Come si corre macchina smt?
1. Panoramica delle apparecchiature
La tecnologia SMT (Surface Mount Technology) è una tecnologia ampiamente utilizzata nel moderno settore dell'assemblaggio elettronico. Le apparecchiature SMT comprendono principalmente distributori di colla, stampanti, macchine pick and place, forni di saldatura a riflusso e macchine di ispezione automatica. L'uso e la manutenzione corretti di questi dispositivi sono fondamentali per garantire la qualità del prodotto e migliorare l'efficienza della produzione.
2. Configurazione dell'apparecchiatura SMT
Serigrafia manuale ad alta precisione
Tavolo da lavoro: Realizzato in alluminio fuso, garantisce un'elevata planarità per assicurare un'efficace area di lavoro per la stampa serigrafica.
Fissaggio della sagoma: Si usa per fissare la dima metallica, mantenendo la dima e il piano di lavoro sullo stesso piano orizzontale.
Fasi operative: Fissare la dima a faccia in su sul dispositivo, regolare la posizione relativa tra il piano di lavoro e la dima per un allineamento preciso, prelevare la pasta saldante con un cucchiaio o una spatola pulita, applicarla su un lato della lama della spatola con un angolo di 60 gradi e raschiare lentamente sollevando la dima senza scuoterla.
Note: La pasta saldante non deve essere congelata per più di 10 ore; la temperatura di conservazione deve essere compresa tra 0 e 10°C. Una pressione troppo bassa può causare omissioni e bordi irregolari, mentre una pressione troppo alta può danneggiare la spatola e la dima.
Macchina pick and place
Posizionamento: Assicurarsi che i segni di MARCIA e i fori di posizionamento sull'FPC (circuito stampato flessibile) corrispondano ai perni di posizionamento della macchina pick and place.
Vassoio: Utilizzare materiale FR-4 di alta qualità o altri materiali pregiati, con uno spessore di circa 2 mm, per garantire la stabilità termica.
Sicurezza: Fissare l'FPC sul vassoio con un nastro sottile per alte temperature per evitare che si sposti.
Fasi operative: Coprire i pin di posizionamento con il vassoio, posizionare l'FPC sui pin esposti, fissarlo con nastro adesivo per alte temperature e separare il vassoio e la sagoma di posizionamento dell'FPC per la stampa della pasta saldante e l'assemblaggio.
Note: L'FPC deve essere fissato al vassoio per il minor tempo possibile per evitare deformazioni dovute all'umidità. Assicurare un'adesione moderata del nastro, che deve staccarsi facilmente senza lasciare residui dopo l'esposizione ad alte temperature.
Forno di saldatura a riflusso
Tipo consigliato: Utilizzare forni di saldatura a rifusione a convezione ad aria calda forzata e a infrarossi per garantire variazioni di temperatura uniformi sull'FPC.
Fasi operative: Impostare le temperature e i tempi di saldatura a rifusione adeguati in base ai diversi vassoi e tipi di componenti, posizionare l'FPC fissato nel forno e avviare il programma di saldatura.
Note: Una temperatura o una durata eccessive possono danneggiare i componenti; una temperatura troppo bassa o un tempo breve possono causare una saldatura scadente. Registrare la temperatura e il tempo di ogni sessione di saldatura per riferimenti futuri e ottimizzazione.
Macchina di ispezione automatica
Design dell'hardware: Utilizza motori passo-passo misti a quattro fasi per controllare i movimenti in direzione X e Y, implementando il controllo con dispositivi logici programmabili GAL 16V8 e microcontrollori AT 89C55, utilizzando due array di driver Darlington a sette canali NM1413 per pilotare i motori passo-passo e utilizzando chip di watchdog/reset MAX 813L per proteggere i dati dalle interferenze.
Design del software: Utilizza il linguaggio ABEL e il programmatore logico di Lattice Semiconductor per la programmazione, impiegando trappole software con istruzioni guida per evitare malfunzionamenti del programma.
Fasi operative: Posizionare il PCB da testare nella macchina di ispezione, avviare il programma di rilevamento, registrare i risultati dopo il test ed eseguire una rilavorazione, se necessario.
