Dans l'industrie électronique en développement rapide d'aujourd'hui, un fabricant d'assemblage de circuits imprimés fiable ne peut pas se passer de clés avancées. machines d'assemblage. Parce que les performances et la fiabilité des assemblages de circuits imprimés (PCBA)s) dépendent en grande partie de l'équipement de fabrication utilisé. Un assemblage de circuits imprimés moderne click n'est pas seulement destiné à l'automatisation, mais également à la précision, à la répétabilité et à l'efficacité.
Dans cet article, nous vous emmènerons dans une plongée en profondeur dans l'assemblage clé du PCB machines utilisé dans la fabrication moderne, y compris choisir et placer machines, machines à souder et diverses inspections clicks. Que vous soyez une entreprise OEM à la recherche de partenaires de fabrication fiables ou que vous souhaitiez acquérir une compréhension globale des forces motrices fondamentales derrière une ligne de production PCBA efficace, cet article révélera la clé machines d'assemblage de circuits imprimés sur lesquels comptent les principaux fabricants du secteur. OK, allons droit au but maintenant !
Principales machines d'assemblage de circuits imprimés
Tout au long du processus d'assemblage de circuits imprimés, différents types d'équipements professionnels sont nécessaires à différentes étapes. De l'impression de la pâte à braser au montage des composants, en passant par le soudage, l'inspection et les tests, les équipements automatisés de pointe améliorent non seulement l'efficacité de la production, mais influencent également directement le rendement et la stabilité des circuits imprimés finaux. Nous présentons ci-dessous les étapes clés de l'assemblage de circuits imprimés. click à vous en fonction du flux du processus d'assemblage.
Imprimante de pâte à souder
Dans le processus d'assemblage standard de circuits imprimés à montage en surface, splus paste pL'imprimante est le premier équipement clé de toute la ligne de production. Elle est généralement utilisée après le chargement ou le nettoyage du circuit imprimé. Sa fonction principale est d'imprimer avec précision une couche uniforme de pâte à braser sur les pastilles à la surface du circuit imprimé, préparant ainsi le montage des composants et leur brasure ultérieure.
Principe de fonctionnement et processus
À ce stade, le circuit imprimé exposé pénètre automatiquement dans l'imprimante de pâte à braser via le système de convoyage. L'appareil utilise ensuite un système de positionnement visuel de haute précision pour aligner précisément le circuit imprimé avec le pochoir de soudure. La pâte à braser est ensuite imprimée uniformément sur la pastille grâce au système de raclage. Les principaux paramètres de contrôle de ce processus comprennent la pression et la vitesse du raclage, la viscosité de la pâte à braser et l'épaisseur de la pâte. pochoir, etc. Même un léger écart peut affecter la qualité du placement ultérieur.
Cet équipement est largement utilisé dans la machine SMT pour les lignes de production d'assemblage de PCB et constitue l'un des éléments clés de l'assemblage de PCB. machines. Après le splus pL'impression est terminée, le PCB entrera dans la prochaine click:Machine SPI, à savoir la splus paste iMachine d'inspection.
Inspection de la pâte à souder (SPI）Machine
La machine d'inspection de pâte à braser est un élément clé du contrôle qualité sur la ligne de production CMS. Elle est spécialement conçue pour tester la qualité de l'impression de pâte à braser et garantir sa précision et sa régularité. Elle effectue une détection tridimensionnelle de haute précision des résultats d'impression de pâte à braser sur la surface du circuit imprimé et évalue les paramètres clés suivants :
1. La position de la pâte à souder est-elle correctement placée sur le tampon ?
2. Si le volume, la hauteur et la surface de la pâte à souder sont conformes aux normes du procédé ;
3. S'il y a des défauts tels qu'une impression de pâte à souder insuffisante, un décalage, une liaison de soudure, une impression manquée ou un effondrement.
Grâce à ces données de test, des problèmes tels que des écarts d'impression ou des blocages de pochoirs peuvent être détectés précocement. Cela permet d'éviter efficacement la propagation de défauts dans le processus CMS et d'améliorer le rendement.
Principe de fonctionnement et processus
Les machines SPI utilisent généralement un laser ou un réseau de projection et Des systèmes d'imagerie par caméra permettent de scanner rapidement la pâte à braser sur chaque pastille et de générer des images 3D. À ce stade, la carte PCB est introduite dans le dispositif SPI via le système de convoyage. La caméra scanne ensuite chaque pastille pour obtenir des informations tridimensionnelles sur la pâte à braser. Le système compare automatiquement l'image de la pâte à braser à la valeur standard définie par le programme. Il détermine ensuite automatiquement la présence de défauts et transmet les données anormales à l'opérateur ou au système MES.
