En tant que technologie de base dans le domaine de l'assemblage électronique, la technologie de montage en surface (SMT) a complètement transformé le mode de production des produits électroniques. En tant que porteur de cette technologie, les équipements SMT constituent l'infrastructure clé soutenant le développement de plusieurs secteurs tels que l'électronique grand public, l'électronique automobile et l'aérospatiale. De l'impression de la pâte à souder et du placement des composants à l'inspection des soudures, un système d'équipement SMT complet parcourt l'ensemble du processus de fabrication électronique. Aujourd'hui, alors que la miniaturisation, l'intelligence et le développement écologique deviennent des tendances industrielles, les équipements SMT inaugurent un nouveau cycle d'innovation technologique, conduisant l'industrie de la fabrication électronique vers une plus grande précision, une plus grande efficacité et une durabilité accrue.

I. Système de base et positionnement fonctionnel de l'équipement SMT

(1) Équipement de production de base

1. Imprimantes de pâte à souder : comme point de départ du processus, elles impriment avec précision la pâte à souder sur des plots de PCB via des pochoirs. Équipés de systèmes de positionnement visuel, ils peuvent corriger automatiquement les écarts de position et ajuster de manière flexible des paramètres tels que la pression de la raclette et la vitesse d'impression pour s'adapter aux PCB de différentes spécifications. Par exemple, l'équipement d'impression haut de gamme de BORUI permet un ajustement automatique des paramètres, répondant ainsi aux besoins de changement rapide de ligne des PCB multi-variétés.

2. Machines de placement : le « noyau du noyau », elles sont chargées de placer avec précision les composants microélectroniques sur des positions désignées sur les PCB. Classées selon leurs performances, elles comprennent des machines de placement à grande vitesse et des machines de placement universelles : la première se concentre sur les petits composants tels que les résistances et les condensateurs, tandis que la seconde convient aux composants complexes tels que les circuits intégrés et les BGA. La précision de placement du modèle NXTR A de FUJI atteint ±15 μm et la vitesse de placement de la machine de placement YRM20 de YAMAHA atteint 115 000 composants par heure (CPH), ce qui peut répondre aux exigences d'une production de masse à grande échelle.

3. Fours de refusion : Grâce à un chauffage par gradient dans plusieurs zones de température, ils fondent et solidifient la pâte à souder pour obtenir une connexion fiable entre les composants et les PCB. Le système de brasage par refusion sous vide VisionXP+Vac de Rehm peut éliminer les bulles de joints de soudure via un module à vide, et le four à vide à grande vitesse SCVR lancé par HELLER est spécialement conçu pour les scénarios de brasage de haute précision tels que la 5G et les applications aérospatiales.

(2) Équipement d'inspection et de contrôle de la qualité

1. Machines 3D SPI (inspection de la pâte à souder) : elles peuvent numériser l'épaisseur, le volume et la zone de couverture de la pâte à souder et éliminer rapidement les produits défectueux pendant la phase d'impression.

2. Machines AOI (Automatic Optical Inspection) : grâce à la comparaison d’images, elles identifient avec précision les défauts tels que le décalage des composants, les composants manquants et les courts-circuits des joints de soudure. La précision d'inspection des modèles haut de gamme peut atteindre le niveau de 5 microns.

3. Machines d'inspection à rayons X : tirant parti des capacités de pénétration des rayons X, elles ciblent spécifiquement les joints de soudure cachés (par exemple, les BGA et les QFN) et détectent les problèmes tels que les ponts de soudure et les vides invisibles à l'œil nu, fournissant ainsi une assurance qualité pour les domaines haut de gamme tels que l'électronique automobile.

(3) Équipement auxiliaire

• Chargeurs/Déchargeurs de cartes : réalisez le transport automatique des PCB.

• Ponts de convoyeurs : connectez de manière flexible différents appareils pour optimiser la disposition de la ligne de production.

• Tourneurs de cartes : s'adaptent au processus de placement double face des PCB.

II. Trois orientations fondamentales de l'innovation technologique pour les équipements SMT

(1) Percée en matière de miniaturisation : entrer dans l’ère du placement au niveau du micron

• La machine de placement MYPro A40 de Mycronic est équipée d'une tête de placement à grande vitesse MX7 (intégrant 7 buses indépendantes) et optimise les mouvements de placement grâce à un système de contrôle de mouvement qui se met à jour 80 000 fois par seconde.

• La machine de placement XJ10 de BORUI adopte un entraînement par moteur entièrement linéaire et un double système de reconnaissance, permettant un placement précis des composants de taille 0201 pour répondre aux besoins des produits électroniques hautement intégrés.

(2) Transformation verte : s’adapter aux exigences de protection de l’environnement et d’économie d’énergie

• Les fours à azote d'ITW EAE sont équipés de systèmes de contrôle de la teneur en oxygène en boucle fermée, qui garantissent la qualité du brasage tout en réduisant la consommation d'azote. Leur système CATHOX™ peut également convertir les composés volatils présents dans la chambre du four en hydrocarbures, minimisant ainsi les émissions de polluants.

• Les équipements de la série GenS du groupe ASYS réduisent efficacement l'empreinte carbone pendant la production en diminuant l'utilisation de composants pneumatiques et en optimisant la gestion de l'énergie.

(3) Mise à niveau intelligente : réaliser une numérisation complète du processus de production

• L'équipement de la série GenS du groupe ASYS présente des capacités d'apprentissage et sa technologie d'entraînement dynamique peut réduire le temps de cycle à moins de 10 secondes.

• Les fours de refusion d'ITW EAE prennent en charge les économies d'énergie automatiques en mode veille et permettent une maintenance sans outil.

• Lorsqu'elle est utilisée conjointement avec des machines de placement, la plate-forme intelligente SMT de BORUI peut ajuster dynamiquement les paramètres de production grâce à l'analyse des données, augmentant ainsi l'utilisation de l'équipement du niveau traditionnel d'environ 65 % à 92 % tout en réduisant les temps d'arrêt imprévus de 70 %.

III. Scénarios d'application et perspectives futures des équipements SMT

• Electronique grand public : la conception légère et fine des téléphones mobiles et des ordinateurs repose sur des machines de placement et des fours de refusion de haute précision.

• Electronique automobile : les exigences élevées de fiabilité des radars et des systèmes de contrôle embarqués ont conduit à l'optimisation des équipements SMT vers la résistance aux vibrations et aux températures élevées.

• Électronique médicale : les instruments de précision dans ce domaine ont des exigences strictes en matière de pureté de soudure et de précision d’inspection.

1. Amélioration coordonnée de la précision et de la vitesse : avec la vulgarisation de composants de plus petite taille (par exemple, 008004), la précision du placement atteindra le niveau de ± 10 μm et l'efficacité sera encore améliorée grâce à des technologies telles que la collaboration multi-robot.

2. Intégration approfondie des technologies vertes : des technologies telles que le brasage à basse température et la récupération de la chaleur résiduelle seront largement appliquées pour aider l'industrie de la fabrication électronique à atteindre la neutralité carbone.

3. Collaboration intelligente des lignes de production : grâce à la technologie du jumeau numérique, des lignes de production virtuelles seront construites pour réaliser une gestion numérique complète et un contrôle des équipements, des matériaux et des processus. À terme, cela conduira la production SMT à passer de « l’automatisation » à « l’autonomie ».