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浅谈SMT贴片加工技术的发展历程

(2018-05-29 11:32:03)
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smt贴片加工技术

smt贴片加工

广州smt贴片加工厂

SMD元件的应用较传统的THT技术中插装元器件极大的降低了组装成本贴与插两者的不同引起了电子制造技术的大革命,从而使自动代替手动。SMT贴片加工技术是随着贴片机械的不断创新,改进而进一步发展的,SMT贴片加工技术发展的历程事实上也是贴片机械技术不断发展的历程。

首先,SMT贴片加工设备出现于上世纪八十年代初,属于仅一个机械单机械贴装头的贴放机型(Pick & Place Type)。速度很低,每分钟贴1000-2000片。以后不久开发了具有视觉元器件对中的转塔头型(Turret Head Type)贴片机,用于快速贴放小型元器件,随后又对贴放型单头设备进一步改进设计成为能贴放大型元器件和精细脚距(Fine Pitch)的元器件。自九十年代中页,贴放型设备又发生了很大变化,由单机械头向带视觉系统的多贴放头方向发展,不但速度加快,而且同时拥有贴放大型和小型元件的能力,成为柔性生产设备。

贴片机是SMT生产线中最重要,最复杂的集光//电一体化的设备。通常SMT贴片加工设备一般约占整个SMT生产线总投资额的60%以上。而生产线的生产率主要决定于贴片设备的好与坏,快与慢。大多数返工的缺陷都来自贴装问题。所以很多广州SMT贴片加工厂在选择SMT的主要设备时,主要精力放在选择贴片设备的决策上就是这个原因。

贴片设备随着时代发展是围绕着四个特性功能的提高而改变的。其功能要求在于“不对元器件和基板造成任何损伤的前提下,能完整地和稳固地快速拾取正确的元器件,并快速和准确地贴放到指定的位置上”。这些特性功能就是贴放精度,贴放速度,贴放可靠性和适应范围的体现。

一、贴装精度

为了提高贴放精度以适应日益缩小的元器件及其脚间距,贴片技术发展到今曰,几乎都采取了光学对中技术。在光学对中技术中有了背光(Back-Lighting)和前光(Front-Lighting)技术,以及可编程的照明控制。这些都是为更好的应付各种不同类型元器件的需要。但精度的提升往往是和贴片机处理速度是相矛盾的。

众焱电子觉得关注的是重复精度而不完全是分辨率,更注意的是贴装头上的吸嘴在贴放头运动过程中维持元器件位置的能力以及吸嘴的伸缩垂直度。

另外,也有在贴片机对精度校准进行了技术开发,只有在能正确方便地校准方法情况下,贴装精度才能在实际应用中得到发挥。

目前,BGA的年增长率位于所有1C封装的首位。对球面管脚间距小于0.5mmuBGA贴片精度现也成为可能。某些贴片设备对于贴装一般的Chip元器件可达到土0.08腿的精度,对贴装Fine-PitchQFP可达到0.3mm的脚距,精度可达到±0-04mm

二、贴装速度

速度决定设备的生产率。90年代初期,每小时可贴7200片的FUJI贴片机称为髙速机,每小时贴4800片的称为中速机,当时划分高中速的界限一般是以每小时贴5000片为标准。中速机可贴PLCC,QFP等大型元器件,髙速机只能贴Chip类型的小型元器件。近年来,技术的发展促进贴片机速度的不断提高,现在的中速机速度已经超过过去髙速机的标准,中高速划分界限己超过15000/小时。因此贴片速度往往又是贴片设备特性功能备受注目的参数,它涉及的生产速度和经济效益是发展历程中最明显的改进参数之一,这方面发展最大的问题就是贴片速度和精度以及适应性三者之间的矛盾,而三者都是贴片机特性功能中重要参数。如很多贴片设备、贴片式元器件及粗脚距(1.27mm以上)的1C速度很快(每小时达到10000片以上),但对于Fine-PitchIC(0.5mm)的贴装速度却很低(每小时1000-2000片),甚至不具备贴装Fine Pitch元器件的能力。随着电子产品复杂程度的提高和小型化,Fine-Pitch1C的应用已经越来越广泛,因此Fine-Pitch1C贴片机速度己经成为贴片设备乃至整个SMT生产线的瓶颈。目前大多数贴片机在贴放Fine-Pitch1C时都釆用视觉校正对中系统,由此带来了视觉处理时间太长,限制了Fine-Pitch1C的贴装速度。虽然厂商在不断改进,但一般Fine-PitchIC贴装速度也在1.5秒左右。

三、贴装可靠性

所谓贴片机的可靠性是指设备运行中不对元器件和基板造成任何损坏,并能稳固的拾取和贴放。老式贴片设备,由于釆用机械爪结构作为定位,常常造成元器件的损坏。随着近年来“无接触式”光学对中的开发,加上焊接和元器件本身技术的提高和正负压结构吸嘴的产生,以及气压传感器等来监测吸放件力度。由此类造成的元器件损坏问题己大大减低。

为了稳固的拾取和贴放,贴装机都很注重拾取功能(Pick-up Performance)。目前大多数贴片机所附带的拾取头都具有自动调控能力,可以自动调整到最佳的拾取位置,有些尚且能实时测量各种吸取的元器件髙度,真空值以及能相应的调整吸嘴的高度和真空,以最优化的方式进行贴装。更有的设备具有实时测量吸取的元器件阻值,容值的功能,达到在线实测的效果。总之,随着技术的发展变化,贴片设备的可靠性己比往日大大提高,更能确保更高的拾取可靠性。

四、贴片设备的适应范围

也就是说贴片设备单机能完整的应付各种电路板上所需的各类元器件的贴装要求的能力。做到多品种多类型产品的贴装,使适应范围尽可能的广。然而同一贴片设备很难最有效的适用于各种的电路板组装,但作为用户来讲有时却希望购置一台贴片机能尽可能地生产多种电子产品。

目前由发展历程来看,为提髙贴片设备的适应范围,大多数广州SMT贴片加工商对供料器进行了开发,如多软管式和双带式供料器以相应增加供料器种数。对元器件拾取种类的增加,主要是对吸嘴类型进行开发和元器件定位系统的研究。同时发展元器件的包装(Package),比如今年来散装料的的日益普遍。贴片机的适应功能也随着市场新产品和新型元器件所需新工艺的要求而不断发展。


广州众焱电子有限责任公司www.gz-smt.com,是一家专业从事SMT贴片加工、DIP常见加工、PCBA包工包料、PCB线路板制造的公司,拥有多年的电子加工经验,以及先进的生产设备和完善的售后服务体系。公司的SMT贴片加工能力达到日产100万件,DIP插件加工产能为20万件/日,能够给你提供优质的电子加工服务。

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