Μηχανοποιημένη κατασκευή PCB: Μια ολοκληρωμένη ανάλυση από τον εξοπλισμό διαδικασίας στην έξυπνη παραγωγή

Μηχανοποιημένη κατασκευή PCB: Μια ολοκληρωμένη ανάλυση από τον εξοπλισμό διαδικασίας στην έξυπνη παραγωγή

Εισαγωγή
Τα πλαίσια εκτυπωμένων κυκλωμάτων (PCBS), ως βασικός φορέας των ηλεκτρονικών προϊόντων, βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε μηχανικό εξοπλισμό ακριβείας και τεχνολογία αυτοματοποίησης στη διαδικασία παραγωγής τους.Με την εξέλιξη των ηλεκτρονικών προϊόντων προς την υψηλή πυκνότητα, μικρογραφία και υψηλή συχνότητα,Η τεχνολογική καινοτομία των εξοπλισμού παραγωγής PCB και των εξοπλισμού τεχνολογίας επιφάνειας (SMT) έχει γίνει το κλειδί για την προώθηση της προόδου της βιομηχανίας.Αυτό το άρθρο θα αναλύσει συστηματικά ολόκληρη τη διαδικασία και την τεχνολογική εξέλιξη της μηχανικής παραγωγής PCB από πτυχές όπως βασικός εξοπλισμός στην κατασκευή PCB, εξοπλισμός SMT,έξυπνες τάσεις, και τεχνολογίες ελέγχου ποιότητας.

Ι. Μηχανολογικός εξοπλισμός πυρήνα για την κατασκευή PCB
Η διαδικασία κατασκευής PCB είναι περίπλοκη και περιλαμβάνει πολλαπλές διαδικασίες, καθένας από τους οποίους απαιτεί ειδικό εξοπλισμό για υποστήριξη.

Πίνακας πριονιστήρα
Κατά την κοπή μεγάλων μεγεθών επικάλυψης χαλκού σε μικρά κομμάτια που απαιτούνται για την παραγωγή, είναι απαραίτητο να ελέγχεται η ακρίβεια των διαστάσεων και ο ρυθμός αξιοποίησης του υλικού.Το πριόνι μειώνει τα απόβλητα υλικού και εξασφαλίζει την επίπεδη άκρη του πίνακα κατά 47 μέσω εργαλείων υψηλής ακρίβειας και ενός αυτοματοποιημένου συστήματος ελέγχου.

Εξοπλισμός λιθογραφίας και χαρακτικής

Μηχανή λιθογραφίας: Το μοτίβο του κυκλώματος μεταφέρεται στο επικάλυπτο με χαλκό λαμινάτο μέσω της έκθεσης σε υπεριώδη ακτινοβολία.Είναι απαραίτητο να ελέγχεται με ακρίβεια η ενέργεια έκθεσης και η ακρίβεια ευθυγράμμισης για να διασφαλίζεται ότι το πλάτος/διαχωρισμός γραμμών πληροί τις απαιτήσεις σχεδιασμού (όπως ελάχιστο πλάτος γραμμής 2mil). 59.

Μηχανή χαρακτικής: Χρησιμοποιεί χημικά διαλύματα (όπως το όξινο χλωριούχο χαλκό) για να αφαιρέσει το μη προστατευμένο στρώμα χαλκού και να σχηματίσει αγωγικά κυκλώματα.Η θερμοκρασία και η ταχύτητα ροής του διαλύματος είναι το κλειδί για την αποφυγή υπερβολικής ή ανεπαρκούς χαρακτικής 47.

Εξοπλισμός γεώτρησης
Η μηχανή υψηλής ταχύτητας χρησιμοποιεί τρυπάνι σε επίπεδο μικρών και, σε συνδυασμό με την τεχνολογία τοποθέτησης λέιζερ,μπορεί να επεξεργαστεί υψηλής πυκνότητας μέσα από τρύπες με διάμετρο 0.1 mm, που πληρούν τις απαιτήσεις της επικοινωνίας 5G και των κυκλωμάτων υψηλής συχνότητας 59.

Εξοπλισμός βύθισης χαλκού
Ένα στρώμα χαλκού αποθηκεύεται χημικά στο τοίχωμα της τρύπας για να εξασφαλιστεί η αγωγιμότητα μεταξύ των στρωμάτων.Η διαδικασία της βροχόπτωσης χαλκού απαιτεί έλεγχο της σύνθεσης του διαλύματος και της θερμοκρασίας για να αποφευχθεί η απόσβεση του στρώματος χαλκού στο τοίχωμα της τρύπας, η οποία μπορεί να επηρεάσει την αξιοπιστία. 57.

ΙΙ. Βασικοί εξοπλισμός και τεχνολογίες της διαδικασίας SMT
Η τεχνολογία επιφανειακής τοποθέτησης (SMT) είναι η βασική διαδικασία συναρμολόγησης PCB και ο εξοπλισμός της καθορίζει άμεσα την αποτελεσματικότητα παραγωγής και την ποιότητα συγκόλλησης.

Μηχανή εκτύπωσης με πάστα συγκόλλησης
Η πάστα συγκόλλησης πρέπει να εκτυπώνεται με ακρίβεια στα πλαίσια PCB μέσω του ατσάλινου πλέγματος, με την ακρίβεια εκτύπωσης να ελέγχεται εντός ± 25μm.πρέπει να είναι εξοπλισμένο με οπτική επιθεώρηση (SPI) για την παρακολούθηση του πάχους και της ομοιομορφίας της πάστες συγκόλλησης σε πραγματικό χρόνο.. 310

Μηχανή τεχνολογίας επιφανειακής τοποθέτησης
Με την υιοθέτηση ενός συστήματος υψηλής ακρίβειας οράσεως και πολλαπλών άξονων ρομποτικών βραχίονων, επιτυγχάνεται ταχεία τοποθέτηση εξαρτημάτων (για παράδειγμα, η ταχύτητα τοποθέτησης των συσκευασμένων εξαρτημάτων 0402 μπορεί να φθάσει τα 30.000CPH).Η μηχανή τεχνολογίας επένδυσης επιφάνειας διπλής τροχιάς (SMT) μπορεί να επεξεργαστεί ταυτόχρονα δύο πάνελ, αύξηση της παραγωγικής ικανότητας κατά 610.

