Профессиональное оборудование фирмы essemtec для монтажа на поверхность Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

e

Компоненты и технологии, № 3'2002

Texi

гии

Профессиональное оборудование фирмы ESSEMTEC

Александр Власов

[email protected]

для монтажа на поверхность

Стандартным набором оборудования при создании участка поверхностного монтажа является:

• оборудование для нанесения паяльной пасты — принтеры трафаретной печати и диспенсеры (дозаторы);

• оборудование, производящее установку компонентов на плату — ручные, полуавтоматические и автоматические установщики;

• оборудование для оплавления паяльной пасты — камерные и конвейерные печи.

1. Оборудование для нанесения паяльной пасты

1.2. Ручные устройства трафаретной печати серии SP002

Существует 4 модели устройство 8Р-002 (стол 435x355 мм), в зависимости от вида фиксации печатной платы на рабочем столе:

1. модель В — плоский стол;

2. модель V — вакуумный стол, для гибких или искривленных (деформированных) плат. Работает от вакуумной помпы (отдельная опция);

3. модель О — стол, оборудованный канавками и регулировочными винтами (диаметром 3 и 4 мм) для оперативного позиционирования платы (по технологическим отверстиям в ПП);

4. модель М — стол, оборудованный магнитными держателями для двухсторонних печатных плат. Базовые характеристики:

• удобная и быстрая смена трафарета;

• размеры печати: 30x250 мм;

• модельный ряд вР002Ь с размером печати 400x400 мм;

• точная настройка по двум осям и углу;

• большое разнообразие опций.

1.2. Полуавтоматический принтер трафаретной печати БР006

Полуавтомат 8Р-006 предназначен для нанесения паяльной пасты в полуавтоматическом режиме с контролем давления двойного ракеля на плату.

Устойчивая, жесткая конструкция и магнитная фиксация высоты рамки в течение процесса печати позволяют достигать высокой точности и воспроизводимости процесса. Полуавтоматический трафаретный принтер ЭР006 оснащен электродвигателем и устройством управления усилием воздействия на ракель.

Базовые характеристики:

• настольное исполнение;

• вакуумный прижим (вакуумная помпа — опция);

• двойной ракель на направляющих, оснащенный двигателем;

• концевые выключатели;

• регулировка давления на ракель;

• точная регулировка по осям x, у и углу поворота, точная установка высоты рамки по 4 точкам;

• магнитная фиксация верхней рамке во время работы;

• макс. размер печати 300x300, модель L — 400x400 мм;

• производительность 10-120 мм/с.

Автомат трафаретной печати SP100 Автомат трафаретной печати SP100 предназначен

для автоматического нанесения паяльной пасты в условиях мелкосерийного и среднесерийного производств.

Автомат работает под управлением встроенной микропроцессорной системы. Все контролируемые параметры отображаются на дисплее. Возможность программирования и сохранения программ гарантирует высокую повторяемость нанесения паяльной пасты. Программируются следующие параметры: горизонтальная и вертикальная скорости перемещения ракеля, давления ракеля, длина хода ракеля.

Память объемом до 99 программ, учитывающих различные параметры, позволяет вести технологический процесс с высоким качеством без присутствия оператора.

Жесткая механическая конструкция, возможность нанесения пасты на двусторонние платы, легкий доступ для очистки и автоматического открытия системы для смены PCB позволяют наиболее эффективно использовать этот принтер в серийном производстве.

Є

Компоненты и технологии, № 3'2002

Базовые характеристики:

• исполнение настольное или напольное; •

• микропроцессорное управление, память на

99 программ; •

• автоматический контроль и отключение •

высоты подъема и скорости движения ракеля; •

• программирование стартовой позиции

и хода ракеля; •

• электропривод для двойного ракеля (с резиновым или металлическим лезвием); •

• магнитная фиксация одно- или двухсторонних плат; •

• макс. размер печати до 360x400 мм;

• точное базирование по 3 координатам • (X, Y, угол поворота);

• магнитный замок, фиксирующий размеще- • ние рамки на время печати.

