Разработка технологического процесса сборки и монтажа блока стробоскопа (стр. 5 из 14)
Паспортная производительность современного монтажного оборудования достигает 20000–60000 электронных компонентов/час при уровне ошибок монтажа 100–200 ppm (для простых ЭК). Производительность при монтаже ЭК сложной формы может быть меньше на порядок. Основными параметрами оборудования, помимо перечисленных выше, являются геометрические характеристики ЭК и ПП, которые подлежат установке:
− диапазон либо дискретный набор расстояний между выводами (рядами выводов);
− максимальный диаметр и высота ЭК (в зависимости от его типа – с осевыми либо радиальными выводами);
− диапазон диаметров выводов;
− диапазон габаритных размеров ПП.
Для оснащения автоматов монтажа THT-компонентов используются загрузочные устройства (питатели) следующих основных типов:
− ленточные для ЭК с радиальными и осевыми выводами – предназначены для пошаговой подачи ЭРЭ, вклеенных в ленту; лента может быть намотана на бобину (Tape and Reel) или упакована в "магазин"-коробку (Ammo Pack);
− из трубчатых кассет для ИС в DIP-корпусе, компонентов сложной формы – с наклонным транспортным лотком и горизонтальные (для ЭК, которые не скользят свободно по наклонному лотку вследствие своих конструктивных особенностей – массы, формы корпуса либо выступающих острых выводов);
− вибробункерные для подачи различных ЭК из россыпи с возможностью их одновременной ориентации перед захватом;
− матричные (сотовые) для ЭК сложной формы – из матричных поддонов, магазинов. [12]
Рисунок 1.8 Примеры питателей для THT-компонентов: а) с осевыми выводами; б) с радиальными выводами; в) из трубчатых кассет; г) вибробункерный; д) из матричных поддонов.
Установщики Siemens Siplace серии D, обладающие высочайшей точностью установки, позволяют использовать питатели от уже существующих линий, что не только является очевидным удобством, но и сможет снизить себестоимость изделий. Диапазон монтируемых элементов расширится до размера 01005-200×125 мм. Платформа Siemens оснащена новыми интеллектуальными питателями, новой системой технического зрения, новым уникальным программным обеспечением и новой установочной головкой. Машина быстро самообучается, что позволяет безошибочно распознавать форму компонентов. [12]
Siplace D2 (рисунок 1.9) оборудован одним порталом, перемещение которого осуществляется за счёт линейных двигателей. На портал устанавливаются 12-ти или 6-ти насадочная револьверная головка, работающая по принципу "Collect&Place" ("собрал и поставил") и одиночная прецизионная головка, работающая по принципу "Pick&Place" ("взял и поставил"). Данная комбинация установочных головок позволяет производить монтаж компонентов размерами от 0,6 х 0,3 мм² (0201) до 85 х 85 мм² (макс. 200 x 125 мм²) со скоростью 27000 комп./ч. [12]
Впервые компания SIEMENS применила на автоматах такого уровня новейшую разработку − цифровую оптическую систему технического зрения. Данная система предусмотрена для работы с установочными головками, помощью которой компоненты устанавливаются с точностью:
1) 12-ти насадочная револьверная головка C&P12: ± 60 мкм, ± 0,53° / (3σ), ± 80 мкм, ± 0,71° / (4σ)
2) 6-ти насадочная револьверная головка C&P6: ± 52.5 мкм, ± 0,225° / (3σ), ± 70 мкм, ± 0,3° / (4σ)
Установщик Siemens Siplace D2 обладает следующими техническими характеристиками:
− Точность установки компонентов ± 50мкм;
Рисунок 1.9 Установщик Siemens Siplace D2
− Диапазон габаритов устанавливаемых компонентов от типоразмера 01005 до 200x125 мм;
− Габариты печатной платы: от 40х40 мм до 508х460 мм;
− Ширина технологического поля для захвата фиксирования платы 5мм;
− Толщина печатной платы: от 0,5 до 4,5мм;
− Типы питателей: паллеты, пеналы, лента;
− Возможность установки до 448 различных наименований компонентов в ленточных питателях, устройство автоматической подачи поддонов (до 28 различных наименований комплектующих).
