Nowoczesne rozwiązania do produkcji SMT w każdej skali

| Prezentacje firmowe

Poniższy artykuł prezentuje urządzenia do produkcji elektroniki firm SJ Innotech, Mirae i TSM, ilustrując, jak za ich pomocą można zapewnić wysoką jakość w produkcji, elastyczność w działaniu i niskie koszty.

Nowoczesne rozwiązania do produkcji SMT w każdej skali

Automaty do produkcji małoseryjnej i prototypowej

Wprowadzone do oferty nowe automaty montażowe to efekt ponad rocznego testowania i konsultacji w zakresie oczekiwań, jakie stawiała dostawcom firma SMTECH. Rezultatem prac jest wprowadzenie trzech typów urządzeń. Podstawowy model SMT-BASE48 to automat określany jako "Ready To Work". Kupujący, decydując się na jego zakup otrzymuje zintegrowany system podajników wraz z wbudowanymi tackami na komponenty typu IC (układy scalone).

Automat daje również możliwość zainstalowania dodatkowej tacy z komponentami IC oraz podajnika wibracyjnego. W standardzie montowane są one za pomocą dwóch ssawek, które można dowolnie wymieniać w zależności od montowanych komponentów. SMT-BASE 48 wyposażona jest w dwie kamery, dzięki którym rozpoznawane elementy nie wymagają mechanicznego pozycjonowania, a dodatkowa kontrola obecności komponentu za pomocą podciśnienia kontroluje poprawność montażu.

Oprogramowanie maszyny zostało również znacznie uproszczone, dzięki niemu użytkownik ma możliwość bardzo szybkiego pisania programów bezpośrednio na maszynie, jak również za pomocą programu offline, które oczywiście jest w zestawie. Wszystko zostało zaprojektowane w taki sposób, aby ograniczyć wagę urządzenia do 75 kg przy wymiarach podstawy 150×80 cm. Pozwala to ustawić urządzenie praktycznie na każdym stole roboczym. W przypadku dostępności urządzenia w magazynie w Polsce uruchomienie produkcji może się odbyć już 24 h od zamówienia.

Dwa kolejne urządzenia, które przeznaczone są do produkcji prototypowej oraz małoseryjnej, to: SMT-TOP530 i SMT-TOP560. Ich podstawową różnicą w stosunku do SMT-BASE48 jest wydajność. Ze względu na inny rodzaj napędu oraz bogatsze wyposażenie uzyskują prędkości w granicach od 4500 do 6000 CPH.

W przypadku tych urządzeń, liczba oraz rodzaj podajników dostosowywana jest do potrzeb klienta. Automaty mają możliwość zamontowania od 30 do 60 podajników 8 mm bądź alternatywnie można wyposażać je w podajniki innej szerokości według aktualnych potrzeb.

Automaty do produkcji seryjnej

Montaż podzespołów to najważniejsza część procesu produkcyjnego, w którym widać na żywo powstający produkt i który wykonywany jest za pomocą automatu montażowego (pick & place). Bez wątpienia od funkcjonalności tego urządzenia linii zależy bardzo dużo parametrów procesu, takich jak m.in.: dokładność, szybkość czy uniwersalność. Wszystkie te funkcje można znaleźć w urządzeniach firmy Mirae.

Dwie główne serie produktów tej firmy - MX oraz MR - to automaty oparte na silnikach linowych, dzięki czemu urządzenia te cechują się bardzo dużą niezawodnością. Możliwość montażu elementów o rozmiarze już od 01005 i z wydajnością od 8000 CPH do 42000 CPH w jednym urządzeniu oraz obsługa płytek o wymiarach aż do 1200×460 mm to zapewniany przez automaty Mirae synonim uniwersalności.

Niezawodność oraz minimalne koszty użytkowania zapewniają wspomniane silniki liniowe, których firma Mirae jest również producentem. To wszystko daje pewność, że nawet najbardziej skomplikowany produkt zostanie zmontowany poprawnie. Oczywiście jak wspomniano wcześniej, bez poprawnie nałożonej pasty lutowniczej nawet najlepsze urządzenie pick & place może okazać się bezużyteczne.

