PCB-Neuigkeiten - Die Entwicklung heterogener SMT-Elemente

Das alte Sprichwort, "Zeit ist Geld", ist in der heutigen smt technologisch fortgeschrittene Gesellschaft. Besonders in der Elektronikindustrie, der Produkt-auf-Markt-Zyklus von Computern, Festplattenlaufwerke und tragbare Computerprodukte wurden von einigen Jahren auf zwölf Monate oder weniger verkürzt. Die Entstehung von schnelleren, besser, und billigere Produkte entwickeln sich in rasantem Tempo. Original equipment manufacturers (OEMs, original equipment manufacturers) and contract electronics manufacturers (CEMs, contract electronics manufacturers) who want to remain competitive in the global market must automate as much as possible to increase output, Qualität, und Produktionseffizienz. Die manuellen Prozesse in der Produktionslinie müssen sorgfältig überprüft werden, um festzustellen, wie diese Prozesse automatisiert oder optimiert werden können.

Die Realität von Sonderbauteilen und deren Fortbestand

Die Odd-Form-Montage ist ein manueller Prozess mit geringer Effizienz, der auch auf Produktionslinien auf der ganzen Welt zu finden ist. Es ist die Platzierung von Komponenten, die ungewöhnliche Formen haben können; erfordert eine besondere Verarbeitung; die Zahl auf der Tafel ist gering; oder es gibt andere Probleme, die eine Automatisierung durch ein ausgeklügeltes Platzierungssystem nicht zulassen. In der Regel werden diese speziell geformten Bauteile von Hand montiert. Aufgrund diversifizierter Eigenschaften und ohne einstellbare Stabilisierungsmethoden wird die Sondermontage meist als Post-Automation-Problem betrachtet. Profilierte Automatisierung wird jedoch zunehmend Realität für Branchenführer, die erkennen, dass dies eine unnötige Hürde für die Optimierung kompletter Produktionslinien ist.

Ungerade Form standardmäßig

Entgegen der ursprünglichen Idee, die Durchgangslochtechnik ist nicht vollständig verschwunden. In der Tat, Die Weiterentwicklung der Oberflächenmontage-Komponententechnologie hat den Einsatz von immer mehr Durchgangsloch-Komponenten und speziell geformten Komponenten durchdrungen. As yesterday's standard components are replaced by smaller and more advanced packages such as flip chip and ball grid array (BGA), Die restlichen Standardkomponenten sind zu Sonderbauteilen geworden. Zum Beispiel, both DIP (dual inline package) components and DIP equipment were once standard in PCB Montage. Allerdings, aufgrund der Beschränkungen seiner Verwendung auf Leiterplatten, DIP ist eine gängige Art von Bauteil, So ist es unmöglich, Ausrüstung zu kaufen, die nur diese Art von Komponente enthält.

Andere Formfaktoren, die bisher als Standardkomponenten galten, wurden durch kleinere und schnellere Komponentenverpackungen ersetzt. Beispiele sind Steckverbinder, Widerstände und Kondensatoren. Obwohl sie reduziert sind, wird die Verwendung solcher Komponenten aufgrund ihrer Zuverlässigkeit, Integrität, Kosten und Praktikabilität nicht verschwinden und erfordert keine kleinen oder fortschrittlichen Verpackungskomponenten. Darüber hinaus sind viele Durchgangslochkomponenten einfacher zu erwerben und haben kürzere Vorlaufzeiten als Bauteile zur Oberflächenmontage. Aus all diesen Gründen scheint sich die Industrie bewusst zu sein, dass es wirtschaftlich sinnvoll ist, so viel wie möglich Durchgangskomponenten zu verwenden und das Profil als integralen Bestandteil des zukünftigen Montageprozesses zu behandeln.