1.3. Автомат трафаретной печати •

SP-500

Уменьшение шага контактных площадок •

ПП требует точного управления и повторяе- • мости процесса печати и точной юстировки ПП по отношению к трафарету. SP500 ис- • пользует видеосистему из 2-х камер, что позволяет обнаружить два реперных знака. Мо- • торизованная система автоматически исправляет измеренное смещение по осям X, Y и углу поворота, что гарантирует корректное совмещение ПП с трафаретом.

Базовое программное обеспечение для Windows NT управляет всеми параметрами печати: давлением ракеля, скоростью печати и скоростью ракелей после печати. Различные программы печати могут быть сохранены и перезагружены, когда это необходимо.

Односторонние или двухсторонние ПП могут быть установлены с помощью универсальной системы магнитной фиксации, которая позволяет легко монтировать ПП различных габаритов. Удобное расположение пульта управления обеспечивает к нему свободный доступ оператора. Весь процесс печати, включая чтение реперных знаков и коррекцию позиции смещения ПП, полностью автоматизирован.

1.4. Автоматические системы дозирования CDS6110 / CDS6120

Автоматические системы дозирования модельного ряда CDS имеют широкий диапазон применений. Эти уникальные машины помогут решить вопросы по дозированию клея или паяльных паст на печатные платы в технологических линиях поверхностного монтажа.

Эти гибкие системы специально разработаны для среднесерийных производств, но в своем составе имеют опции, которые применяются в высокоскоростных машинах.

Существует два вида стандартных поставок машин:

• CDS6110 — дозирование с использованием параметров время-давление;

• CDS6120 — дозирование с использованием дозирующей помпы (принцип Архимедова винта).

Область применения: опытное, мелкосерийное и среднесерийное производство, SMD-клей или паяльная паста, селективное покрытие, нанесение маркировки, дозирование цветных материалов.

Технологии

Базовые характеристики:

• жесткая конструкция устройства для обеспечения высокой точности;

• дозирование точек, линий и кругов;

• встроенная видеосистема для автоматической калибровки размеров капель;

• автоматический контроль поверхности для коррекции высоты;

• используется графический интерфейс Windows;

• интегрированная библиотека SMD-компонентов;

• видеокамера с круговой подсветкой для обучения;

• автоматическое распознавание реперных знаков;

• функция виртуального обзора для качественного контроля перед дозированием;

• проверка после дозирования с использованием встроенной камеры;

• автоматическая оптимизация перемещения;

• универсальная система быстрого закрепления ПП;

• моторизованная ось Z для точного интервала дозирования;

• скорость дозирования 15000 точек в час.

2. Оборудование для установки SMD-компонентов

2.1. Ручные манипуляторы серии EXPERT-

LINE

Базовые характеристики ручных систем

серии EXPERT:

• запатентованная pic&place (установочная) головка пантографа;

• встроенная подсветка области установки компонента;

• эргономичный пантограф;

• держатель для двухсторонних плат, обеспечивающий их быструю смену;

• микропроцессорное управление с ЖКИ-дисплеем;

• возможность установки диспенсера;

• возможность установки системы пайки горячим воздухом;

• возможность интеграции с системами установки BGA-компонентов;

• большое количество питателей;

• модульная наращиваемость системы;

• удобный подлокотник с площадкой для корректировки захвата компонента. Система ручного монтажа EXPERT-M

(для стандартных компонентов)

Базовые характеристика EXPERT-M:

• вращение компонентов на 360 °С;

• мягкое перемещение пантографа;

• держатель для двухсторонних плат, обеспе-ч ивающий их быструю смену.

Система ручного монтажа EXPERT-FP (для стандартных компонентов и компонентов с малым шагом)

Система ручного монтажа EXPERT-FP отличается от модели EXPERT-M добавочными элементами:

• функцией блокировки для лучшего выравнивания;

• перемещения компонента по осям х, у, z;

• автоматически опускающейся установочной насадкой для размещения компонентов с мелким шагом (Fine-Pitch);

• улучшенной регулировкой фиксации плат для размещения

• Fine-Pitch или компонентов типа 0201, 0402;

• визуальным контролем установки (опция): стеклянная призма, видеокамера, монитор;

• микрометрической системой позиционирования.

