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OSC贴装和长板选项

01.06.2021

通过智能选件实现更多功能

SIPLACE SX是SMT解决方案供应商ASM提供的最灵活的贴装解决方案,其新的智能选件将电子制造商的制造能力提升到新水平。

SIPLACE SX的可互换式悬臂在行业中独一无二,不到30分钟即可更换机器上的悬臂和贴装头,从而快速重新配置机器和生产线。ASM将这种无需改变SMT生产线布局即可快速提升或降低生产线贴装性能的概念称为“按需产能”。除了可互换的悬臂,SIPLACE SX还提供多种智能、可选的增强功能,使电子制造运作更加灵活。

例如, SIPLACE异形件(OSC)功能包使贴装解决方案可以轻松处理OSC带来的贴装挑战。借助长板选件,SIPLACE SX可以处理尺寸高达1525 x 560毫米 (60 x 22 英寸)的PCB。

极为细致的示教

SIPLACE SX的高科技图像处理系统与异形件功能包相结合,为处理所有类型的异形件提供了最佳的工艺控制。对于简单元件的示教,高分辨率2D标准图像就可以提供很好的结果。然而,对于更复杂的元件,标准2D图像的处理能力很快就会达到极限,例如处理THT元件或具有多个引脚组的非网格BGA时。

THT元件通常设计简单,但有很多引脚,因此需要非常详细的描述。只有更先进的影像技术和示教解决方案才能以适当的精度测量并检查引脚的状况。而引脚通常具有不同的形状和长度,这使得用传统的2D测量法精确确定每个引脚的中心非常困难,甚至是不可能的。此外,反射和其他元件结构也会干扰引脚成像,并阻止以所需的精度确定引脚位置。

3D成像可以解决上述问题。使用3D模型,可以精确定位每个单独引脚的中心,这反过来可以确定THT元件实际是否可贴装。3D工艺还支持元件贴装后检查它们是否正确安装在PCB上——这种“卡嵌侦测”是SIPLACE 异形件功能包的一部分。其他类型的OSC,例如具有垂直引脚和连接器的复杂变压器,也需要使用3D模型,因为与PCB接触的特征必须与元件的其他元素分开精确定义。

为此,ASM为高度复杂的OSC开发了“3D立体测量”流程,该流程由SIPLACE数字图像处理系统执行。一个特别方便的功能是,它可以用任何SIPLACE贴片机上现有的固定相机系统来实现,而不需要额外的传感器。高科技相机生成三维立体图像,类似于人类3D图像的工作方式。在拍摄到两张轻微偏移的图像之后,软件就会将它们叠加起来,并使用复杂的算法来计算元件拓扑结构的三维模型。根据与相机的距离,被测量物体的像素显示在立体图像中Z轴上的不同点。基于其在相应立体图像中的位置,然后系统就可以计算其与相机的距离,并生成非常详细的拓扑结构图像。这样,背景中妨碍准确识别元件对其装配至关重要的元素的干扰性结构就被排除和忽略掉。相机提供多达六种不同的照明等级,可以在0到255之间调整,从而产生几万亿种照明变化。“自动亮度优化”软件模块可以帮助用户自动设置最佳照明选项。结合异形件功能包对最大轴加速度的测定,保证了高产出率。

‘ASM元件形状向导’ 使用户很容易确定元件的确切目标状态,并将其存储在系统中,以确保其在未来的贴装过程中正确对齐。立体测量是通过所谓的“微扫描”进行的。双图像捕获和智能算法实现了Z轴的高分辨率,这样引脚就可以与来自其他区域的干扰反射分开,从而清楚地进行贴装。该技术还能够以与其他流行方法截然不同的方式检测和描述引脚。通过测量明暗区域的差异,即使是最奇特的引脚形状也能被准确定义和记录。当OSC具有定位引脚或中心引脚时,这个功能尤其有用。只有精确测量这样的引脚,才能在贴装过程中有效地控元件的正确对齐。

尺寸有时仍然很重要

电子制造的一般规则是元件和PCB正变得越来越小。与此同时,对超大尺寸板的需求持续存在,例如在航空航天、军事、医疗和发电行业。因此,SIPLACE SX在电路板尺寸方面提供了很大的灵活性,以扩展其客户可以执行的产品和服务范围。有了长板选项,客户可以生产尺寸高达1525 x 560毫米(60 x 22英寸)的电路板,令人印象深刻。

对用户而言,ASM的解决方案既简单又节省空间。无论在生产线的起点和终点之间有多少贴片机,该方案仅需两个650毫米长的ASM智能传输模块提供必要的支持。对于特别重的板,也可能需要部署重型板支持解决方案。当从SIPLACE Pro下载贴装程序时,机器可自动调整宽度。这样,一条生产线能够通过的最小电路板尺寸从50 x 50毫米开始直至覆盖完整的电路板尺寸范围。操作员会喜欢ASM智能传输模块的用户界面遵循SIPLACE 机台控制软件的风格。根据电路板的尺寸,贴装过程分两个或三个阶段进行。测量停止位置不需要额外的硬件,由SIPLACE SX通过其集成的激光屏障来完成。这些步骤是根据元件尺寸和贴装组合自动确定的,即使在特殊条件下也能确保整条生产线的有效性。对于具有极端精度要求的应用,可以选择安装第二个激光屏障。

支持复杂项目

慕尼黑ASM应用研究中心(CoC)的负责人Christoph Oeckl解释说:“处理OSC对电子工厂来说是一个相当大的挑战,这就是为什么ASM通过数字化学习平台Academy和其他资源为用户提供深入的专业知识。”此外,像长板选件这样的特殊解决方案需要深思熟虑的项目规划才能实现尽可能好的结果。这就是为什么我们能够让客户受益于我们全球CoC中ASM专家的专业知识。他们可以确定所有必要的工艺参数、设置等等,同时在现场和现实环境中积累先进的知识,以便项目获得成功。

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