smt制程介紹 JM-20異形自動插件機

JM-20貼片插件機為工廠/工程自動化帶來有益效果！作為SMT的衍生品，日本juki推出了可插異型零件的插件機--jm-10，jm-20。整合了SMT、機械手、和CCD的特點，設備的絕對精度可達±0.03，影像的高速處理可達1300mm/s

全自動異型插件機適用行業：

汽車電子、醫療、軍工、電源、安防、工業控制等。

JUKI-JM-20貼片插件機是一款DIP異形元件自動插件機，主要針對大電感、磁環變壓器、大電解電容、大型端子、繼電器等。

對于自動化設備來說，能夠應對大小/重量各異的異型元件，已經成為很普遍的需求。自動化設備必須能夠靈活使用夾具或吸嘴，或二者兼顧。而元件則需被放置在合適的送料裝置中，以保證最佳拾取性能。

在如今的電子裝配行業中，對線路板（PCB）進行插件時，異型元件是唯一一種仍需手工裝配的元件。造成此現象的原因有很多，但最關鍵的一點是：異型元件的形狀，引腳數，包裝形式等等，都不可能被標準化。所以，絕大部分生產商只能將異型元件視為來自客戶的特殊需求，并使用專門的定制設備來滿足這種需求。

一臺自動化設備，如果無需頻繁更改配置，便能應對各種不同的異型元件；那這種設備在未來必定會被大規模使用在PCB裝配生產線的后端。在過去20年里，幾乎所有的變壓器，連接器，繼電器--它們或是沒有包裝的散料，或是不符合主流插件機的參數--都是被手工裝配到PCB上的。在很大程度上，正是這些異型元件導致人們決定把工廠建在低勞動力成本地區；這樣，即便在生產線后端多加幾個工人，也不會對整體成本產生多大影響。

雖然這類異型元件目前仍在被手工裝配，但隨著勞動力及能源成本的上升，生產商們最終將不得不使用自動化設備來替代人力。

要想完美取代手工裝配，這臺自動化設備應能處理從0.25mm的pin到30cm的正方形元件，而無需更換治具（或能自動更換治具）。

圖1 測試載體和元件

圖2 板子堆疊 表1 元件組裝

組裝元件中，連接Pin腳的接地層數量不同，其目的在于模仿產品的典型性連接。圖3和表2顯示接地連接詳情。另外圖3也顯示了電路板傳送方向。

圖3 元件設計

表2 元件接地連接數量

先前的實驗顯示Pin腳對銅孔上孔間隙的影響，孔間隙降低銅孔透錫性，并降低合格率。每個元件的孔洞大小和孔間隙所對應的Pin腳如表3所示。

表3 Pin腳和銅孔間隙

檢測策略

組裝完成后，使用X射線檢測機檢測銅孔透錫率。根據IPC-A-610E電子組件可接受范圍要求檢測合格/不合格率。對于信號Pin腳來說，銅孔透錫率不能低于75％。本次研究使用兩個X-射線程序。使用10個slice 程序，10％的分辨率測量銅孔透錫率（圖4）。40％接地Pin腳測量是由10個slice程序提供。獨立的slice程序，只有銅孔深度的75％，測量信號Pin腳不合格數。

圖4 X-射線檢測程序：10個slices

為了驗證X射線檢測機檢測結果，提供了3個參考指標的截面圖和銅孔透錫 率。下圖5.6.7所示是截面對比圖和X-射線檢測結果。此結果證實了之前X-射線檢測結果，說明X-射線檢測PTH銅孔透錫性方法是毋庸置疑的。

圖5 X-射線程序驗證C20元件

圖6 X-射線程序驗證D5元件

圖7 X-射線程序驗證H4元件

這臺自動化設備還應具備完善的視覺系統，以檢查元件引腳/表面來進行定位以及校正。

擁有一臺靈活性極高的自動化設備只是成功的一半……如果這些異形元件沒有被以一種適合裝配的形式包裝起來（送料帶，送料管，送料盤等等），你只能將一大堆元件以散料形式送給設備。盡管有些送料系統具備從一堆散料里拾取元件、并保證元件能保持正確的插件角度，這些送料系統往往不適用于電子元件。電子元件一般有6個面，這意味著在拾取元件的時候，有5/6的機會出錯！大部分生產商選擇使用振動送料器；但是振動送料器價格偏高且結構堅固，反而會影響自動化設備的靈活性。

如果你在考慮使用自動化設備來進行異形元件插件，你需要優先考慮以下事項：

1. 你的異型元件是否是散料？

2. 異型元件的引腳與開孔比例如何？

3. 異形元件的力學性能與可重復性如何？

4. 在插件前，異型元件的引腳是否需要處理？

5. 所使用的工藝是否會使用到剪腳器？

還有其他很多因素需要考慮，但是上述5點是決定你是否能夠成功實現異型元件裝配自動化的關鍵。

機械手臂替代了人手，沒有疲勞，沒有枯燥，更沒有姑娘們偶爾的小情緒，帶來的是人力的精簡，效率的提升，更是”To be the best EMS”必經的過程。

自動插件機調試完成后初步將節省人力3人，在后期規劃來看，Wave插件的動作將全部被機器替代，有能力的人員將被安排做更有價值的工作，項目組實現高收益，員工獲得高回報。

全自動異形插件設備適用各種異形電子元器件插件，解決現有插件機不能插的元器件的插件問題，可替代人工，節省大量勞動力，實現自動化產線及自動化工廠作業。適用于電容（圓電容，Y電容，方電容），光耦（4腳，6腳，8腳，10腳，12腳等），PCB板用排插，變壓器，基板厚度0.8-3.4mm，基板最大尺寸350mm*300mm，并且插件軸數可以根據客戶要求來制作。

PCB貼片插件設備，可以解決市面上通用貼片機以及通用AI機無法實現自動插件的異形電子元器件以及大規格電子元器件。實現自動插件，可替代人工，節省大量勞力，實現自動化生產及自動化工廠作業。

SMT的自動化程度更高，更大程度地替代人工

SMT機器設備越來越先進，和其它電子生產設備一樣，更高的自動化程度和高效率是SMT的主要發展趨勢之一，當然機器的穩定性、效率的高低還有品質的管控也是同行之間重點比拼的方面，如業內人士感慨的，以后很多沒有這方面優勢的小公司都會很難維持。

對于SMT生產設備而言，新品導入要更流暢，設置要更靈活，以便接受各種類型的生產訂單，從低度混合、中等混合、高度混合，小批量、中等批量到大批量等等，同時保持高效率和成本優勢。