เครื่องพิมพ์ Solder Paste คืออะไร? คู่มือหลักการทำงาน ประเภท ความแม่นยำ และการเลือก - ข่าว

การจ่ายสารบัดกรีอย่างถูกต้องและสม่ำเสมอบนแผ่น PCB จะส่งผลโดยตรงต่อการจัดวางส่วนประกอบและการบัดกรีแบบรีโฟลว์ในภายหลังหรือไม่ ดังนั้นแม้ว่าsแก่กว่าpหินแร่เครื่องพิมพ์sไม่ชัดเจนเท่าที่เห็นSMTเครื่องจัดตำแหน่งถือเป็นอุปกรณ์ที่จำเป็นสายการผลิตเอสเอ็มทีที่ไม่สามารถมองข้ามได้

ดังนั้นเครื่องพิมพ์แบบวางประสานคืออะไร? มันทำงานอย่างไร? อะไรคือความแตกต่างระหว่างเครื่องพิมพ์วางประสานอัตโนมัติและคู่มือวางประสานพิมพ์เอ่อ? และคุณควรเน้นที่พารามิเตอร์ใดเมื่อเลือกหนึ่งรายการ

บทความนี้ตอบคำถามเหล่านี้โดยใช้NeoDen ND450 เครื่องพิมพ์วางประสานอัตโนมัติเต็มรูปแบบเป็นตัวอย่าง

เครื่องพิมพ์แบบวางประสานคืออุปกรณ์ SMT ที่ใช้ลายฉลุเพื่อถ่ายโอนการวางประสานบนแผ่น PCB ตามรูปแบบที่กำหนดไว้ล่วงหน้า

ขั้นตอนการทำงานขั้นพื้นฐานนั้นตรงไปตรงมา: หลังจากที่ PCB เข้าสู่เครื่องจักร ระบบจะใช้เครื่องหมายอ้างอิงเพื่อยืนยันตำแหน่งของ PCB จากนั้นจัดตำแหน่ง PCB ให้ตรงกับสเตนซิล จากนั้น ไม้กวาดหุ้มยางจะเคลื่อนไปทั่วสเตนซิล โดยกดส่วนผสมประสานผ่านรูของสเตนซิลเพื่อถ่ายโอนไปยังแผ่น PCB ที่เกี่ยวข้อง

จากมุมมองด้านการใช้งาน เครื่องพิมพ์แบบวางประสานสามารถเข้าใจได้ว่าประกอบด้วยองค์ประกอบหลักสามประการ:

การวางตำแหน่ง PCB → การจัดตำแหน่งลายฉลุ → การถ่ายโอนการวางประสาน

NeoDen ND450 เป็นเครื่องพิมพ์แบบวางประสานอัตโนมัติที่มีข้อมูลจำเพาะที่มีช่วงขนาด PCB 50 × 50 มม. ถึง 450 × 350 มม. ช่วงความหนาของ PCB 0.4–4 มม. และความแม่นยำในการพิมพ์ ±0.025 มม.

กระบวนการผลิต SMT ทั่วไปมักประกอบด้วย:

การโหลด PCB → การพิมพ์แบบวางประสาน →การจัดวางส่วนประกอบ → การบัดกรีแบบรีโฟลว์ → การตรวจสอบ

เมื่อ PCB เข้าสู่เครื่องพิมพ์ อุปกรณ์จะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าช่องในสเตนซิลอยู่ในแนวเดียวกับแผ่น PCB อย่างแม่นยำ เมื่อการพิมพ์เสร็จสิ้น สารบัดกรีจะยังคงอยู่ในตำแหน่งที่กำหนดบน PCB หลังจากนั้น PCB จะเข้าสู่ขั้นตอนการวางส่วนประกอบ

ดังนั้นงานหลักของเครื่องพิมพ์แบบวางประสานจึงไม่ใช่แค่ "ขูดวางประสานบน PCB" เท่านั้น แต่ยังต้องวางวางประสานในตำแหน่งที่ถูกต้องในลักษณะที่สอดคล้องกัน