Seltsame Form nach Design

Weitere Faktoren, die bei der Montage von Sonderbauteilen weiterhin bestehen, sind die bei der Konstruktion berücksichtigten Sonderbauteile. Diese Bauteile gelten in der Regel als besonders geformt, da sie anderen Oberflächen- oder Durchgangsbauteilen auf der Oberfläche gleichwertig sind. PCB, Größe und besondere Verarbeitungsanforderungen. Beispiele für diese konstruktionsspezifischen Formbauteile sind Transformatoren, LEDs, Anzeigen, Relais, Kopfzeilen, SIMMs, DIMMs, und Stromanschlüsse. Der Wert, den diese Art von Bauteil für das Produkt bietet, besteht darin, dass fortschrittlichere und höhere Verpackungspreise nicht erfüllt werden können., und höhere Haltbarkeit erreicht werden kann. Zum Beispiel, in der kostenintensiven Automobilindustrie, Elektronische Motorsteuerungsmodule müssen einer schwer verträglichen Umgebung standhalten. Häufige Exposition gegenüber extrem hohen Temperaturen und Vibrationen erfordert stabile und zuverlässige Montagetechnik zu einem vernünftigen Preis. Einige ähnliche Beispiele finden sich in der Telekommunikation, Computerelektronik, und Unterhaltungselektronik. In diesen Anwendungen, Kosten und Zuverlässigkeit sind der Unterschied zwischen Erfolg und Misserfolg.

Heutige heterogene Automatisierung

Bisher erschwerten die vorhandenen Sonderbauteile den Einsatz von Automatisierungsgeräten aufgrund der geringen Anzahl an Platzierungen/Steckern. Darüber hinaus besteht das Problem mit ungerader Form durch Design darin, dass es nicht genug flexible Ausrüstung gibt, um diese stark gemischten ungerader geformten Komponenten zu handhaben. Trotzdem ist mit der bestehenden speziell geformten elektronischen Montagetechnik Automatisierung sinnvoll und verfügbar. In den meisten Fällen bieten Gerätehersteller ausreichend Flexibilität, um hochgemischte und hochvolumige heterogene Komponenten auf einer einzigen Plattform zu verarbeiten. Mit der heutigen Technologie können speziell geformte Durchgangsloch- und Oberflächenmontagekomponenten mit einem einzigen System montiert werden, indem fortschrittliche Zuführ-, Positionier-, Greif- und Klemmtechnik bereitgestellt werden.

Die aktuelle Zuführtechnologie umfasst zuverlässige Band-, Rohr-, Coil- und Schüttgutzuführungsmethoden. Dieses Mischen verschiedener Produkte hat es ermöglicht, nahezu alle Sonderbauteile zu automatisieren. Jede Fütterungsmethode hat ihre Vor- und Nachteile, je nach Anwendung, aber alle bieten eine zuverlässigere, flexiblere und schnellere Methode zur manuellen Substitution. Da die Industrie Komponentenverpackungen und Fütterungsmethoden standardisiert, wird sich auch die Fütterungstechnologie verbessern.

Aktuelle Ortungstechnologie umfasst dreidimensionale (3-D) Compliance und Vision. Die 3-D-Compliance-Technologie ermöglicht eine zuverlässige Positionierung der Komponenten auf dem Zuführgerät und eliminiert unnötige visuelle Anforderungen. Die Vision-Lösung eignet sich für spezielle Form- und Oberflächenanwendungen. Die präziseren Abstände der Stifte und das wechselnde Verpackungsdesign erfordern eine zuverlässige Positionierung und Platzierung.

Mit der aktuellen Greiftechnik lassen sich nahezu alle speziell geformten Durchgangsbohrungen und Oberflächenbauteile in beliebiger Mischung und Reihenfolge ohne Werkzeugwechsel bearbeiten. Die vorhandene Technologie kann durch den Bauteilkörper oder Stifte erfasst werden, was bei der Verarbeitung von DIP wirksam ist. Die heutige Greiftechnik reicht von Präzisionswerkzeugen, die nur wenige Bauteiltypen verarbeiten, bis hin zu flexiblen 3-D-konformen Werkzeugen, die mehrere Bauteiltypen verarbeiten können. Taktzeit und Misch-/Volumenanforderungen bestimmen in der Regel, welche Technologie für eine bestimmte Anwendung geeignet ist. Anspruchsvollere Werkzeuge bieten bessere Vorteile für Anwendungen mit geringerem Mix und höherem Volumen, während flexiblere 3-D-konforme Werkzeuge bessere Vorteile für Anwendungen mit mittlerem und hohem Mix und mittlerem Volumen bieten.

