Технология поверхностного монтажа (SMT), являющаяся основной технологией в области электронной сборки, полностью изменила способ производства электронной продукции. Будучи носителем этой технологии, оборудование SMT служит ключевой инфраструктурой, поддерживающей развитие множества секторов, таких как бытовая электроника, автомобильная электроника и аэрокосмическая промышленность. От печати паяльной пасты и размещения компонентов до проверки пайки — полная система оборудования SMT проходит через весь процесс производства электроники. Сегодня, когда миниатюризация, интеллект и «зеленое» развитие становятся отраслевыми тенденциями, оборудование SMT открывает новый виток технологических инноваций, продвигая электронную промышленность к более высокой точности, большей эффективности и повышенной устойчивости.

I. Основная система и функциональное позиционирование SMT-оборудования

(1) Основное производственное оборудование

1. Принтеры для паяльной пасты: в качестве отправной точки процесса они аккуратно наносят паяльную пасту на площадки печатных плат с помощью трафаретов. Оснащенные системами визуального позиционирования, они могут автоматически корректировать позиционные отклонения и гибко регулировать такие параметры, как давление ракеля и скорость печати, для адаптации к печатным платам различных характеристик. Например, высококачественное печатное оборудование от BORUI обеспечивает автоматическую настройку параметров, отвечая потребностям быстрой смены линий при печати различных печатных плат.

2. Машины для размещения: «ядро ядра», они отвечают за точное размещение микроэлектронных компонентов в определенных местах на печатных платах. Классифицированные по производительности, они включают в себя высокоскоростные установочные машины и универсальные установочные машины: первые ориентированы на небольшие компоненты, такие как резисторы и конденсаторы, а вторые подходят для сложных компонентов, таких как микросхемы и BGA. Точность размещения модели NXTR A от FUJI достигает ±15 мкм, а скорость размещения машины YRM20 от YAMAHA достигает 115 000 компонентов в час (CPH), что может удовлетворить потребности крупномасштабного массового производства.

3. Печи для оплавления: благодаря градиентному нагреву в нескольких температурных зонах они плавят и затвердевают паяльную пасту, обеспечивая надежное соединение между компонентами и печатными платами. Система вакуумной пайки оплавлением VisionXP+Vac компании Rehm может удалять пузырьки в паяных соединениях с помощью вакуумного модуля, а высокоскоростная вакуумная печь SCVR, выпущенная HELLER, специально разработана для высокоточных сценариев пайки, таких как 5G и аэрокосмическая промышленность.

(2) Оборудование для контроля и контроля качества

1. Машины 3D SPI (проверка паяльной пасты): они могут сканировать толщину, объем и площадь покрытия паяльной пасты и быстро отсеивать дефектные продукты на этапе печати.

2. Машины AOI (автоматического оптического контроля): посредством сравнения изображений они точно идентифицируют дефекты, такие как смещение компонентов, отсутствие компонентов и короткие замыкания паяных соединений. Точность контроля моделей высокого класса может достигать уровня 5 микрон.

3. Машины рентгеновского контроля: используя возможности проникновения рентгеновских лучей, они специально нацелены на скрытые паяные соединения (например, BGA и QFN) и обнаруживают такие проблемы, как перемычки припоя и пустоты, которые невидимы невооруженным глазом, обеспечивая тем самым гарантию качества в таких высокотехнологичных областях, как автомобильная электроника.

(3) Вспомогательное оборудование

• Загрузчики/разгрузчики плат: Осуществите автоматическую транспортировку печатных плат.

• Конвейерные мосты: гибкое подключение различных устройств для оптимизации компоновки производственной линии.

• Поворотные устройства для плат: адаптируются к процессу двустороннего размещения печатных плат.

II. Три основных направления технологических инноваций для оборудования SMT

(1) Прорыв в миниатюризации: вступление в эпоху размещения на микронном уровне

• Машина для укладки MYPro A40 от Mycronic оснащена высокоскоростной укладочной головкой MX7 (с 7 независимыми соплами) и оптимизирует движения укладки с помощью системы управления движением, которая обновляется 80 000 раз в секунду.

• Установочная машина BORUI XJ10 оснащена полным линейным приводом и системой двойного распознавания, что позволяет точно размещать компоненты размера 0201 для удовлетворения потребностей высокоинтегрированных электронных продуктов.

(2) Зеленая трансформация: адаптация к требованиям охраны окружающей среды и энергосбережения

• Азотные печи ITW EAE оснащены замкнутыми системами контроля содержания кислорода, которые обеспечивают качество пайки при одновременном снижении расхода азота. Их система CATHOX™ также может преобразовывать летучие соединения в камере печи в углеводороды, сводя к минимуму выбросы загрязняющих веществ.

• Оборудование серии GenS от ASYS Group эффективно снижает выбросы углекислого газа в процессе производства за счет уменьшения использования пневматических компонентов и оптимизации управления энергопотреблением.

(3) Интеллектуальная модернизация: реализация полномасштабной цифровизации производства

• Оборудование серии GenS от ASYS Group обладает возможностями обучения, а технология динамического привода позволяет сократить время цикла до менее 10 секунд.

• Печи оплавления от ITW EAE поддерживают автоматическое энергосбережение в режиме ожидания и позволяют выполнять обслуживание без использования инструментов.

• При использовании в сочетании с укладочными машинами интеллектуальная платформа SMT BORUI может динамически регулировать производственные параметры посредством анализа данных, увеличивая загрузку оборудования с традиционного уровня примерно с 65% до 92%, одновременно сокращая время незапланированных простоев на 70%.

III. Сценарии применения и перспективы использования SMT-оборудования

• Бытовая электроника. Легкая и тонкая конструкция мобильных телефонов и компьютеров основана на высокоточных установочных машинах и печах оплавления.

• Автомобильная электроника. Высокие требования к надежности бортовых радаров и систем управления привели к оптимизации оборудования SMT в сторону виброустойчивости и устойчивости к высоким температурам.

• Медицинская электроника: к прецизионным инструментам в этой области предъявляются строгие требования к чистоте пайки и точности контроля.

1. Скоординированное улучшение точности и скорости. С популяризацией компонентов меньшего размера (например, 008004) точность размещения достигнет уровня ±10 мкм, а эффективность будет дополнительно повышена за счет таких технологий, как сотрудничество нескольких роботов.

2. Углубленная интеграция «зеленых» технологий: такие технологии, как низкотемпературная пайка и рекуперация отходящего тепла, будут широко применяться, чтобы помочь электронной промышленности достичь углеродной нейтральности.

3. Интеллектуальное сотрудничество производственных линий. Благодаря технологии цифровых двойников будут построены виртуальные производственные линии для реализации полного цифрового управления и контроля оборудования, материалов и процессов. В конечном итоге это приведет к переходу производства SMT от «автоматизации» к «автономности».