หากสารบัดกรีแสดงการวางแนวที่ไม่ตรง พื้นที่ที่พลาด หรือการพิมพ์ที่ไม่สอดคล้องกัน ทั้งการวางส่วนประกอบที่ตามมาและกระบวนการบัดกรีแบบรีโฟลว์อาจได้รับผลกระทบ

แม้ว่าโครงสร้างของเครื่องจักรที่แตกต่างกันจะแตกต่างกันไป แต่โดยทั่วไปแล้วการพิมพ์แบบวางประสานแบบอัตโนมัติสามารถแบ่งออกเป็นขั้นตอนพื้นฐานได้หลายขั้นตอน

ขั้นแรก PCB จะเข้าสู่พื้นที่การพิมพ์ผ่านทางรางของเครื่อง และอยู่ในตำแหน่งตามความกว้างของรางที่กำหนดและวิธีการจับยึด

ยกตัวอย่าง NeoDen ND450 โดยจะรองรับ:

ขนาด PCB ขั้นต่ำ:50 × 50 มม
ขนาด PCB สูงสุด:450 × 350 มม
ความหนาของแผ่น PCB:0.4–4 มม
น้ำหนัก PCB สูงสุด:4 กก

นอกจากนี้ เครื่องจักรยังรองรับวิธีการรองรับ PCB ที่หลากหลาย รวมถึงหมุดแม่เหล็ก แท่นยก และแผ่นรอง

ความเสถียรของตำแหน่งเข้าของ PCB เป็นพื้นฐานของการจดจำเครื่องหมายและการจัดตำแหน่งการพิมพ์ในภายหลัง

เมื่อ PCB ถึงตำแหน่งที่กำหนด อุปกรณ์จะต้องตรวจสอบความสัมพันธ์ของตำแหน่งระหว่าง PCB และสเตนซิล ซึ่งต้องใช้คะแนนมาร์ค

NeoDen ND450 ติดตั้งกล้องด้านบนและด้านล่างสำหรับการจดจำจุดเครื่องหมาย "ความแม่นยำของตำแหน่งซ้ำในการสอบเทียบภาพ" ที่ระบุในเอกสารประกอบของผลิตภัณฑ์คือ ±0.02 มม.

บทบาทของกล้องมาร์กไม่ใช่แค่ "ถ่ายภาพ" เท่านั้น แต่ยังให้การอ้างอิงตำแหน่งสำหรับการจัดแนว PCB กับสเตนซิลโดยการจดจำจุดอ้างอิง-ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า

ในการใช้งานจริง หากกล้องไม่สามารถหาจุดทำเครื่องหมายได้ND450ผู้ใช้คู่มือแนะนำให้ตรวจสอบว่า PCB เข้าสู่เครื่องจักรจนสุดแล้วหรือยัง ตรวจสอบการตั้งค่าตำแหน่งล็อค และตรวจสอบให้แน่ใจว่าพารามิเตอร์ของเครื่องหมายถูกต้อง

เมื่อการจดจำภาพเสร็จสมบูรณ์ อุปกรณ์จะต้องปรับตำแหน่งของ PCB ตามผลการตรวจสอบ

ช่วงการปรับแพลตฟอร์มของ NeoDen ND450 คือ:

X: ±5 มม
Y:±5 มม
θ:±2.8 องศา

กล่าวอีกนัยหนึ่ง X และ Y ใช้สำหรับการปรับตำแหน่ง ในขณะที่ θ ใช้สำหรับการปรับเชิงมุม

นีโอเดน ND450ผู้ใช้คู่มือ กล่าวถึงฟังก์ชั่น "การเคลื่อนไหวของแพลตฟอร์ม" ซึ่งช่วยให้สามารถเคลื่อนย้ายกล้องเพื่อสังเกตการจัดตำแหน่งระหว่าง PCB และสเตนซิลและเพื่อใช้งานแพลตฟอร์ม

ขั้นตอนนี้กำหนดว่าช่องลายฉลุจัดตำแหน่งอย่างถูกต้องกับแผ่น PCB หรือไม่

หลังจากการจัดแนวเสร็จสมบูรณ์ ไม้กวาดหุ้มยางจะเริ่มเคลื่อนที่ผ่านพื้นผิวลายฉลุ

ภายใต้แรงกดดันของไม้กวาดหุ้มยาง สารบัดกรีจะเข้าสู่รูลายฉลุ และท้ายที่สุดจะถูกถ่ายโอนไปยังแผ่น PCB