La machine SPI est un dispositif de contrôle qualité indispensable à l'ensemble du processus de production automatisé CMS. Elle garantit non seulement la qualité de l'impression de la pâte à braser, mais aussi la qualité de la soudure et la fiabilité du produit. Une fois la détection SPI réussie, le circuit imprimé continue d'être transmis à l'équipe de production. pbeurk-et-pdentelle mmachine.
Machine de prélèvement et de placement
Le pLa machine de pose par insertion est également l'un des équipements les plus essentiels de la ligne de production CMS. Elle permet de monter avec précision les composants électroniques sur les pastilles prévues à cet effet sur la surface du circuit imprimé. Elle comprend :
1. Récupérez des composants à partir de bandes, de plateaux ou de bobines de matériaux ;
2. Alignez les coordonnées de l'appareil et du PCB grâce au système de reconnaissance visuelle et de positionnement ;
3. Montez les appareils sur la zone d'impression de la pâte à souder à une vitesse extrêmement élevée et avec une grande précision.
Il s'agit d'un maillon essentiel de l'assemblage PCB, qui influence la vitesse et la précision. Qu'il s'agisse de minuscules résistances et condensateurs 0402 ou de composants plus complexes, tels que ICs, BGA et QFPs, il peut réaliser un placement automatisé, par lots et sans erreur.
Principe de fonctionnement
Le pLa machine de pose par insertion aspire les composants grâce à la force d'aspiration du système de buses. La plateforme mobile XY à grande vitesse déplace ensuite rapidement et précisément la buse d'aspiration jusqu'à la coordonnée désignée. Le système de reconnaissance visuelle identifie l'orientation et aL'angle des composants est ajusté et aligné avec le circuit imprimé. Le système de contrôle et la bibliothèque de programmes permettent ensuite un contrôle précis des coordonnées, des angles et de la séquence de montage des composants.
L'ensemble du processus peut être résumé en une phrase : «qprélèvement rapide, montage précis." Après le montage à grande vitesse du pick-and-place Une fois la machine d'assemblage de circuits imprimés terminée, la surface du circuit imprimé est déjà recouverte de divers composants électroniques placés avec précision. Vient ensuite l'étape soudure processus.
Machine à souder à refusion
Une machine de soudage par refusion est l'équipement essentiel pour réaliser les connexions électriques d'un circuit imprimé monté en surface. Elle assure une conduction électrique optimale en faisant fondre la pâte à braser selon une courbe de température contrôlée et en la collant fermement aux pastilles et aux broches des composants.
Fonction et Pprocessus de Rflux Svieillir
La fonction principale du rLa machine à souder eflow chauffe la pâte à braser jusqu'à son point de fusion dans une plage de température contrôlée avec précision. Les composants assemblés sont alors soudés sur le circuit imprimé. Cet appareil permet de transformer le contact physique en connexion électrique entre le circuit imprimé et les composants. Au cours de ce processus, le circuit imprimé traverse le système de convoyage et passe par plusieurs zones de température (zone de préchauffage, zone de température constante, zone de refusion et zone de refroidissement), où la pâte à braser fond et se solidifie, complétant ainsi le soudage.
Hébergement de haute qualité soudure s'appuie sur une conception scientifique de courbes de refusion, comprenant principalement les étapes suivantes :
Étape de préchauffage : Augmentez progressivement la température pour éviter les chocs thermiques sur les composants.
Étape à température constante : Assurer une température uniforme sur tout le PCB.
Étape de refusion : Atteindre le point de fusion de la pâte à souder (environ 217℃ - 245℃), et terminer la soudure.
Étape de refroidissement : Refroidissez rapidement pour former des joints de soudure fiables.
Un système de contrôle de température précis est le critère principal pour mesurer les performances des machines d'assemblage automatique de PCB telles que le soudage par refusion.
Machine d'inspection optique automatisée (AOI)
Une fois le circuit imprimé soudé dans le four de refusion, les composants sont solidement fixés au circuit imprimé. Cependant, pour garantir la qualité des soudures et la précision du montage, une inspection visuelle minutieuse est nécessaire. À ce stade, le circuit imprimé entre dans la zone d'interface utilisateur cruciale. eéquipement.
La machine AOI utilise des caméras industrielles haute définition et des algorithmes de traitement d'image pour effectuer des inspections rapides et de haute précision des PCBs après soudure. Ses principales tâches comprennent :
1. Vérifiez l'intégrité des joints de soudure et soudure défauts (tels que fausses soudures, soudures continues, soudures insuffisantes, billes de soudure, etc.) ;
2. Détecter le décalage des composants, l'inversion, les pièces manquantes ou la polarité incorrecte ;
3. Réalisez un contrôle qualité entièrement automatique et un marquage des défauts pour l'ensemble de la carte.
Grâce à l'AOI, divers défauts générés dans le pick-and-place Les machines d'assemblage de circuits imprimés ou de soudage par refusion peuvent être efficacement éliminées, ce qui améliore considérablement le rendement et la traçabilité des produits. Il peut être déployé à différentes étapes du SMT, par exemple après l'inspection de la pâte à souder, après le placement de la technologie de montage en surface (SMT) et après le soudage par refusion, dans le cadre de mesures de contrôle qualité à plusieurs niveaux.