Note: Eseguire una manutenzione regolare delle apparecchiature di ispezione per garantire il normale funzionamento e mantenere pulito l'ambiente durante l'ispezione per evitare che polvere e impurità influiscano sui risultati.
3. Gestione del materiale della macchina SMT
Condizioni di cottura: Temperatura: 100-120°C, Tempo: 4-8 ore, Cottura supplementare: 1-21 ore.
Note: Dopo la cottura, sigillare l'imballaggio sottovuoto o collocarlo in un armadio di essiccazione. Mantenere una distanza di 5 mm tra ogni vassoio di spezie, l'altezza della pila non deve superare i 10 strati e mantenere la distanza tra i materiali in ogni strato. Assicurarsi che il forno sia ben collegato a terra e che il personale indossi braccialetti antistatici.
Alcuni materiali, come l'FR-4 e alcune batterie/condensatori elettrolitici, non possono sopportare una cottura prolungata ad alta temperatura.
Asciugatura a bassa umidità: Condizioni: Asciugare in un box di essiccazione con umidità ≤ 10%RH per 5 volte il tempo di esposizione. Non c'è limite al numero di sessioni di essiccazione a bassa umidità, ma è necessario garantire un'adeguata marcatura sul vassoio del materiale. Il vassoio non deve toccare le pareti o il fondo del forno o dell'armadio di deumidificazione dove le temperature sono elevate.
4. Flusso di elaborazione della macchina SMT
Assemblaggio di componenti SMT su un solo lato: Il processo comprende la stampa della pasta saldante sul lato superiore → posizionamento dei componenti SMT → saldatura a riflusso → inserimento dei componenti TH (through-hole) → saldatura a onda.
Caratteristiche: Il lato superiore non è sottoposto ad alcun processo di saldatura, garantendo un PCB liscio per una maggiore precisione di saldatura. La saldatura a onda sul lato inferiore non influisce sui componenti SMT e le impronte dei componenti più grandi sono adatte ai pacchetti SMT con spaziatura dei pin superiore a 0,3 mm.
Assemblaggio misto di componenti SMT a doppia faccia e componenti TH a singola faccia: Il processo comprende la stampa della pasta saldante sul lato superiore → il posizionamento dei componenti SMT → la saldatura a riflusso → il capovolgimento della scheda → l'applicazione della colla sul lato inferiore → il posizionamento dei componenti SMT → l'asciugatura → l'inserimento dei componenti TH sul lato superiore → la saldatura a onda.
Caratteristiche: Layout dei componenti SMT a passo fine sul lato superiore con applicazione controllata della pasta saldante; componenti SMT a passo largo sul lato inferiore come resistenze, condensatori, diodi e transistor. La saldatura a onda può completare contemporaneamente la saldatura dei componenti SMT inferiori e dei componenti TH, ottimizzando lo spazio con due processi di saldatura.
Assemblaggio misto di componenti SMT monofaccia e componenti TH bifaccia: Il processo comprende la stampa della pasta saldante sul lato superiore → posizionamento dei componenti SMT → saldatura a riflusso → inserimento dei componenti TH sul lato superiore → saldatura a onda → saldatura supplementare manuale per i componenti TH inferiori.
Caratteristiche: I componenti TH sono disposti su entrambi i lati del PCB, insieme ai componenti SMT. I componenti SMT superiori sono saldati a rifusione, mentre i componenti TH inferiori sono saldati con saldatura a onda e saldatura supplementare manuale, utilizzando in modo efficiente lo spazio in due processi di saldatura.
5. Manutenzione delle apparecchiature SMT
Ispezione regolare: Controlli e manutenzione periodica delle apparecchiature per garantirne il normale funzionamento.
Pulizia e manutenzione: Mantenere l'attrezzatura pulita; rimuovere regolarmente polvere e detriti.
Sostituzione del pezzo: Sostituzione tempestiva di parti usurate o danneggiate per garantire la precisione e l'affidabilità dell'apparecchiatura.
Formazione degli operatori: Formazione regolare per gli operatori per migliorare le loro competenze e la consapevolezza della sicurezza.
