以前,貼片機內安裝氣動點錫閥只是為了打樣時節省制作鋼網的費用.現在,隨著測量和定位系統的進步,這一應用的范圍得到了擴大,貼片機可以整合點錫用的部件以降低生產成本.
技術優勢3個部件,包括一個貼片部件、兩個點涂部件.這樣的整合相對于獨立的設備形態能夠顯著降低生產成本,如設備投資降低了50%、占地空間和能耗降低了60%,而維護成本則降到最低,效率提升后帶來的優勢還包括降低庫存成本和耗費品的用量.
這種柔性化的生產與采用獨立的SMT設備相比有很大不同,如印錫設備雖然效率很高,但是由于錫膏暴露在空氣中、受溫濕度的影響,印刷性能下降的很快.所以錫膏印刷機通常要連續工作,而連續印錫后的PCB就需要足夠的地方存放.此外,清洗、更換印刷機的也較費力,使用點錫部件就避免了上述困擾.
點錫部件的準備、清洗、編程都很快.此外, 隨用隨點節省了存儲PCB板的空間,而且點涂用的錫膏位于密封筒中,其使用壽命較印刷用的錫膏要長很多.然而,點錫裝置最大的優點在于它的靈活性,僅需改變程序和錫膏槍就可完成更換.
生產全過程
這種整合了點錫部件的貼片機已經在汽車、醫療、光學設備等領域投入使用.對于一些特殊的電子制造,比如需要承受巨大離心力的軍工產品, 其器件的膠粘和焊接僅能通過該設備完成;同樣,圖1所示的SmartPCB組裝也需要該設備的支撐.
Smart PCB的密度和集成度很高,還能夠保護敏感的器件.多數情況下,由于chip、IC和die之類的器件能夠組裝在smart PCB的內部,完全可以不用殼體.器件也可以安裝在PCB密閉的空腔內,通過這種集成了點涂裝置的貼片機,點膠固定、貼片、點導電膠實現電氣互連、密封腔體等所有工序均可在同一平臺上完成.
另一個典型應用是膜片鍵盤的生產.由于柔性線路板難于傳送和存儲,如圖2所示的集成了點涂、貼片和真空表的設備提供了非常理想的解決方案.無需移動膜片,點固定膠、貼片、點導電膠工序均可輕松完成,同樣,UV-膠固化用的UV光源等也可集成在這個平臺上.
正確的點涂裝置(點錫、點膠閥)
適用在貼片系統上的點涂閥有很多.簡單的時間/壓力控制閥可以結合高精度、非接觸的噴射閥、針型閥、螺紋閥、滑閥等.此外,還有加熱和冷卻和噴霧閥,不同的點膠針頭和特種閥門等供選擇.
噴射和壓電流量閥( PFV ) 的控制精度最高, 其中圖3 噴射閥每滴流量僅為2 納升.PFV 點錫間距僅為100um.如果遇到諸如LED鏡頭大批量生產的情況,螺紋閥、噴射閥、氣動閥是比較好的選擇.
然而,點涂閥的選擇還需要經驗豐富的專家幫忙,需考慮點涂物質、點涂量、目標產品和環境等影響因素.
該工藝的一個局限性是點錫圖形只能是圓形或橢圓性,錫膏很難充分填充到SMD器件的方形焊盤上.相對而言,采用印錫工藝的可靠性則更高,因為錫膏可以完全潤濕整個焊盤.
目前正在進行點錫頭的2D和3D移動控制優化,最新的集成貼片機(如Essemtec的Paraquada平臺)能夠實現專用設備才能實現的曲線點涂工藝,因此集成設備與獨立式設備之間的差異將逐漸消失,故復雜產品在集成了點涂部件的貼片平臺上(如3D MID)實現加工是可以實現的,點涂裝置只用于打樣的時期已經過去了.
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