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PCB新聞

PCB新聞 - SMT異質元件的演變

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PCB新聞 - SMT異質元件的演變

SMT異質元件的演變

2021-09-28
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Author:Kavie

古老的格言, “時間就是金錢”, 在今天的 表面貼裝科技 先進社會. 尤其是在電子行業, 電腦的產品上市週期, 磁片驅動器和可擕式電腦產品已從幾年縮短到12個月或更少. 更快的出現, 較好的, 更便宜的產品正在快速發展. 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, 質量, 和生產效率. 必須仔細審查生產線上的手動過程,以確定如何自動化或優化這些過程.

印刷電路板

异形構件的現實及其繼續存在

奇形裝配是一種效率低的手動過程,在世界各地的生產線上也可以找到。 這是可能具有不尋常形狀的組件的放置; 需要特殊處理; 板上的數位很小; 或者還有其他問題不允許通過複雜的放置系統實現自動化。 通常,這些异形部件是手工組裝的。 由於各種特性和不可調整的穩定方法,异形裝配通常被視為後自動化問題。 然而,輪廓自動化正成為行業領導者日益增長的現實,他們認識到這是優化完整生產線的不必要障礙。

默認為奇數形式

與最初的想法相反, 通孔科技尚未完全消失. 事實上, 表面貼裝元件科技的進步已經滲透到越來越多的通孔元件和异形元件的使用中. As yesterday's standard components are replaced by smaller and more advanced packages such as flip chip and ball grid array (BGA), 剩下的標準組件已成為异形組件. 例如, both DIP (dual inline package) components and DIP equipment were once standard in 印刷電路板 裝配. 然而, 由於其在 PCBA, DIP是一種常見的組件類型, 囙此,不可能購買僅包含此類部件的設備.

以前被視為標準組件的其他形狀因素已被更小更快的組件包裝所取代。 示例包括連接器、電阻器和電容器。 雖然减少了,但由於其可靠性、完整性、成本和實用性,此類組件的使用不會消失,並且不需要小型或先進的包裝組件。 此外,許多通孔組件比表面安裝組件更容易購買,交付週期更短。 由於所有這些原因,該行業似乎意識到,盡可能多地使用通孔組件,並將輪廓視為未來裝配過程的一個組成部分,具有良好的商業意義。

設計的奇數形式

特殊形狀部件裝配中繼續存在的其他因素是設計中考慮的特殊形狀部件. 這些組件通常被視為特殊形狀,因為它們相當於電腦上的其他表面安裝或通孔組件 印刷電路板, 其尺寸和特殊加工要求. 這些設計特定形狀部件的示例包括變壓器, 發光二極體, 顯示器, 繼電器, 標題, SIMMs, DIMM, 和電源連接器. 這種組件為產品提供的價值是無法滿足更先進和更高的包裝價格, 並且可以實現更高的耐久性. 例如, 在成本密集型汽車行業, 電子發動機控制模塊需要承受難以忍受的環境. 頻繁暴露在極高的溫度和振動下需要以合理的價格提供穩定可靠的裝配科技. 在電信領域也可以找到一些類似的例子, 電腦電子, 和消費電子產品. 在這些應用中, 成本和可靠性是成功與失敗的區別.

當今的異構自動化

到目前為止,由於放置/插入的數量較少,現有的异形部件使採用自動化設備變得更加困難。 此外,設計上的奇數形狀問題是,沒有足够的柔性設備來處理這些高度混合的奇數形狀部件。 儘管如此,利用現有的异形電子組裝技術,自動化是合理和可行的。 在大多數情况下,設備製造商提供了足够的靈活性,可以在單個平臺上處理高度混合和大量異構組件。 利用當今的科技,通過提供先進的進給、定位、抓取和夾緊科技,可以在單個系統中安裝异形通孔和表面安裝組件。

現時的餵料科技包括可靠的膠帶、管、線圈和散裝物料餵料方法。 這種不同產品的混合使幾乎所有异形部件的自動化成為可能。 根據其應用情况,每種進給方法都有其優缺點,但都為手動替代提供了更可靠、靈活和更快的方法。 此外,隨著行業標準化組件包裝和餵料方法,餵料科技將得到改進。

當前的定位技術包括3維順應性和視覺。 3維合規科技允許部件可靠地定位在饋線上,消除了不必要的視覺要求。 視覺解決方案適用於特殊形狀和表面貼裝應用。 更精確的引脚間距和不斷變化的包裝設計需要可靠的定位和放置。

當前的抓圖科技允許幾乎所有的异形通孔和表面安裝組件以任何混合和順序進行加工,而無需更換工具。 現有科技可以通過組件體或銷來掌握,這在處理DIP時是有效的。 今天的抓取科技範圍從僅處理少數組件類型的精密工具到可處理多種組件類型的靈活3維相容工具。 迴圈時間和混合/體積要求通常决定哪種科技適用於特定應用。 更複雜的工具為低混合、高容量的應用程序提供更好的好處,而更靈活的3維相容工具為中混合和高混合、中容量的應用程序提供更好的好處。

現時的鉚接科技是靈活的。 高速、可程式設計的單套管夾緊科技允許在任何方向(0~360°)和角度上夾緊任意數量的銷。 現在可以夾緊大銷(鋼銷高達0.062”),並且使用今天的夾緊科技,用於確定手動過程的特殊夾緊程式現在可以更可靠、更快地處理。

這些异形技術進步的結果是,通過全自動或半自動异形放置系統,可以更有效地線上完成先前手動離線(離線)完成的工作。

從手動到自動化:理想的異構情况

自動异形裝配過程中存在一些應用程序,與手動裝配過程相比,這些應用程序將在生產線上提供更有益和更高效的結果。 其中一些應用包括:

Components requiring pin-in-paste process
Components that are difficult to handle manually due to their size and shape, 例如LED, 雙向晶閘管, 小軸向組件, 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, 生產線平衡是下一步. 通常, 异形放置系統安裝在頂部表面安裝組件系統或專用徑向或軸向插入式機器之後的生產線末端附近, 波峰焊前. 因為大多數通孔元件只能在波峰焊爐中加工,而不能在回流焊爐中加工, 這種佈局有助於將組件與適當的焊接工藝混合. 直到所有通孔組件都能承受回流焊接環境,且無需波峰焊接, 該生產線的佈局將繼續部分取決於所需焊接工藝的供應.

輪廓自動化是否經濟划算?

全自動裝配系統的投資回報(ROI,投資回報)可以在12到18個月內實現,類似的、高重用的固定設備的標準是3到5年。 半自動方法的固定資產成本相對較少,可以提供更快的回報。

此外,如果考慮到通常由手動异形裝配生產的產品品質差導致的收入損失,那麼自動化可能更合理。 如果計算報廢、浪費、返工、修理、退貨複檢、裝運和重新包裝、理賠、更換和聲譽的額外成本,則手動异形裝配可能成本過高。


總之

异形裝配不一定是手動過程。 對於那些已經開始將保留在生產線上的手動流程自動化的工廠,結果表明,投資更合理。 一些行業領導者每年僅在返工方面就節省了大量成本,單線缺陷减少了75%。 有了這些優勢,再加上自動和半自動裝配系統的存在,使生產線上現有的手動异形過程自動化具有良好的商業意義。

以上介紹了SMT异形元件的發展. Ipcb還提供 印刷電路板製造商 and 印刷電路板 製造技術.