Компания Viscom, мировой лидер в области разработок и производства систем оптического и рентгеновского контроля, разработала недорогие и компактные автоматические системы оптического контроля C3041E-TopView и C3042E-BottomView для инспектирования установки компонентов и паяных соединений. Основными преимуществами этих систем являются компактные габаритные размеры и невысокая стоимость, что делает их очень привлекательным и экономичным решением для технологических линий поверхностного монтажа с небольшой производительностью. Они предназначены для контроля печатных плат с сочетанием SMD компонентов и выводных компонентов, например, разъемов или больших конденсаторов. Также эти системы предназначены для инспектирования печатных плат, на поверхности которых применялась комбинированная пайка, например, конвекционная и ручная системы отличаются высокой гибкостью и могут быть быстро и легко адаптированы к требованиям конкретного технологического процесса. Закрытая конструкция корпуса гарантирует полную безопасность работы. C3041E-TopView применяется для инспектирования печатных плат с компонентами, установленными сверху (при конвекционной или ручной пайке). Существует 3 варианта данных систем с различными габаритными размерами, что позволяет легко адаптировать их к небольшому помещению. C3042E-BottomView применяется для инспектирования печатных плат с компонентами, установленными снизу (при пайке волной). Принцип действия систем основан на передвижении камеры со встроенной подсветкой в плоскости X/Y либо поверх платы (C3041E-TopView), либо снизу платы (C3042E-BottomView). Первоначально производится запись изображения, а во время перемещения камеры в следующую позицию − его оценка, за счет чего значительно сокращается время рабочего цикла. [14]
Рисунок 1.10 Система оптического контроля C3041E-TopView
Выходной контроль важен с точки зрения получения годных изделий. Здесь необходимо точное и высокопроизводительное оборудование.
Существуют различные виды контроля. На рисунке 1.11 представлена система рентгеновского контроля.
Рисунок 1.11 Система рентгеновского контроля Viscom X8050
Базовая модель серии X8050 может использоваться, как ручная, полуавтоматическая или полностью автоматическая система, в зависимости от производства, на котором она функционирует. Система предназначена для работы, как в составе производственной линии, так и как отдельное устройство.
Система X8050 оборудована рентгеновской микрофокусной трубкой VISCOM с уникальной системой TAF (система авто фокуса), гарантирующей отличное качество изображения. Рентгеновская трубка VISCOM обладает практически неограниченным сроком службы. В зависимости от конкретной задачи, может быть выбран оптимальный источник рентгеновского излучения с потенциалами 120 кВ, 160 кВ, 200 кВ или 225 кВ и трубкой с прямым или отраженным лучом. Система может быть оборудована различными цифровыми датчиками, для получения наиболее качественного изображения в случаях, когда необходима инспекция объекта расположенного к трубке под большим углом. Датчики используются для определения угла наклона поворотного стола. Рентгеновские системы серии X8050 могут инспектировать площадь размером 765 х 610 мм, что делает возможным проведение проверок поверхностей больших печатных плат и блоков весом до 15 килограмм. Опционально серия X8050 оборудуется отдельной станцией программирования в режиме "offline", ремонтной станцией и серверами SPC. [14]
Плата после сборки покрывается лаком ФП-525 ТУ 6-10-1653-78. В своем составе лак содержит пленкообразующие вещества, растворитель, улетучивающийся при сушке, наполнители. [9]
Покрытие печатной платы стробоскопа осуществляется кистью вручную.
Существуют такие способы влагозащиты, как влагозащита погружением, влагозащита распылением.
Рисунок 1.12 Установка влагозащиты погружением DC2001
Установки влагозащиты DC2001 и DC2002 предназначены для прецизионного нанесения влагозащитных покрытий на печатные узлы методом погружения. Ориентирована на применение в серийном производстве. Держатель плат перемещается в вертикальном направлении с помощью воздушно-масляного пневмоцилиндра, обеспечивающего плавность хода. В комплект поставки установки входит газомагистраль для аргона, вентиляционный канал, система рециркуляции с насосом и сливом, а также ванна из нержавеющей стали, габариты которой определяются при заказе. Установка DC2001 дополнительно оснащена системой контроля вязкости материала влагозащитного покрытия, колпаком и вентиляционным патрубком для вытяжки паров растворителя. Подвешенный к держателю ПУ опускается в ванну с материалом покрытия с помощью пневмопривода до ограничителя хода, выдерживается в течение заданного времени и извлекается из ванны. Скорости погружения и извлечения ПУ регулируются раздельно. Глубина погружения может быть изменена путем перемещения датчика. Габариты ванны 600х175х400мм. [15]