Mechanisierte PCB-Fertigung: Eine umfassende Analyse von Prozessgeräten bis hin zur intelligenten Produktion

Mechanisierte PCB-Fertigung: Eine umfassende Analyse von Prozessgeräten bis hin zur intelligenten Produktion

Einleitung
Druckschaltplatten (PCBS) sind als Kernträger elektronischer Produkte in hohem Maße auf präzise mechanische Ausrüstung und Automatisierungstechnologie in ihrem Herstellungsprozess angewiesen.Mit der Entwicklung elektronischer Produkte in Richtung hoher Dichte, Miniaturisierung und Hochfrequenz,Die technologische Innovation der PCB-Fertigungsausrüstung und der Oberflächenmontage-Technologie (SMT) ist zum Schlüssel zur Förderung des Fortschritts der Industrie geworden.Dieser Artikel wird systematisch den gesamten Prozess und die technologische Entwicklung der mechanisierten PCB-Produktion von Aspekten wie Kerngeräten in der PCB-Fertigung, SMT-Prozessausrüstung,Intelligente Trends, und Qualitätssicherungstechnologien.

I. Kernmechanische Ausrüstung für die PCB-Herstellung
Der PCB-Herstellungsprozess ist komplex und beinhaltet mehrere Verfahren, von denen jede spezielle Ausrüstung zur Unterstützung erfordert.

Plattensäge
Bei der Zerspanung großer Kupferplatten in die für die Produktion erforderlichen kleinen Stücke ist die Maßgenauigkeit und die Materialverwertung zu kontrollieren.Die Plattensäge reduziert den Materialverschwendung und sorgt durch hochpräzise Werkzeuge und ein automatisiertes Steuerungssystem für eine 47-prozentige Flachheit der Plattenkante.

Ausrüstung für Lithographie und Radierung

Lithographiemaschine: Das Schaltkreismuster wird durch ultraviolette Exposition auf das Kupferlaminiert übertragen.Es ist notwendig, die Belichtungsenergie und die Ausrichtungsgenauigkeit präzise zu steuern, um sicherzustellen, dass die Linienbreite/die Linienabstandsbreite den Konstruktionsanforderungen entspricht (z. B. eine Mindestliniebreite von 2 mil)..59.

Graviermaschine: Sie verwendet chemische Lösungen (z. B. saures Kupferchlorid), um die ungeschützte Kupferschicht zu entfernen und leitfähige Schaltungen zu bilden.Temperatur und Durchfluss der Lösung sind der Schlüssel, um eine übermäßige oder unzureichende Ätzung zu vermeiden 47.

Bohrgeräte
Die Hochgeschwindigkeitsbohrmaschine verwendet Bohrstücke auf Mikronebene und in Kombination mit der Laser-Positionierungstechnologiemit einem Durchmesser von 0.1 mm, die die Anforderungen der 5G-Kommunikation und der Hochfrequenzkreise 59 erfüllen.

Ausrüstung zum Absenken von Kupfer
Eine Kupferschicht wird chemisch auf die Lochwand gelegt, um die Leitfähigkeit zwischen den Schichten zu gewährleisten.Der Prozess der Vernichtung von Kupfer erfordert eine Kontrolle der Lösungskomposition und der Temperatur, um zu verhindern, dass sich die Kupferschicht an der Lochwand ablöst, was die Zuverlässigkeit beeinträchtigen kann. 57.

II. Schlüsselgeräte und -technologien des SMT-Verfahrens
Die Oberflächenmontage-Technologie (SMT) ist der Kernprozess der PCB-Montage, und ihre Ausrüstung bestimmt direkt die Produktionseffizienz und die Lötqualität.