6. Operazioni sicure
Prevenzione delle scariche elettrostatiche: Gli operatori devono indossare braccialetti antistatici per evitare di danneggiare i componenti a causa dell'elettricità statica.
Controllo della temperatura: Controllare rigorosamente le temperature di cottura e saldatura per evitare danni da surriscaldamento ai componenti.
Ambiente operativo: Mantenere un ambiente operativo pulito e asciutto per evitare che polvere e umidità influiscano sulla produzione.
Gestione delle emergenze: In caso di malfunzionamento dell'apparecchiatura, fermarsi immediatamente e informare il personale di manutenzione per la gestione.
Manuale operativo SMT
1. Preparazione preoperatoria
Controllo dell'attrezzatura: Assicurarsi che tutte le attrezzature siano in buone condizioni, senza danni o usura.
Preparazione del materiale: Preparare i materiali necessari, come schede PCB, pasta saldante, componenti SMT e componenti TH.
Preparazione dell'ambiente: Mantenere l'ambiente operativo pulito e asciutto, con temperatura e umidità conformi ai requisiti.
2. Fasi operative
Funzionamento manuale della stampante serigrafica ad alta precisione
Fissare il modello: Fissare la sagoma metallica con la faccia rivolta verso l'alto sul supporto della sagoma della stampante serigrafica.
Allineamento: Regolare la posizione relativa tra il piano di lavoro e la dima per garantire un allineamento preciso dei pad del PCB e della dima.
Stampa: Prelevare la pasta saldante con un cucchiaio o una spatola pulita, applicarla su un lato della lama della spatola, mantenendo un angolo di 60 gradi, e raschiare uniformemente e lentamente. Sollevare la sagoma in modo fluido per evitare qualsiasi movimento laterale che potrebbe spalmare la pasta saldante.
Stoccaggio: Collocare le schede PCB stampate in una posizione sicura in attesa del posizionamento dei componenti per evitare danni accidentali.
Funzionamento della macchina Pick and Place
Posizionamento: Determinare i dati di posizionamento in base ai dati CAD dell'FPC per creare modelli di posizionamento dell'FPC ad alta precisione.
Sicurezza: Fissare l'FPC sul vassoio con un nastro sottile per alte temperature per evitare che si sposti.
Collocazione: Coprire i pin di posizionamento con il vassoio, fissare l'FPC sui pin esposti con il nastro adesivo e separare il vassoio dalla sagoma di posizionamento dell'FPC per la stampa della pasta saldante e l'assemblaggio.
Note: L'FPC deve rimanere sul vassoio per il minor tempo possibile per evitare che si deformi a causa dell'umidità.
Funzionamento del forno di saldatura a riflusso
Impostazione della temperatura: Impostare la temperatura e il tempo di saldatura a riflusso appropriati in base ai diversi vassoi e tipi di componenti.
Saldatura: Posizionare l'FPC protetto nel forno di saldatura a rifusione e avviare il programma di saldatura monitorando l'operazione per garantire il rispetto dei requisiti di temperatura e tempistica.
Registrazione: Mantenere registrazioni dettagliate della temperatura e del tempo per ogni ciclo di saldatura per riferimenti futuri e ottimizzazione.
Funzionamento della macchina di ispezione automatica
Posto PCB: Inserire il PCB da ispezionare nella macchina di ispezione, assicurandosi che sia posizionato correttamente.
Inizio ispezione: Avviare il programma di rilevamento per l'ispezione automatica.
Risultati record: Documentare i risultati delle ispezioni ed eseguire le rilavorazioni necessarie.
Manutenzione: Eseguire la manutenzione regolare dell'apparecchiatura di ispezione per garantirne il corretto funzionamento.
3. Gestione dei materiali
Cottura:
Condizioni: 100-120°C per 4-8 ore.
Cottura supplementare: 1-21 ore.
