi, les màquines en línia de-} alta-velocitat-mitjana a alta (com ara NeoDen9 / N10P) utilitzen un marc de treball més pesat-, una estructura de pòrtic multi-capçal i vies totalment automatitzades, i estan dissenyades específicament per a operacions de línia de muntatge automatitzades i contínues.

Conclusió

La selecció de la màquina SMT adequada requereix fer coincidir amb precisió les capacitats de l'equip amb les necessitats de producció reals. Us recomanem que seguiu aquest procés de presa de decisions en 5-passos:

Pas 1: determineu les dimensions del PCB i el disseny de panells

Pas 2: identifiqueu la gamma de paquets de components i altures a la LDM

Pas 3: avaluar els objectius reals de capacitat de producció mensual

Pas 4: verifiqueu la capacitat de l'alimentació, la configuració del sistema de visió i l'ecosistema de broquets

Pas 5: avalueu de manera exhaustiva el cost total de propietat (TCO) i l'assistència tècnica postvenda-

Obteniu recomanacions de selecció personalitzades

Si no esteu segur de quina tria NeoDen i col·loqueu la configuració de la màquina que s'adapti millor als vostres plans de disseny i capacitat de producció de PCB, proporcioneu les dimensions de la vostra PCB, la llista de components de la BOM i la sortida objectiu al nostre equip tècnic.Personalitzarem l'equip i la configuració de l'alimentador que millor s'adapti a les vostres necessitats d'eficiència de producció.