Механизированное производство ПХБ: комплексный анализ от технологического оборудования до интеллектуального производства

Механизированное производство ПХБ: комплексный анализ от технологического оборудования до интеллектуального производства

Введение
Печатные платы (PCBS), как основной носитель электронных продуктов, в значительной степени полагаются на точное механическое оборудование и технологии автоматизации в процессе производства.С развитием электронных продуктов к высокой плотности, миниатюризация и высокая частота,технологические инновации оборудования для производства ПКБ и оборудования для установки на поверхности (SMT) стали ключом к продвижению прогресса отраслиЭта статья будет систематически анализировать весь процесс и технологическую эволюцию механизированного производства ПКБ с таких аспектов, как основное оборудование в производстве ПКБ, оборудование процесса SMT,Интеллектуальные тенденции, и технологий контроля качества.

I. Основное механическое оборудование для производства ПХБ
Процесс производства ПХБ является сложным, включая несколько процедур, каждая из которых требует специального оборудования для поддержки.

Пила для панелей
При резке крупногабаритных ламинатных покрытий из меди на мелкие кусочки, необходимые для производства, необходимо контролировать точность измерений и скорость использования материала.Пила для панелей уменьшает отходы материала и обеспечивает плоскость края доски на 47 с помощью высокоточных инструментов и автоматизированной системы управления.

Литография и гравирование

Литографическая машина: схема передается на ламинат, покрытый медью, посредством ультрафиолетового излучения.Необходимо точно контролировать энергию экспозиции и точность выравнивания, чтобы гарантировать, что ширина линии / расстояние между линиями отвечает требованиям проектирования (например, минимальная ширина линии 2 миллиметра).59.

Машина для гравирования: использует химические растворы (например, кислотный хлорид меди) для удаления незащищенного слоя меди и формирования проводящих цепей.Температура и скорость потока раствора являются ключом к избежанию чрезмерного или недостаточного гравирования 47.

Оборудование для бурения
Многослойные ПКБ должны достичь межслойной взаимосвязи с помощью бурения.может обрабатывать высокую плотность через отверстия диаметром 0.1 мм, отвечающие требованиям связи 5G и высокочастотных цепей 59.

Оборудование для погружения меди
На стенке отверстия химически откладывается медный слой для обеспечения проводимости между слоями.Процесс осаждения меди требует контроля состава раствора и температуры, чтобы предотвратить отделение слоя меди на стенке отверстия, что может повлиять на надежность. 57.

II. Ключевое оборудование и технологии процесса SMT
Технология поверхностного монтажа (SMT) является основным процессом сборки печатных плат, а ее оборудование напрямую определяет эффективность производства и качество сварки.

Машины для печати пасты для сварки
Паста для сварки должна быть точно напечатана на пластинках ПКБ через стальную сетку с точностью печати в пределах ± 25 мкм.должна быть установлена оптическая инспекция (SPI), позволяющая в режиме реального времени контролировать толщину и однородность пасты для сварки. 310

Машина с технологией установки на поверхность
Используя высокоточную систему визуализации и многоосевые роботизированные руки, достигается быстрая установка компонентов (например, скорость установки 0402 упакованных компонентов может достигать 30 000CPH).Машина с двуходовой технологией установки поверхности (SMT) может одновременно обрабатывать две панели, увеличение производственных мощностей на 610.

Печь для обратной сварки
Благодаря точному управлению кривой температурной зоны (предварительное нагревание, плавление, охлаждение) паста для сварки плавится равномерно и образуются надежные сварные соединения.Технология защиты азота может уменьшить окисление и улучшить производительность сварки на 310.

Оборудование для волновой сварки
Используется для сварки подключаемых компонентов, избегая стыковки и ложной сварки с помощью динамического управления пиковыми волнами, и подходит для гибридного сборочного процесса 610.

III. Тенденции интеллекта и автоматизации
Технология обнаружения на основе AI

Автоматическая оптическая инспекция (AOI): использование алгоритмов глубокого обучения для выявления дефектов соединительных свар (таких как ложное сварение и смещение), с частотой ошибок менее 1%310.

Рентгеновская инспекция (AXI): для упаковок BGA и QFN обнаруживать поры и трещины в скрытых соединительных узлах для сварки, чтобы обеспечить надежность упаковок с высокой плотностью 510.

Гибкая система производства (FMS)
Интегрируя данные оборудования через систему MES, можно быстро переключиться между многовариантным и небольшим серийным производством.в сотрудничестве с AGV, сокращает время обработки материала на 10%.

Технологии экологического производства
Популяризация безсвинцовых сварных и низкотемпературных процессов снижает загрязнение окружающей среды.

IV. Проблемы и будущие направления развития
Требование высокой точности и миниатюризации
Популяризация упакованных компонентов 01005 и подложки IC требует, чтобы точность машин с технологией поверхностного монтажа (SMT) достигала ±15μm,и необходимо решить вопрос о единообразии печати микропастетной пасты.. 610

Технология гетерогенной интеграции
3D упаковка и SiP (System-in-Package) движут PCBS в сторону высокой плотности взаимосвязи (HDI) и произвольного уровня взаимосвязи (ELIC),и необходимо разработать новые типы оборудования для лазерного бурения и электропластики 59.

Интеллектуальная фабрика
Применение технологий промышленного интернета вещей (IIoT) и цифровых близнецов позволяет осуществлять предсказуемое обслуживание оборудования и динамическую оптимизацию параметров процессов.сокращение времени простоя более чем на 30%.

Заключение
Механизированное производство печатных плат является краеугольным камнем электронной промышленности.От традиционного оборудования для гравирования до интеллектуальных систем контроля, управляемых ИИ, от SMT-установщиков до экологически чистых производственных процессов, технологические инновации непрерывно движут отрасль к высокой точности, высокой надежности и устойчивости.с взрывным ростом 5G, Интернет вещей и автомобильная электроника, оборудование для производства печатных пластин станет более интеллектуальным и гибким,предоставление основной поддержки миниатюризации и многофункциональности электронных продуктов.