NeoDen ND450 มีหัวพิมพ์อัจฉริยะแบบลอยตัวที่มาพร้อมกับมอเตอร์ขับเคลื่อนโดยตรง-อิสระสองตัว รองรับการพิมพ์แบบปาดน้ำแบบเดี่ยว- หรือแบบคู่- โดยมีช่วงแรงดันการพิมพ์ 0.5–10 กก. ความเร็วในการพิมพ์ 1–100 มม./วินาที และระยะชักการพิมพ์ 420 มม.

พารามิเตอร์ที่จำเป็นสำหรับ PCB, สเตนซิล และกระบวนการบัดกรีที่แตกต่างกันนั้นไม่เหมือนกันทั้งหมด จึงต้องปรับเปลี่ยนตามกระบวนการเฉพาะระหว่างการผลิตจริง

หลังจากการพิมพ์เสร็จสิ้น สเตนซิลจะแยกออกจาก PCB โดยทิ้งสารบัดกรีไว้บนแผ่น PCB

NeoDen ND450 มีความเร็วการสาธิต 0.1–30 มม./วินาที และความยาวการสาธิต 0–10 มม.

การรื้อถอนไม่ใช่ขั้นตอนที่สามารถมองข้ามได้โดยสิ้นเชิง สภาพของสเตนซิลเมื่อแยกออกจาก PCB จะส่งผลต่อผลการถ่ายโอนการบัดกรีขั้นสุดท้าย ดังนั้นอุปกรณ์จึงต้องมีการตั้งค่าพารามิเตอร์ที่เหมาะสม

ตามระดับของระบบอัตโนมัติ อุปกรณ์การพิมพ์แบบบัดกรีโดยทั่วไปจะแบ่งออกเป็นเครื่องจักรแบบใช้มือ กึ่ง-อัตโนมัติ และอัตโนมัติ

อุปกรณ์แบบแมนนวลมีโครงสร้างที่ค่อนข้างเรียบง่าย โดยมีการวางตำแหน่ง PCB การจัดตำแหน่ง และการดำเนินการพิมพ์บางอย่างโดยผู้ปฏิบัติงาน

อุปกรณ์ประเภทนี้เหมาะสำหรับห้องปฏิบัติการ การวิจัยและพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ และการผลิต PCB จำนวนน้อยมาก- อย่างไรก็ตาม เมื่อปริมาณการผลิตเพิ่มขึ้น ความสม่ำเสมอของการปฏิบัติงานด้วยตนเองและประสิทธิภาพการผลิตอาจกลายเป็นปัจจัยจำกัด

อุปกรณ์กึ่งอัตโนมัติ-ทำให้การทำงานบางอย่างเป็นอัตโนมัติโดยที่ยังคงขั้นตอนที่ต้องทำเองบางอย่างไว้

นี่เป็นตัวเลือกทั่วไปสำหรับบริษัทที่เริ่มต้นการผลิตจำนวนน้อย-แต่ยังไม่ต้องการระบบอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

เครื่องพิมพ์วางประสานอัตโนมัติยังรวมขั้นตอนต่าง ๆ เช่น การลำเลียง PCB การจดจำเครื่องหมาย การจัดตำแหน่ง และการพิมพ์

อุปกรณ์อัตโนมัติมีข้อได้เปรียบที่มากกว่าสำหรับบริษัทที่ต้องการปรับปรุงความสม่ำเสมอในการผลิต ลดการจัดตำแหน่งด้วยตนเอง และผลิต PCB ที่หลากหลาย

หลายคนเชื่อว่าความแม่นยำในการพิมพ์แบบบัดกรีนั้นขึ้นอยู่กับกล้องเป็นหลัก แต่มุมมองนี้ยังไม่สมบูรณ์ ในการผลิตจริง จะต้องให้ความสนใจกับประเด็นต่อไปนี้เป็นอย่างน้อย