Nadruk pasty lutowniczej

Nakładanie pasty lutowniczej za pomocą jej nadrukowania na powierzchnię obwodu drukowanego jest procesem wymagającym zachowania coraz większej precyzji. Wynika to z nieustannej presji na miniaturyzację w elektronice, która coraz częściej oznacza wykorzystywanie złożonych układów scalonych o dużej liczbie wyprowadzeń i o małych rastrach. Ich montaż na płytce drukowanej wymaga uprzedniego wykonania bardzo dokładnego nadruku pasty lutowniczej, po to, aby uniknąć zwarć i zapewnić pewne przylutowanie wszystkich końcówek.

Pierwszy element procesu nadruku pasty to bezsprzecznie prawidłowe wykonanie szablonu. Dalszy etap pracy należy do drukarki, której najważniejszym parametrem jest dokładność pozycjonowania sita. W drukarkach SJ Innotech jest to 25 μm (6-Sigma) przy czasie zadruku około 13 sekund. Standardowo każde urządzenie firmy SJ Innotech wyposażone jest w inspekcję "paste on pad" oraz system samopoziomujący rakle. Drukarki te mają również możliwość regulowania nacisku rakli na szablon.

Standardem jest też system automatycznego czyszczenia szablonu. Urządzenia wykonują to według cyklu zaprogramowanego przez operatora w trzech wersjach: czyszczenie na sucho, na mokro oraz czyszczenie z wykorzystaniem podciśnienia. Producent urządzenia daje też możliwość dobrania do drukarki wielu dodatków takich jak system pełnej inspekcji pasty w 3D (SPI). Kontrola jest dokonywana w czasie rzeczywistym, a wyniki tej kontroli są prezentowane za pomocą kolorowych diagramów. Dzięki temu do dalszego procesu produkcyjnego przechodzą tylko płytki o idealnie wykonanej warstwie pasty lutowniczej.

Jeszcze inną pożyteczną funkcją dodatkową jest możliwość automatycznego uzupełniania pasty lutowniczej lub dodanie do maszyny dyspensera kleju. Pozwala to w czasie jednego procesu produkcyjnego, oprócz poprawnego nałożenia pasty lutowniczej, dodać w ważnych punktach dodatkowo kropelki kleju. Pozwala to na skrócenie procesu poprzez wykonanie dwóch czynności w jednym urządzeniu.

Innotech ma w swojej ofercie urządzenia zapewniające nałożenie pasty (zadruk) dla płytek drukowanych o maksymalnym rozmiarze 1240×450 mm i maksymalnej wadze takich obwodów nawet do 8 kg.

Proces lutowania

Koreański producent pieców lutowniczych, firma TSM, wprowadził na rynek nowoczesną serię pieców lutujących w osłonie azotu. Nowe urządzenia TRN II-e to przede wszystkim sprzęt ekonomiczny. Zastosowany w nich system grzania o nazwie Ultra Energy Saving zapewnia niski pobór mocy na poziomie 9 kW dla urządzeń 12-strefowych. Możliwa jest ponadto synchronizacja systemu pieców z wbudowanymi generatorami azotu PSA, co pozwala na efektywniejsze zarządzenie zużyciem gazów i dalsze zmniejszenie zużycia energii elektrycznej, a co za tym idzie obniżenie kosztów produkcji.

Nowoczesne piece lutownicze umożliwiają również efektywne kontrolowanie i zarządzanie procesem. Jednym z przykładów jest rozwiązanie RPPM (Real Time O2 ppm Profile Monitoring), które umożliwia ciągły monitoring oraz gromadzenie danych o koncentracji tlenu w atmosferze gazowej wykorzystywanej w procesie lutowania. Dzięki temu otrzymuje się pewność, że każda płytka została poddany tym samym czynnościom w założonych warunkach.

Wspomniane już generatory PSA były już dostępne w poprzedniej generacji pieców, ale ich dostępność była ograniczona tylko dla wybranych modeli. W rodzinie TRN II-e każdy z pieców lutowniczych może mieć wbudowaną wytwornicę azotu. Dzięki temu wszystkie piece lutujące w osłonie gazu neutralnego stały się jednostkami w pełni niezależnymi, dla których nie trzeba budować specjalnych instalacji i zbiorników z materiałami roboczymi.

Nowa rodzina urządzeń to również podwójny system filtracji oparów (2 FMS) nowej generacji. Zapewnia on dużo większą efektywność filtrowania oparów, a system łatwego dostępu do części filtru pozwala na szybkie oczyszczanie nagromadzonych zanieczyszczeń.

SMT-TECH
www.smt-tech.pl