2.2. Система микроустановочного монтажа MPL3000 для компонентов с корпусами BGA, CSP, Flip Chip

При установке компонентов с корпусами BGA, CSP (uBGA), Flip Chip для опытного и мелкосерийного производств, требуются системы точного оптического совмещения.

Система микроустановочного монтажа MPL3000 завершает собой ряд станций серии EXPERT-LINE в опытном, мелкосерийном и ремонтном производстве для работы со всеми видами компонентов поверхностного монтажа. Объединение системы визуального контроля с системой отображения изображения (монитор) для мелких компонентов, позволяет оператору более точно совмещать изображение монтируемой поверхности на плате с реальной нижней контактной поверхностью компонента перед его установкой на плату.

Базовые характеристики:

• система технического зрения с цветной CCD-камерой для удобного выравнивания наложенных изображений;

• моторизованное увеличение изображения контактов компонентов и установочного места;

• двухцветная LED-подсветка (красная и зеленая), обеспечивающая хорошее контрастное изображение между совмещаемыми картинками;

• жесткая конструкция и точные направляющие для корректной (точной) установки;

• моторизованный привод для быстрого перемещения установочной головки по оси Z;

• ручное устройство для точного опускания компонента;

• универсальный фиксатор для одно- и двухсторонних ПП.

2.3. Полуавтоматические системы монтажа серии EXPERT-SA и EXPERT-FPSA

Полуавтоматические системы EXPERT-SA и EXPERT-FPSA предназначены для опытного и мелкосерийного производства и созданы на базе моделей EXPERT-М и EXPERT-FP соответственно с применением персонального компьютера (ПК) и программного обеспечения (ПО). Программная поддержка EXPERT помогает корректировать и контролировать установку, так как действия

e

Компоненты и технологии, № 3'2002

оператора контролируются и управляются с помощью ПК. Это возможно только для операций корректного выбора компонентов и его корректной установки в требуемую позицию. Правильность позиционирования отображается на мониторе компьютера и подтверждается посредством светового выделения и звукового сигнала. Если возникают ошибки в процессе установки, то ПО показывает это и оператор немедленно устраняет ошибку.

Базовые характеристики:

• паспортная производительность до 900 компонентов в час (реальная скорость: 350-500);

• быстрая перенастройка на другой тип ПП;

• незаменимо при работе для плат с высокой плотностью установки компонентов;

• относительно высокая скорость установки компонентов;

• контроль выбора позиции захвата и позиции установки компонента.

2.4. Оборудование для автоматической установки SMD-компонентов

Полная модульность, присущая автоматам СЭМ7000 и СЬМ9000, обеспечивает оптимальный подбор опций и комплектующих под конкретную задачу, и позволяет в дальнейшем наращивать производительность и гибкость установок за счет приобретения и встраивания новых элементов.

Компактная конструкция С8М7000 и СЬМ9000 позволяет устанавливать системы достаточно локально, не занимая больших производственных площадей. Концепция питающей системы позволяет подсоединять питатели со всех 4 сторон устройств. Панель управления систем размещена так, что никакое дополнительное пространство для системы управления не требуется.

Серводвигатели с точной линейной измерительной системой гарантируют высокую точность передвижения по осям X и У. Поскольку измерение производится на эффективном управляемом расстоянии, то точность измерения можно гарантировать при длительной эксплуатации систем.

Высокая точность перемещения по оси 2 гарантируется использованием оптического кодирующего устройства, управляемого серводвигателем. При каждой настройке системы точность нулевой точки осей регистрируется встроенной лазерной системой, так

Texi

гии

что равномерный износ на установочных насадках может быть отрегулирован.

Микрошаговый двигатель с высоким разрешением по оси вращения позволяет размещать компоненты с высокой точностью.

Лазерная центрирующая система Cyberoptics™ обеспечивает точную центровку практически всех основных SMD-компонентов до Fine-Pitch компонентов с шагом выводов от 0,6 мм. Компонент измеряется в пределах миллисекунды непосредственно в пути от питателя к позиции установки и регистрируются величины коррекции по осям х, y и вращения, что позволяет точно устанавливать компонент в требуемую позицию установки.