Φούρνοι συγκόλλησης με επανεξέταση
Με τον ακριβή έλεγχο της καμπύλης της ζώνης θερμοκρασίας (προθερμισμός, τήξη, ψύξη), η πάστα συγκόλλησης λιώνεται ομοιόμορφα και σχηματίζονται αξιόπιστες συνδέσεις συγκόλλησης.Η τεχνολογία προστασίας από το άζωτο μπορεί να μειώσει την οξείδωση και να βελτιώσει την απόδοση συγκόλλησης κατά 310.

Εξοπλισμός συγκόλλησης κυμάτων
Χρησιμοποιείται για τη συγκόλληση συστατικών plug-in, αποφεύγοντας τη γέφυρα και την ψευδή συγκόλληση μέσω δυναμικού ελέγχου κορυφής κύματος και είναι κατάλληλη για τη διαδικασία υβριδικής συναρμολόγησης 610.

ΙΙΙ. Τρέντες της νοημοσύνης και της αυτοματοποίησης
Τεχνολογία ανίχνευσης με κινητήρα AI

Αυτοματοποιημένη οπτική επιθεώρηση (AOI): Χρησιμοποιώντας αλγόριθμους βαθιάς μάθησης για τον εντοπισμό ελαττωμάτων των αρθρώσεων συγκόλλησης (όπως ψευδής συγκόλληση και αντιστάθμιση), με ποσοστό εσφαλμένης εκτίμησης μικρότερο από 1%310.

Ελέγχος με ακτίνες Χ (AXI) : Για συσκευασίες BGA και QFN, ανίχνευση πόρων και ρωγμών στις κρυφές συνδέσεις συγκόλλησης για να εξασφαλιστεί η αξιοπιστία των συσκευασιών υψηλής πυκνότητας 510.

Ελαστικό σύστημα παραγωγής (FMS)
Με την ενσωμάτωση δεδομένων εξοπλισμού μέσω του συστήματος MES, μπορεί να επιτευχθεί ταχεία μετάβαση μεταξύ παραγωγής πολλαπλών ποικιλιών και παραγωγής μικρών παρτίδων.σε συνεργασία με τα οχήματα οδήγησης με κινητήρα, μειώνει τον χρόνο επεξεργασίας υλικών κατά 10%.

Πράσινη τεχνολογία παραγωγής
Η δημοσιοποίηση των διαδικασιών συγκόλλησης χωρίς μόλυβδο και συγκόλλησης χαμηλής θερμοκρασίας μειώνει την περιβαλλοντική ρύπανση.

IV. Προκλήσεις και μελλοντικές κατευθύνσεις ανάπτυξης
Η απαίτηση για υψηλή ακρίβεια και μικροποίηση
Η διάδοση των συσκευασμένων εξαρτημάτων 01005 και των υποστρωμάτων IC απαιτεί η ακρίβεια των μηχανών τεχνολογίας επιφανειακής τοποθέτησης (SMT) να φτάνει τα ±15μm,και το ζήτημα της ομοιομορφίας της εκτύπωσης με μικροζύμωση πρέπει να αντιμετωπιστεί. 610

Τεχνολογία ετερογενούς ολοκλήρωσης
Η 3D συσκευασία και το SiP (System-in-Package) οδηγούν το PCBS προς τη διασύνδεση υψηλής πυκνότητας (HDI) και τη διασύνδεση αυθαίρετων στρωμάτων (ELIC),και νέους τύπους εξοπλισμού γεώτρησης με λέιζερ και ηλεκτροπληγήσεως 59.

Έξυπνο εργοστάσιο
Η εφαρμογή του βιομηχανικού διαδικτύου των πραγμάτων (IIoT) και της τεχνολογίας ψηφιακών δίδυμων επιτρέπει την προβλεπτική συντήρηση των εξοπλισμούς και τη δυναμική βελτιστοποίηση των παραμέτρων διαδικασίας,μείωση του χρόνου στάσης λειτουργίας κατά περισσότερο από 30%.

Συμπεράσματα
Η μηχανική παραγωγή PCB είναι ο ακρογωνιαίος λίθος της βιομηχανίας ηλεκτρονικών ειδών.Από το παραδοσιακό εξοπλισμό χαρακτικής έως τα έξυπνα συστήματα επιθεώρησης που βασίζονται στην τεχνητή νοημοσύνη, από τις μηχανές τοποθέτησης SMT έως τις πράσινες διαδικασίες παραγωγής, η τεχνολογική καινοτομία οδηγεί συνεχώς τον κλάδο προς υψηλή ακρίβεια, υψηλή αξιοπιστία και βιωσιμότητα.με την εκρηκτική ανάπτυξη του 5G, το Διαδίκτυο των Πραγμάτων και τα ηλεκτρονικά προϊόντα αυτοκινήτων, οι συσκευές παραγωγής PCB θα γίνουν πιο ευφυείς και ευέλικτες,Παροχή βασικής υποστήριξης για τη μικροποίηση και την πολυλειτουργικότητα των ηλεκτρονικών προϊόντων.