การจดจำเครื่องหมาย การปรับแพลตฟอร์ม และโครงสร้างทางกลที่เกี่ยวข้องร่วมกันกำหนดว่า PCB และสเตนซิลสามารถจัดตำแหน่งได้อย่างถูกต้องหรือไม่

หากสเตนซิลไม่ได้ยึดแน่นหนา การพิมพ์ที่ไม่ตรงแนวอาจเกิดขึ้นได้แม้ว่า PCB จะอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้องก็ตาม

นีโอเดนND450ผู้ใช้คู่มือระบุไว้อย่างชัดเจนในส่วนการแก้ไขปัญหาเกี่ยวกับปัญหาความถูกต้องว่าหากเกิด "ปัญหาความแม่นยำ" คุณควรตรวจสอบว่าลายฉลุนั้นล็อคแน่นหนาหรือไม่ และตรวจสอบความกดอากาศที่เกี่ยวข้อง

คู่มือผู้ใช้ NeoDen ND450 ยังตั้งข้อสังเกตอีกว่าเมื่อไม่สามารถขูดวางบัดกรีให้สะอาดได้ นอกเหนือจากการตรวจสอบการตั้งค่าแรงดันของปาดน้ำแล้ว ยังจำเป็นต้องตรวจสอบว่า PCB มีความยืดหยุ่นเกินไปหรือไม่ และตำแหน่งพินของอีเจ็คเตอร์นั้นเหมาะสมหรือไม่

แรงกดในการพิมพ์ ความเร็วในการพิมพ์ ความสูงของลายฉลุ และพารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องกับไม้กวาดหุ้มยาง-ต้องได้รับการตั้งค่าตามกระบวนการจริง

ดังนั้น สิ่งที่-เรียกว่า "การพิมพ์ที่มีความแม่นยำสูง-" จริงๆ แล้วเป็นผลจากผลรวมของระบบวิชันซิสเต็ม ส่วนประกอบทางกล การรองรับ PCB และพารามิเตอร์การพิมพ์

ขั้นแรก ตรวจสอบว่าโหลด PCB และล็อคเข้าที่อย่างถูกต้องหรือไม่ ประการที่สอง ตรวจสอบพารามิเตอร์จุดทำเครื่องหมายและสถานะการรักษาความปลอดภัยของสเตนซิล

นีโอเดน ND450ผู้ใช้คู่มือเชื่อมโยงปัญหาด้านความแม่นยำกับปัจจัยต่างๆ เช่น การตั้งค่าความแม่นยำสูงสุด การรักษาความปลอดภัยของลายฉลุ และความดันอากาศ ในขณะที่ความล้มเหลวในการจดจำเครื่องหมายจำเป็นต้องตรวจสอบสถานะการโหลด PCB และพารามิเตอร์การทำเครื่องหมาย

คู่มือผู้ใช้ NeoDen ND450 แสดงรายการสาเหตุต่างๆ เช่น แรงกดของไม้กวาดหุ้มยางไม่เพียงพอ ความล้มเหลวในการปรับแรงดันหลังจากตั้งค่าแรงดัน รวมถึง PCB ที่ยืดหยุ่นเกินไปหรือตัวหยุดอยู่ในตำแหน่งที่ไม่เหมาะสม

ดังนั้นเมื่อประสบปัญหาการพิมพ์ ไม่ควรปรับพารามิเตอร์เพียงตัวเดียว ให้แก้ไขปัญหาอย่างเป็นระบบโดยตรวจสอบสถานะอุปกรณ์ การรองรับ PCB และพารามิเตอร์การพิมพ์ทีละรายการ

สำหรับโรงงาน SMT และบริษัทผู้ผลิตอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ขอแนะนำให้เน้นที่พารามิเตอร์หลักสี่ประการเมื่อเลือกอุปกรณ์

ขั้นแรก ตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์สามารถรองรับกลุ่มผลิตภัณฑ์ของคุณหรือไม่

NeoDen ND450 รองรับ PCB ตั้งแต่ 50 × 50 มม. ถึง 450 × 350 มม. โดยมีความหนาตั้งแต่ 0.4 ถึง 4 มม.

