隨著電子表面貼裝元器件小型化的趨勢,生產(chǎn)效率的提高等。對SMT設(shè)備技術(shù)提出了更高的要求,如早在轉(zhuǎn)塔貼片機風行的時代:整條SMT線的瓶頸是貼片機的速度。自從Fuji NXT的機種出現(xiàn)(特別是手機行業(yè)的發(fā)展)Cph>120000(MyData的模組化貼片機可高達150000的產(chǎn)能),導致整條SMT線的瓶頸出現(xiàn)在印刷機,AOI檢測機,回流焊上。ROHS的執(zhí)行,對SMT設(shè)備也提出更新的要求。其實全自動錫膏印刷機的精度主要取決于幾個印刷機的關(guān)鍵部分:
1、圖像定位部分
圖像定位的好壞取決于定位算法,定位算法也是
全自動印刷機的核心算法之一。隨著PCB板的生產(chǎn)效率越來越高,板上的電子元氣件越來越小,對定位的精度和速度也提出了更高的要求。目前,市場上大多數(shù)
全自動視覺印刷機的定位算法都是基于圖像灰度,通過自相關(guān)匹配來實現(xiàn)的。對于表面均勻度很好的敷銅板來說,灰度算法可以很好的完成自動定位的功能。但是,越來越多的鍍錫板,鍍金板,柔性PCB板的出現(xiàn),給灰度定位帶來巨大的挑戰(zhàn)。由于鍍錫,鍍金板的表面均勻度不是很好,反光率較高,使得PCB板上的Mark點的成像亮度差別極大,增加灰度定位的誤檢率和漏檢率。柔性板由于表面的平整度不好,PCB上Mark點的成像同樣會有亮度差別大的問題,而且還會使Mark點的大小,形狀發(fā)生變化,這些問題都是基于灰度定位算法難于克服的。而基于幾何的定位算法可以很好的適應(yīng)上訴的這些問題。
由于市場上的商業(yè)幾何定位工具比較貴通常都在萬元左右,考慮到成本上的因素,大多數(shù)全自動視覺印刷機上用的都是相對便宜的傳統(tǒng)的基于灰度的定位工具。德森的第一代機型也是采用NI基于灰度的定位工具,但目前德森通過自主研發(fā),已經(jīng)在所有的機型上都采用了基于幾何的定位工具。通過這項技術(shù)改造,對鍍錫板,鍍金板,柔性PCB板的定位能力得到極大改善,據(jù)市場反映可以實現(xiàn)對現(xiàn)有各類型Mark點的完美識別。
2、清洗部分
所有的全自動視覺印刷機都是采用干洗,濕洗和真空清洗這三種方式,全自動視覺印刷機就要擔起自動清洗鋼網(wǎng),保證印刷品質(zhì)的作用。隨SMT的發(fā)展,間隙小,速度快,PCB上許多的拉尖,連錫都和清洗有很大關(guān)系!自動清洗的好壞直接關(guān)系到產(chǎn)品品質(zhì)的好壞,清洗功能的完善方可實現(xiàn)速度即生產(chǎn)的高效率。2016年德森在清洗上進行了重大的改進。獨立的清洗機構(gòu),全新的清洗概念,其中包括大力型抽風機的真空吸附系統(tǒng),更均勻的酒精噴射系統(tǒng),更高效的清洗方式,可實現(xiàn)FinePitch印刷的良性持續(xù)。
3、脫模(Snap-off)方式
脫模的好壞直接影響到印刷效果,一般全自動視覺印刷機都具有兩種脫模方式
(1)“先起刮刀后脫模”,使用較為普遍,主要是較為簡單的PCB板;
(2)“先脫模后起刮刀”,使用較薄PCB板等;
德森針對不同類型的PCB的脫模要求特別設(shè)計出三種脫模方式,適用于不同下錫要求的PCB板:
1)先起刮刀后脫模;
2)先脫模后起刮刀;
3)“刮刀先脫離,保持預(yù)壓力值,再脫模”
針對于0.25BGA和小間距脫模度專門設(shè)計,防止拉尖,堵網(wǎng)眼、少錫等。
全自動印刷機從使用角度出發(fā):高速穩(wěn)定是根本要求。而印刷機的Mark點識別是機器的首要因素:若Mark點識別差經(jīng)常出現(xiàn)Mark點識別不過而人工干預(yù)影響到生產(chǎn),并需添加相應(yīng)的操作人員,提高了使用成本。打個比方:4000pcs/天的工作計劃產(chǎn)量;若印刷機識別Mark點的能力為90%,則有400片PCB需人工干預(yù)至少需2小時:2小時對OEM廠可帶來的效益。其次清洗效果若不好。隨SMT的發(fā)展,F(xiàn)inePitch對印刷清洗要求會更高,清洗不干凈直接導致連錫拉尖等問題,影響生產(chǎn),影響效益。