Note: Sigillare le confezioni sottovuoto o riporle in un armadio per l'essiccazione dopo la cottura. Mantenere uno spazio di 5 mm tra i vassoi di spezie ed evitare di superare i dieci strati per pila. Assicurare una messa a terra efficace del forno e che il personale utilizzi braccialetti antistatici durante la manipolazione dei materiali. Alcuni materiali come l'FR-4 e alcune batterie/capacitori non possono sopportare una cottura prolungata ad alta temperatura.
Asciugatura a bassa umidità:
Condizioni: Asciugare in un essiccatoio con umidità ≤ 10%RH per un periodo equivalente a cinque volte il tempo di esposizione.
Note: Non ci sono limiti per l'essiccazione a bassa umidità, ma è necessario che i vassoi siano etichettati correttamente. Evitare di toccare le superfici superiori e inferiori del forno o degli armadi di essiccazione per evitare l'esposizione al calore.
4. Flusso del processo
Assemblaggio di componenti SMT su un solo lato:
Processo: Stampa della pasta saldante sulla parte superiore del PCB ↔ posizionamento dei componenti SMT ↔ saldatura a riflusso ↔ inserimento dei componenti TH sulla parte superiore ↔ saldatura a onda.
Caratteristiche: Nessun processo di saldatura sulla parte superiore; una scheda liscia favorisce la precisione della saldatura. La saldatura a onda sul fondo non influisce sui componenti SMT.
Assemblaggio misto di componenti SMT a doppia faccia e TH a singola faccia:
Processo: Stampa della pasta saldante sulla parte superiore del PCB ↔ Posizionamento SMT sulla parte superiore ↔ Saldatura a riflusso ↔ Capovolgimento della scheda ↔ Applicazione della colla sulla parte inferiore ↔ Posizionamento SMT sulla parte inferiore ↔ Asciugatura ↔ Inserimento dei componenti TH sulla parte superiore ↔ Saldatura a onda.
Caratteristiche: Controllo preciso della pasta saldante per i componenti SMT a passo fine sul lato superiore, mentre i componenti a passo più largo (resistenze, condensatori, ecc.) si trovano sul lato inferiore. La saldatura a onda completa contemporaneamente la saldatura dei componenti SMT e TH sul lato inferiore, utilizzando lo spazio in modo efficiente.
Assemblaggio misto di componenti SMT monofaccia e componenti TH bifaccia:
Processo: Stampa della pasta saldante sulla parte superiore del PCB ↔ Posizionamento SMT sulla parte superiore ↔ Saldatura a riflusso ↔ Inserimento dei componenti TH sulla parte superiore ↔ Saldatura a onda ↔ Saldatura supplementare manuale per i componenti TH inferiori.
Caratteristiche: I componenti TH sono presenti su entrambi i lati, insieme ai componenti SMT. I componenti SMT superiori sono saldati a rifusione, mentre quelli inferiori sono saldati con tecniche a onda e manuali per un uso efficace dello spazio.
5. Manutenzione delle apparecchiature
Ispezioni regolari: Controlli di routine per garantire il buon funzionamento dei macchinari.
Pulizia e manutenzione: Pulizia regolare delle attrezzature per eliminare polvere e detriti.
Sostituzione del pezzo: Sostituzione tempestiva dei componenti usurati o rotti per mantenere la precisione e l'affidabilità del dispositivo.
Formazione degli operatori: Sessioni di formazione regolari per migliorare le competenze degli operatori e gli standard di sicurezza.
6. Operazioni sicure
Misure elettrostatiche: Gli operatori devono indossare braccialetti antistatici per evitare danni elettrostatici ai componenti.
Gestione della temperatura: Regolazione rigorosa delle temperature di cottura e saldatura per evitare il surriscaldamento.
Ambiente di lavoro: Mantenere la pulizia e l'asciutto dell'ambiente operativo, assicurando che la temperatura e l'umidità rientrino in intervalli accettabili.
Procedure di emergenza: In caso di guasto, l'apparecchiatura deve essere spenta immediatamente e il personale di manutenzione deve essere avvisato per risolvere il problema.
Rispettando queste specifiche e linee guida operative, è possibile garantire processi di produzione SMT senza intoppi, migliorando la qualità del prodotto e l'efficienza produttiva.
Standard e linee guida per il funzionamento delle apparecchiature SMT
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