Nowoczesne rozwiązania do produkcji SMT

| Automaticon 2018

Sercem każdej linii produkcyjnej są automaty pick & place. Dzięki ich parametrom i funkcjonalności określa się dokładność, szybkość oraz uniwersalność procesu. Niemniej wydajna i dokładna w każdym szczególe produkcja urządzeń elektroniki wymaga też zapewnienia podobnych funkcjonalności dla pozostałych kluczowych procesów technologicznych, jak nakładanie pasty oraz lutowanie rozpływowe. W poniższym artykule zwracamy uwagę na urządzenia firm SJ Innotech, Mirae i TSM, prezentując, jak za ich pomocą można zapewnić wysoką jakość w produkcji.

Nowoczesne rozwiązania do produkcji SMT

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.

Montaż elementów SMD

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 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.

Proces lutowania

Wiele firm produkcyjnych traktuje lutowanie w procesie wytwarzania urządzeń bardzo pobieżnie, a więc bez poświęcania należytej uwagi. Ale czy słusznie? Oczywiście teoria lutowania i związana z nią wiedza praktyczna, którą trzeba zdobyć, aby efektywnie i bezpiecznie lutować płytki, jest dość obszerna i stanowi warunek konieczny sukcesu. Niemniej odpowiedniej klasy piec też w dużej mierze wpływa na jakość połączeń.

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 poddana 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. Rozbudowie uległ też system zarządzania RTPM (real time temperature profile monitor system). Nadal pozwala on na bieżący nadzór nad profilem lutowniczym oraz porównywanie bieżących odczytów temperatur z wartościami zadanymi w trakcie procesu.

Niemniej nowa wersja dodatkowo połączona została z systemem MMI oraz T-Profilerem, dzięki czemu klienci w czasie rzeczywistym otrzymują informacje o przebiegu profilu, alarmach czy też powiadomienia o niezbędnych korektach. Wszystko to można połączyć z SMMS (Smart Monitoring & Management System), dzięki temu cały proces można kontrolować za pomocą smartfona czy komputera.

Oferta uzupełniająca

Oferta SMT-TECH opiera się na urządzeniach znanych producentów takich jak m.in. SJ Innotech - producent drukarek szablonowych oraz systemów transportowych dla płyt PCB, Mirae - producent automatów montażowych do SMT i THT oraz TSM - wytwórca pieców oraz fal lutowniczych. W ofercie naszej firmy znaleźć można również szeroki asortyment wyposażenia ESD, stanowiska pracy antystatyczne oraz bezpieczne stacje lutownicze.

Mamy również innowacyjne systemy zarządzania magazynem podzespołów elektronicznych, umożliwiające odnalezienie żądanego komponentu lub grupy podzespołów na regale z dokładną informacją o stanie ilościowym konkretnej pozycji.

Zapraszamy do zapoznania z możliwościami, jakie możemy zaoferować dla Państwa firmy. Pytania prosimy kierować na biuro@smt-tech.pl.

SMT-TECH
www.smt-tech.pl

Zobacz również