Machine d'inspection aux rayons X
Pour les boîtiers tels que BGA, QFN et LGA, dont les soudures sont dissimulées au fond du composant, les équipements optiques classiques ne permettent pas de les visualiser et de les identifier. Un appareil d'inspection plus sophistiqué, la machine d'inspection à rayons X, est alors nécessaire. Cet équipement fait partie des machines d'assemblage de circuits imprimés automatisées et sophistiquées. Il est généralement composé de plusieurs éléments, dont une source de rayons X, un détecteur numérique à écran plat (FPD), un système de traitement d'images et une fonction de détermination automatique. Certains modèles avancés sont également équipés de fonctions de tomodensitométrie, permettant de générer des images tomographiques tridimensionnelles des soudures ou des billes de soudure.
Fonctions des rayons X
L'équipement d'inspection par rayons X peut détecter les défauts suivants sans endommager les composants en effectuant un balayage par rayons X haute résolution à faible dose sur les circuits imprimés :
1. Problèmes tels que les fausses soudures, les vides, les soudures à froid et les ponts sous BGA ou QFN ;
2. Défauts de connexion intercouches dans les cartes multicouches ;
3. Que la distribution de la souder les balles sont uniformes et si le degré d'effondrement est qualifié ;
4. Problèmes structurels internes des composants (tels que des broches cassées ou un déplacement).
C'est le seul moyen efficace de détecter la qualité des soudures au fond du boîtier et les défauts cachésC'est une machine de détection aussi cruciale que l'AOI.
Machine à souder à la vague
Une fois le processus de soudure par refusion CMS terminé, le PCB a terminé la soudure des composants montés en surface. Grâce à l'inspection par des équipements de haute précision tels que l'AOI et les rayons X, soudure La qualité et la fiabilité sont assurées. Cependant, pour les composants qui ne peuvent être assemblés par montage en surface, comme les transformateurs et les gros condensateurs, la technologie THT doit être adoptée. À ce stade, un wave svieillir mune machine est nécessaire.
Une machine à souder à la vague est un appareil spécialement conçu pour le soudage automatique de composants traversants, adapté à l'assemblage mixte après soudage par refusion CMS. Le principe consiste à insérer les composants dans les trous traversants du circuit imprimé et à utiliser les pics de soudure fondue à haute température pour entrer en contact avec les pastilles et les broches des composants, réalisant ainsi un soudage rapide et uniforme.
Workflow
Une fois le branchement terminé, le PCB entre dans le système de transport de l'équipement.
1. Tout d'abord, chauffez uniformément dans la zone de préchauffage pour éviter les chocs thermiques pendant souderING.
2. Ensuite, le système de pulvérisation de flux est appliqué sous le PCB.
3. Ensuite, après avoir traversé la zone de pointe de la soudure fondue, la soudure monte vers le bas de la broche, formant un joint de soudure.
4. Enfin, entrez dans la zone de refroidissement pour solidifier rapidement le souder des points.
Les composants clés d'une soudure à la vague click comprennent le système de préchauffage (air chaud ou infrarouge), le système de pulvérisation de flux, le système de refroidissement, le système de transport, etc. La vague svieillir mLa machine est l'équipement principal pour réaliser des trous traversants svieillissement et également un centre clé pour l'intégration des processus SMT et THT dans la fabrication électronique moderne.
Machine à souder à la vague sélective
Si les composants THT sont petits, dispersés ou adjacents à la zone d'installation des composants CMS, le soudage à la vague traditionnel sur carte complète peut facilement endommager les composants déjà montés ou entraîner une mauvaise soudure. Pour répondre à ce besoin de soudure locale, le soudage à la vague sélectif est nécessaire. Il peut utiliser des buses programmables ou des pics micro-ondes pour chauffer et souder précisément les points de soudure ciblés. Cela permet d'éviter les effets thermiques sur les zones environnantes.
Après le THT souderLe processus de fabrication est terminé, à ce stade, le Post-splus AOI Un équipement sera utilisé. Cet appareil est spécialement conçu pour inspecter l'aspect des soudures traversantes, ainsi que pour détecter des problèmes tels que des positions d'insertion incorrectes et la polarité des composants.
Test en circuit (TIC) Machine
Après une inspection complète de la souderqualité grâce à la Équipement AOI, s'il n'y a pas de défauts d'apparence tels qu'une fausse soudure, une soudure insuffisante ou un décalage, l'étape de test électrique peut être entrée.