Druckmaschine für das Lötwerk
Die Lötmasse sollte durch das Stahlnetz auf die PCB-Platen präzise gedruckt werden, wobei die Druckgenauigkeit innerhalb von ± 25 μm kontrolliert wird.eine optische Inspektion (SPI) zur Überwachung der Dicke und Einheitlichkeit der Lötmasse in Echtzeit. 310

Maschine mit Oberflächenmontagetechnologie
Durch die Einführung eines hochpräzisen Sehsystems und mehrsachsiger Roboterarme wird eine schnelle Montage der Bauteile erreicht (z. B. kann die Montagegeschwindigkeit von 0402 verpackten Bauteilen 30.000 CPH erreichen).Die zweispurige Oberflächenbefestigungstechnologie (SMT-Maschine) kann zwei Platten gleichzeitig verarbeiten, die Produktionskapazität um 610 erhöht.

Rücklauflöteröfen
Durch eine präzise Steuerung der Temperaturzonenkurve (Vorheizung, Schmelze, Kühlung) wird die Lötmasse gleichmäßig geschmolzen und zuverlässige Lötverbindungen gebildet.Die Stickstoffschutztechnik kann die Oxidation reduzieren und die Schweißleistung um 310% verbessern..

Geräte zum Wellenlöten
Es wird zum Löten von Plug-in-Komponenten verwendet, um Brücken und Falschlöten durch dynamische Wellen-Peak-Steuerung zu vermeiden, und eignet sich für das Hybrid-Montageverfahren 610.

Iii. Trends der Intelligenz und Automatisierung
AI-getriebene Erkennungstechnologie

Automatische optische Inspektion (AOI): Verwendung von Deep-Learning-Algorithmen zur Identifizierung von Lötgemeinschaftsfehlern (z. B. Falschlöten und Offset), bei einer Fehleinschätzung von weniger als 1%310.

Röntgenuntersuchung (AXI): Bei BGA- und QFN-Verpackungen sind Poren und Risse in versteckten Lötverbindungen zu erkennen, um die Zuverlässigkeit von Hochdichteverpackungen 510 zu gewährleisten.

Flexibles Fertigungssystem (FMS)
Durch die Integration von Gerätedaten über das MES-System kann ein schneller Wechsel zwischen der Produktion in mehreren Sorten und der Produktion in kleinen Chargen erreicht werden.in Zusammenarbeit mit AGVs, reduziert die Materialbearbeitungszeit um 10%.

Grüne Fertigungstechnik
Die Verbreitung von bleifreien Löt- und Niedertemperaturschweißverfahren reduziert die Umweltverschmutzung.

IV. Herausforderungen und künftige Entwicklungsrichtungen
Die Nachfrage nach hoher Präzision und Miniaturisierung
Die Verbreitung von 01005 verpackten Bauteilen und IC-Substraten erfordert, dass die Genauigkeit von Maschinen mit Oberflächenmontagetechnologie (SMT) ±15μm erreicht.und die Einheitlichkeit des Mikrosolder-Paste-Drucks muss angegangen werden. 610

Technologie der heterogenen Integration
3D-Verpackungen und SiP (System-in-Package) treiben PCBS in Richtung High-Density-Interconnect (HDI) und Arbitrary-Layer-Interconnect (ELIC),Es sind neue Arten von Laserbohr- und Galvanisierungsgeräten zu entwickeln 59.

Intelligente Fabrik
Die Anwendung des industriellen Internets der Dinge (IIoT) und der digitalen Zwillingstechnologie ermöglicht eine vorausschauende Wartung von Anlagen und eine dynamische Optimierung von Prozessparametern.Verringerung der Ausfallzeiten um mehr als 30%.

Schlussfolgerung
Die mechanisierte PCB-Fertigung ist der Eckpfeiler der Elektronikindustrie.Von der traditionellen Ätzausrüstung bis zu KI-gesteuerten intelligenten Inspektionssystemen, von SMT-Platziermaschinen bis hin zu grünen Fertigungsprozessen, treibt die technologische Innovation die Industrie kontinuierlich in Richtung hoher Präzision, hoher Zuverlässigkeit und Nachhaltigkeit.mit dem explosionsartigen Wachstum von 5G, das Internet der Dinge und die Automobilelektronik, PCB-Fertigungsanlagen werden intelligenter und flexibler,Bereitstellung von Kernunterstützung für die Miniaturisierung und Multifunktionalität elektronischer Produkte.