คุณต้องใส่ใจทั้งความแม่นยำในการพิมพ์และความแม่นยำในการทำซ้ำด้วย

สำหรับ ND450 ตัวชี้วัดทั้งสองคือ ±0.025 มม. และความแม่นยำของตำแหน่งซ้ำของการปรับเทียบภาพคือ ±0.02 มม.

หากปริมาณการผลิตสูง คุณต้องใส่ใจกับรอบเวลาและความเร็วการถ่ายโอนของอุปกรณ์

NeoDen ND450 มีรอบเวลา 12–18 s/p และความเร็วการถ่ายโอน 0–400 มม./วินาที

ความแม่นยำของอุปกรณ์ไม่เพียงแต่ขึ้นอยู่กับการออกแบบเท่านั้น แต่ยังขึ้นอยู่กับการบำรุงรักษาระยะยาว-ด้วย

ที่นีโอเดน ND450ผู้ใช้คู่มือต้องมีการกำหนดระบบการตรวจสอบเป็นประจำ เช่น การตรวจสอบเลนส์กล้อง ราง แท่นลายฉลุ เส้นสายการบิน และความดันอากาศทุกวัน การตรวจสอบแกน X/Y มอเตอร์ ลีดสกรู ลิเนียร์ไกด์ กระบอกสูบ และบล็อกแคลมป์ PCB และอื่นๆ เป็นประจำทุกเดือน

ข้อมูลจำเพาะของ NeoDen ND450 ครอบคลุม PCB ตั้งแต่ 50 × 50 มม. ถึง 450 × 350 มม. และรองรับส่วนประกอบทั่วไปหลายประเภท รวมถึง 0201, 0402, 0603, 0805, 1206, เม็ดบีด LED, ไดโอด, ทรานซิสเตอร์, SOT, QFP และ BGA ตามข้อมูลจำเพาะ เหมาะสำหรับส่วนประกอบที่มีระยะพิทช์ตะกั่วมากกว่า 0.3 มม. และอยู่ภายในพื้นที่ 45 × 45 มม.

ดังนั้น สำหรับสถานการณ์การผลิต SMT ที่ต้องใช้การพิมพ์แบบวางประสานอัตโนมัติ ซึ่งครอบคลุมขนาด PCB ที่หลากหลาย และการจัดลำดับความสำคัญของความสอดคล้องในการพิมพ์ การวางตำแหน่งการมองเห็นของ ND450 การปรับสาม-แกน ช่วงพารามิเตอร์การพิมพ์ และโซลูชันการสนับสนุน PCB ควรได้รับความสำคัญสำหรับการประเมิน

เครื่องพิมพ์แบบวางประสานคืออุปกรณ์ SMT ที่ใช้ลายฉลุเพื่อถ่ายโอนการวางประสานบนแผ่น PCB ได้อย่างแม่นยำ

สำหรับบริษัทต่างๆการตั้งค่าสายการผลิต SMTการอัพเกรดอุปกรณ์ หรือต้องการลดการดำเนินการพิมพ์แบบวางประสานด้วยตนเอง เมื่อเลือกเครื่องพิมพ์แบบวางประสาน สิ่งสำคัญคือต้องทำความเข้าใจวิธีการวางตำแหน่ง ควบคุมการพิมพ์ และรักษาความแม่นยำในระหว่าง-การทำงานระยะยาว- แทนที่จะมุ่งเน้นเพียงแต่เพียง "ความอัตโนมัติของอุปกรณ์"

หากคุณกำลังมองหาอุปกรณ์การพิมพ์แบบบัดกรีอัตโนมัติที่เหมาะสำหรับการผลิตปริมาณน้อย- ถึงปานกลาง- หรือการอัพเกรดสายการผลิต SMTคุณสามารถตรวจสอบข้อกำหนดทางเทคนิคทั้งหมดของ NeoDen ND450 ได้และติดต่อ NeoDen เพื่อขอรับเอกสารประกอบผลิตภัณฑ์ โซลูชันการใช้งาน หรือใบเสนอราคา.