La machine de test ICT est une machine d'inspection d'assemblage de circuits imprimés efficace et automatisée, spécialement conçue pour détecter l'état des connexions électriques de chaque composant et nœud de circuit sur la carte. Elle détecte chaque point de test du circuit imprimé un par un grâce à l'alimentation basse tension et à la source de signal. Elle compare ensuite le fichier de mesure réseau (Netlist) du système aux valeurs mesurées réelles pour une détermination automatique. Elle comprend un banc d'essai à aiguille (le banc doit être personnalisé en fonction du circuit imprimé), une alimentation multicanal et un module de mesure électrique, une plateforme de contrôle et un logiciel de test, etc.
Fonctions des TIC
1. Vérifiez si les composants sont correctement placés (polarité, sens, type) ;
2. Vérifiez si les valeurs nominales des résistances, condensateurs, inductances, etc. sont normales ;
3. Vérifiez s'il y a des défauts tels qu'un circuit ouvert, un court-circuit et une connexion en pont dans le soudage.
4. Vérifiez la connexion des broches d'alimentation du CI et la disposition des condensateurs de dérivation ;
5. Déterminez si la liste des connexions du PCB est cohérente avec la conception.
Test de la sonde volanteer
Bien que les TIC click Bien qu'elle présente les avantages d'une grande efficacité et d'une grande précision en production de masse, elle nécessite des montages de fontures sur mesure, ce qui entraîne des coûts de production élevés et des délais de livraison longs. À ce stade, fmensonge probes tL'ester, en tant qu'appareil qui ne nécessite pas de montages et exécute automatiquement le chemin de test, est un choix idéal.
Flying probes tEster est une machine d'inspection d'assemblage de circuits imprimés programmable et de haute précision. Elle contacte directement les points de test du circuit imprimé grâce à un système de sonde mobile pour effectuer des tests de connexion électrique sur chaque composant et circuit après soudure. Contrairement à l'ICT, les tests par sonde mobile ne nécessitent pas de banc d'aiguille et sont donc particulièrement adaptés aux besoins de test de produits en petites séries, diversifiés ou à haute densité.
Fonctions et Detection RAnge du testeur de sonde volante
1. Détecter les valeurs électriques (résistance, capacité, inductance, etc.) des composants sur le PCB ;
2. Vérifiez les circuits ouverts, les courts-circuits, les ponts et les soudures manquées.
3. Identifier le sens de polarité et le problème des composants insérés à l’envers ;
4. Vérifiez si la connexion réseau PCB est cohérente avec la conception ;
5. Certains modèles haut de gamme prennent en charge les tests et le débogage simultanés, ainsi que les parcours d'apprentissage pendant les tests.
Test fonctionnel Machine
Après avoir réussi le test ICT ou la sonde volante, la carte de circuit imprimé répond aux conditions du « test de mise sous tension », et un équipement de test fonctionnel est alors nécessaire.
L'équipement de test fonctionnel FCT est un système de test permettant de vérifier le fonctionnement réel des circuits imprimés. Cet équipement est généralement utilisé après que la carte entière a terminé les processus CMS et THT et passé le test électrique. L'équipement FCT met réellement sous tension la carte et charge le signal d'entrée, simule l'état de fonctionnement du produit terminal et détecte le bon fonctionnement de chaque sous-module et interface. Ce type d'équipement est largement utilisé pour tester les produits finis : cartes de contrôle électroniques, alimentations, variateurs de vitesse, modules de communication, produits électroniques grand public, etc.
Tester le contenu
1. Le PCB peut-il démarrer l'alimentation normalement et vérifier la surintensité/sous-tension;
2. Si la puce de contrôle principale (telle que MCU/SoC) peut répondre correctement ;
3. Si les interfaces de communication (telles que UART, USB, CAN, SPI, etc.) ne sont pas obstruées ;
4. Si l'entrée et la sortie des signaux analogiques/numériques sont conformes aux valeurs définies ;
5. Si les fonctions du lecteur externe, du relais, du buzzer, du bouton, de la LED, etc. sont normales ;
6. Si les réponses de charge réelles du contrôle du moteur, de l'affichage de l'écran, de la lecture du son, etc. répondent aux normes.
À ce stade, l'ensemble de la chaîne de production d'assemblage de circuits imprimés a franchi l'étape complète du processus, du montage au soudage, en passant par l'inspection et la vérification finale des performances. Les tests fonctionnels garantissent que chaque circuit imprimé répond aux exigences de conception et aux normes client en fonctionnement réel après sa mise sous tension. Il s'agit d'une étape cruciale pour garantir la fiabilité du produit et la qualité de l'expédition.
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