SMT技術(shù)近年來發(fā)生了巨大的變化,電子產(chǎn)品朝著小型化,輕型化和高可靠性方向發(fā)展,使得表面貼裝電子元器件不斷朝著輕薄微小的高集成化發(fā)展.全自動視覺印刷機發(fā)展趨勢將會對以下幾方面提出更高的要求:
(1)CycleTime的要求
從印刷機來說縮短Cycle Time的有效方式:
1.輔助時間的縮短:
a. 做文件時間(要求程序界面越簡單,特別是做程序文件時的操作越簡單越好,且可在程序運行時對參數(shù)進行不停機修改,盡可能實現(xiàn)操作程序的簡單操作)
b. 換線時間(目前比較流行的換線時間<5Min;可通過對結(jié)構(gòu)的改善,定位方式的簡便操作如Pin針的布置快速方便或自動布置,導軌快速自動調(diào)整實現(xiàn)最短的時間來實現(xiàn)最快速的換線時間)
2.正常生產(chǎn)時的過程處理加快:
a. 合理優(yōu)化程序執(zhí)行時序(根據(jù)錫膏的特性,板上元器件的分布---調(diào)整印刷速度)選擇最合適的印刷速度;脫模速度和行程。
b. 進出板的速度提高。
c. 優(yōu)化清洗速度(按照清洗效果設(shè)定清洗頻次和清洗速度,以達到最小的時間占用,提高整個機器的使用率)。
(2)精度的要求
隨SMT發(fā)展趨勢:貼裝元件的越來越小,目前很多貼片機對03015(公制),甚至老的貼片機對01005都不可很好的實現(xiàn)貼裝,一旦貼片機可實現(xiàn)此工藝的大批量生產(chǎn);對整個印刷機的印刷精度都將是新一輪的競爭---印刷精度的提升。眾所周知:印刷機是整體的精度,而貼片機是對單個元件的執(zhí)行精度,從整個機器的運行精度來說:印刷機的運行精度要高于貼片機。隨超細間距的元件的推廣,會導致整個印刷機的控制精度水平上升。目前大家號稱:印刷精度為±0.025mm;以后或許印刷精度要求達到±0.0125mm,重復印刷精度<0.008mm。會對整個印刷機的設(shè)計生產(chǎn)帶來全新的設(shè)計和安裝要求:如直線電機的使用,全閉環(huán)伺服控制系統(tǒng);全鋼性的穩(wěn)固機構(gòu)等,使的SMT行業(yè)的印刷機朝半導體行業(yè)的印刷機的精度靠近:德森已經(jīng)著眼未來已投入大量人力物力開始研發(fā)符合03015(公制)等未來SMT發(fā)展工藝趨勢的印刷機,擁有超高的印刷精度—可達到0.012mm的印刷精度,重復印刷精度達0.008mm。
3)清洗效果的要求
SMT線內(nèi)60%的問題出在印刷方面,而印刷機的主要不穩(wěn)定因素80%來自清洗。一臺印刷機的清洗系統(tǒng)的效果直接導致印刷品質(zhì)下降,影響印刷周期比如人工清洗的干預(yù):隨SMT線的貼裝速度的大幅提高,印刷機的發(fā)展趨勢要求人工干預(yù)越少越好,表現(xiàn)出自動的延續(xù)性從而保證Cycle Time的一致性發(fā)揮出。機器設(shè)備的最大使用效率。從目前各種品牌的印刷機都沒達到理想的清洗效果:真空吸力,酒精噴射效果,干濕洗的區(qū)分,使用時間長會將酒精噴射口堵住和真空吸力的變?nèi)?;清洗機構(gòu)同鋼網(wǎng)接觸效果可能出現(xiàn)清洗機構(gòu)同鋼網(wǎng)的假性接觸造成假清洗而造成品質(zhì)問題;清洗軟件整體邏輯的不完善等等:
(4)性價比的要求。面對OEM的單價總體下降,各企業(yè)會根據(jù)產(chǎn)品的要求來選擇印刷設(shè)備,在印刷機能完全滿足生產(chǎn)需要的前提下,考慮價格的因素會更多,既會選擇一款高性價比的產(chǎn)品。
現(xiàn)在手動印刷機、半自動印刷機、以及前幾年購買的全自動印刷機已不能完全滿足生產(chǎn)需要,而
德森印刷機具有很好的性能而且價位很具有很大的優(yōu)勢。