Die derzeitige Clinch-Technologie ist flexibel. Dank der programmierbaren High-Speed-Klemmtechnologie mit einem Fingerhut können beliebig viele Stifte in beliebiger Richtung (0~360°) und Winkel eingespannt werden. Große Stifte (Stahlstifte bis 0,062) können nun eingespannt werden und das spezielle Spannprogramm zur Ermittlung des manuellen Prozesses kann mit der heutigen Spanntechnik zuverlässiger und schneller gehandhabt werden.

Das Ergebnis dieser speziellen technologischen Fortschritte ist, dass die bisher manuell offline (offline) geleisteten Arbeiten durch ein vollautomatisches oder halbautomatisches speziell geformtes Bestückungssystem effektiver in-line erledigt werden können.

Von Hand bis Automation: ideale heterogene Situation

Es gibt einige Anwendungen, die im automatisierten Sonderformmontageprozess existieren, die vorteilhaftere und produktivere Ergebnisse auf der Produktionslinie liefern als der manuelle Montageprozess. Einige dieser Anwendungen umfassen:

Components requiring pin-in-paste process
Components that are difficult to handle manually due to their size and shape, wie LEDs, Triacs, kleine axiale Bauteile, and pin headers
Components that require users to cut and shape, such as TO-220
Non-standard surface mount components with dense feet
Components with polarity issues
Components that require clamping (that is, bent feet after the plug-in), such as components with heavier heads
Manual assembly of high-volume components that cannot maintain the rhythm and speed of the production line
Large pin components requiring clamping
Components that require specialized clamping programs
Once the automatic special-shaped equipment has been purchased, die Produktionslinie Balancing ist der nächste Schritt. Normalerweise, Das speziell geformte Bestückungssystem wird am Ende der Produktionslinie installiert – nach dem oberflächenmontierten Bauteilsystem oder einer speziellen radialen oder axialen Einsteckmaschine, vor dem Wellenlötprozess. Weil die meisten Durchgangslötkomponenten nur in einem Wellenlötrofen und nicht in einem Reflow-Lötrofen verarbeitet werden können, Dieses Layout hilft, die Komponenten mit dem entsprechenden Lötprozess zu mischen. Bis alle Durchgangslochkomponenten der Reflow-Lötanlage standhalten und Wellenlöten nicht notwendig ist, Das Layout dieser Produktionslinie wird weiterhin teilweise von der Lieferung des erforderlichen Lötprozesses abhängen.

Ist es für profilierte Automatisierung wirtschaftlich kostengünstig?

Der Return on Investment (ROI, Return on Investment) des vollautomatischen Montagesystems kann innerhalb von 12 bis 18 Monaten realisiert werden, und der Standard für ähnliche, wiederverwendbare Festgeräte beträgt 3 bis 5 Jahre. Halbautomatische Methoden mit relativ geringen Anlagenkosten können noch schnellere Renditen erzielen.

Wenn Sie darüber hinaus den Einkommensverlust aufgrund schlechter Qualität betrachten, die normalerweise durch manuelle Sondermontage erzeugt wird, dann kann die Automatisierung vernünftiger sein. Wenn Sie die zusätzlichen Kosten für Schrott, Abfall, Nacharbeit, Reparatur, erneute Inspektion der zurückgegebenen Waren, Versand und Umverpackung, Schadenregulierung, Austausch und Ruf berechnen, dann kann die manuelle Sonderformmontage zu teuer sein.

Abschließend

Die Montage in Sonderform ist nicht unbedingt ein manueller Vorgang. Für diejenigen Fabriken, die begonnen haben, manuelle Prozesse zu automatisieren, die auf ihren Produktionslinien beibehalten wurden, zeigt das Ergebnis, dass die Investition vernünftiger ist. Einige Branchenführer erzielen eine Menge jährlicher Einsparungen bei Nacharbeiten allein, und einzeilige Fehler werden um 75%. Mit diesen Vorteilen und dem Vorhandensein automatischer und halbautomatischer Montagesysteme ist die Automatisierung der bestehenden manuellen Sonderprozesse an der Produktionslinie von guter geschäftlicher Bedeutung.

Das obige ist eine Einführung in die Entwicklung von SMT Spezial-geformten Komponenten. Ipcb bietet auch Leiterplattenhersteller and PCB Fertigungstechnik.