3. Оборудование для оплавления припоя

3.1. R0-06Е камерная печь конвекционного нагрева

R0-06E — обеспечивает профессиональную пайку методом оплавления и полимеризацию клея различных по размерам и исполнению печатных плат. Обеспечивается точное воспроизводство режимов пайки и полимеризации клея в соответствии с имеющимися 20 профилями пайки или с 8 профилями, запрограммированными пользователем. Особенности печи RO-06E:

• разъем RS232 для подключения ПК со спец. разработанным ПО (опция);

• две термопары, подключаемые для контроля за температурой на поверхности платы (опция);

• уникальная функция для продления стадии оплавления припоя.

3.2. R0260 и R0400 конвейерные печи ИК-конвекционного нагрева

Конвейерные печи R0260 и R0400 обеспечивают профессиональную пайку SMD-компонентов методом оплавления и полимеризацию клея для печатных плат в объемах малых и средних серий.

Комбинация инфракрасного излучения и конвекционного нагрева горячим воздухом. Сетчатый конвейер с программируемой скоростью. Шесть индивидуально программируемых зон нагрева. Встроенный микропроцессор контролирует воспроизводство до 50 имеющихся в памяти температурных профилей, что значительно облегчает отработку технологического процесса пайки новых печатных узлов. Дополнительно можно запрограммировать 8 программ пайки с помощью встроенных в корпус печи клавиатуры и ЖКИ-дисплея. Двойное теплозащитное окно в зоне оплавления для визуального контроля процесса оплавления, а зона оплавления имеет встроенный источник света. Для фиксации параметров пайки в соответствии с требованиями стандарта ISO 9000 имеется возможность подключения РС (ОС — Windows 95).

Базовые характеристики R0260:

• ширина конвейера 260 мм., ширина зоны пайки — 250 мм;

• два вентилятора зоны охлаждения;

• компактная настольная модель.

Базовые характеристики R0400:

• ширина конвейера 400 мм;

• три вентилятора зоны охлаждения;

• два варианта исполнения: настольное и напольное на станине.

Общие характеристики R0260 и R0400:

• уникальная стоп-функция конвейера для отработки термопрофилей;

• быстрый доступ к зоне пайки обеспечивается поднятием верхней крышки;

• разъем И8-232 для подключения ПК со специально разработанным ПО (опция);

• две термопары, подключаемые для контроля за температурой на поверхности платы (опция);

• оптический датчик для подсчета ПП (опция).

3.3. RО400FC конвейерная печь конвекционного нагрева

Печь И0400БС — печь полного конвекционного нагрева. Технология конвекционного нагрева использует вертикальные ламинарные потоки, которые обеспечивают эффективную передачу тепла с низкой дельтой величин температур в рабочем объеме. Температурные зоны печи, как и скорость конвейера, полностью программируемы. Температуры зон измеряются внутри воздушного потока на высоте размещения ПП, что обеспечивает высокую репродуктивность условий пайки.

Универсальный сетчатый конвейер или точный цепной конвейер предназначены для транспортировки односторонних или двухсторонних ПП.

И0400БС оборудована 5 специальными стальными модулями конвекционного нагрева воздуха (4 сверху и 1 внизу в зоне оплавления). Каждый модуль содержит высокообъемный вентилятор и уникальную конструкцию для создания воздушного потока с идеальной передачей нагрева. Дополнительные 2 вентилятора в зоне охлаждения обеспечивают быстрое остывание ПП. Базовые характеристики RO400FC:

• полный конвекционный нагрев горячим воздухом для точного распределения температур;

• высокий объем зоны пайки для снижения термического удара по компонентам;

• сетчатый или одиночный, цепной или двойной цепной конвейеры;

• встроенное микропроцессорное управление с ЖКИ и клавиатурой;

• возможность хранения 28 термопрофилей;

• возможность прямого подключения системы вытяжки;

• легкий процесс программирования;

• 8МБМЛ-интерфейс позволяет связывать печь с другим оборудованием (технологическая линия);

• прямой доступ в рабочий объем (открывающаяся крышка);

• программное обеспечение позволяет графически отображать записанные профили для верификации (опция);

• «плавающие» термопары для снятия профиля температур (опция);

• возможность установки на печь монитора и клавиатуры РС (опция).