Mechaniseerde PCB-productie: een uitgebreide analyse van procesapparatuur tot intelligente productie

Mechaniseerde PCB-productie: een uitgebreide analyse van procesapparatuur tot intelligente productie

Inleiding
Printed circuit boards (PCBS), als kern drager van elektronische producten, zijn sterk afhankelijk van precisie mechanische apparatuur en automatiseringstechnologie in hun productieproces.Met de ontwikkeling van elektronische producten naar hoge dichtheid, miniaturisatie en hoge frequentie,de technologische innovatie van PCB-productieapparatuur en oppervlakte-montage-technologie (SMT) is de sleutel geworden tot het bevorderen van de vooruitgang van de industrieIn dit artikel wordt systematisch het gehele proces en de technologische evolutie van de vervaardiging van gemeganiseerde PCB's geanalyseerd vanuit aspecten als kernapparatuur in PCB-productie, SMT-procesapparatuur,intelligente trends, en kwaliteitscontrole technologieën.

I. Kernmechanische apparatuur voor de vervaardiging van PCB's
Het PCB-productieproces is complex en omvat meerdere procedures, waarvan elk speciale apparatuur vereist voor ondersteuning.

Panelzaag
Bij het in kleine stukken snijden van grote koperen beklede laminaatstukken die voor de productie nodig zijn, is het noodzakelijk de dimensie-nauwkeurigheid en het materiaalgebruik te controleren.De panelen zag vermindert materiaalverspilling en zorgt voor de vlakheid van de bordrand met 47 door middel van zeer nauwkeurige gereedschappen en een geautomatiseerd besturingssysteem.

Lithografie- en etseringsapparatuur

Lithografie-machine: het schakelpatroon wordt via ultraviolette blootstelling overgebracht op het kopergeplatte laminaat.Het is noodzakelijk om de blootstellingsenergie en de uitlijningsnauwkeurigheid nauwkeurig te regelen om ervoor te zorgen dat de lijnbreedte/lijnspacing voldoet aan de ontwerpvereisten (zoals een minimale lijnbreedte van 2 mil).59.

Etseringsmachine: Het gebruikt chemische oplossingen (zoals zuur koperchloride) om de onbeschermde koperlaag te verwijderen en geleidende circuits te vormen.Temperatuur en doorstroming van de oplossing is de sleutel om overmatige of onvoldoende etsen te voorkomen 47.

Boringsapparatuur
De hoge snelheidsgroefmachine maakt gebruik van microniveaus boorstukken en, in combinatie met laser positioneringstechnologie,kan hoge dichtheid verwerken door gaten met een diameter van 0.1 mm, die voldoen aan de eisen van 5G-communicatie en hoogfrequente circuits 59.

Verzinkingsapparatuur voor koper
Een koperschaal wordt chemisch op de gatwand afgezet om de geleidbaarheid tussen de lagen te waarborgen.Het proces van het neerslaan van koper vereist controle van de samenstelling en temperatuur van de oplossing om te voorkomen dat de koperlaag op de gatwand afpelt, die van invloed kunnen zijn op de betrouwbaarheid. 57.

ii. Belangrijke apparatuur en technologieën van SMT-processen
Oppervlakte-montage technologie (SMT) is het kernproces van PCB-assemblage en de apparatuur ervan bepaalt rechtstreeks de productie-efficiëntie en de soldeerkwaliteit.

met een vermogen van niet meer dan 10 kW
De soldeerpasta moet nauwkeurig worden afgedrukt op de PCB-platen door het stalen gaas, waarbij de druknauwkeurigheid binnen ± 25 μm wordt gecontroleerd.een optische inspectie (SPI) moet worden uitgerust om de dikte en uniformiteit van de soldeerpasta in realtime te controleren;. 310

Machines voor de technologie van de oppervlaktebevestiging
Door een zeer nauwkeurig visie-systeem en multi-assige robotarmen te gebruiken, wordt een snelle montage van onderdelen bereikt (bijvoorbeeld kan de montage snelheid van 0402 verpakte onderdelen 30.000 CPH bereiken).De machine met de dubbelspurige oppervlakte-montage-technologie (SMT) kan twee panelen tegelijkertijd verwerken, waardoor de productiecapaciteit met 610 miljoen ton is toegenomen.

met een vermogen van niet meer dan 10 kW
Door nauwkeurig te controleren op de temperatuurzonecurve (voorverhitting, smelting, koeling) wordt de soldeerpasta gelijkmatig gesmolten en worden betrouwbare soldeerverbindingen gevormd.Stikstofbeschermingstechnologie kan oxidatie verminderen en het lasrendement met 310% verbeteren.

apparatuur voor het solderen van golven
Het wordt gebruikt voor het solderen van insteekcomponenten, het vermijden van overbruggen en vals solderen door middel van dynamische golfpiekregeling en is geschikt voor het hybride assemblageproces 610.

Iii. Trends van intelligentie en automatisering
AI-gedreven detectietechnologie

Automatische optische inspectie (AOI): met behulp van deep learning-algoritmen om defecten van de soldeergewrichten (zoals vals solderen en offset) te identificeren, met een beoordelingsfoutenpercentage van minder dan 1%310.

Röntgeninspectie (AXI): voor BGA- en QFN-verpakkingen, detecteren van poriën en scheuren in verborgen soldeersluitingen om de betrouwbaarheid van hoogdichte verpakkingen 510 te waarborgen.

Flexibel productiesysteem (FMS)
Door de integratie van apparatuurgegevens via het MES-systeem kan een snelle overgang worden bereikt tussen de productie van meerdere variëteiten en de productie van kleine partijen.in samenwerking met AGV's, verkorteert de tijd van materiaalbehandeling met 10%.

Groene productietechnologie
De popularisering van loodvrije soldeer- en laagtemperatuurlassen vermindert de milieuvervuiling.

IV. Uitdagingen en toekomstige ontwikkelingsrichtingen
De vraag naar hoge precisie en miniaturisatie
De popularisering van 01005 verpakte componenten en IC-substraten vereist dat de nauwkeurigheid van machines met oppervlakte-montagetechnologie (SMT) ±15 μm bereikt,en de uniformiteitsprobleem van microsoeldruk moet worden aangepakt. 610

Technologie voor heterogene integratie
3D-verpakkingen en SiP (System-in-Package) drijven PCBS naar high-density interconnect (HDI) en arbitrary layer interconnect (ELIC),In het kader van de nieuwe technologieën voor laserboring en galvanisering moeten nieuwe soorten uitrusting worden ontwikkeld..

Intelligente fabriek
De toepassing van Industrial Internet of Things (IIoT) en digitale tweelingtechnologie maakt voorspellend onderhoud van apparatuur en dynamische optimalisatie van procesparameters mogelijk.vermindering van de stilstand met meer dan 30%.

Conclusies
Mechaniseerde PCB-productie is de hoeksteen van de elektronica-industrie.Van traditionele etseringsapparatuur tot AI-gestuurde intelligente inspectiesystemen, van SMT-plaatsmachines tot groene productieprocessen, drijft technologische innovatie de industrie voortdurend naar hoge precisie, hoge betrouwbaarheid en duurzaamheid.met de explosieve groei van 5G, het internet van de dingen en de elektronica voor de auto's, PCB-productieapparatuur zal intelligenter en flexibeler worden,het verstrekken van kernondersteuning voor de miniaturisatie en multifunctionaliteit van elektronische producten.