Unabhängig davon, ob Sie zum ersten Mal SMT-Geräte verwenden, um Endprodukte intern herzustellen, oder ob Sie Ihre neue SMT-Produktionslinie erweitern, dieser Artikel hilft Ihnen beim Einstieg und ermöglicht Ihnen die schnelle Bewertung der benötigten Geräte.
Die Surface Mount Technology (SMT)-Linie, auch bekannt als Surface Mount Assembly Line oder Surface Mount Production Line, ist ein Herstellungsverfahren, das in der Elektronikindustrie verwendet wird, um elektronische Komponenten auf Leiterplatten (PCBs) zu montieren.
Hier die 8 Typen von SMT-Maschinen für die komplette SMT-Linie.
* Die endgültige Produktionskapazität hängt von der tatsächlichen Leiterplattengröße und der Anzahl der Komponenten pro Leiterplatte ab. Die oben genannten Daten basieren auf einer Leiterplattenbreite von 30 cm und 200 Komponenten pro Leiterplatte.
1. Bestückungsautomat
Die SMT-Bestückungsmaschine, auch Chip-Montierer genannt, spielt eine entscheidende Rolle in der SMT-Produktionslinie (Surface Mount Technology). Sie ist für die präzise Platzierung von SMD-Bauelementen auf Leiterplatten (PCBs) verantwortlich und stellt sicher, dass alle Komponenten perfekt ausgerichtet und zum Verlöten bereit sind.
Auf dem Markt sind verschiedene Arten von Bestückungsautomaten erhältlich, von kompakten Tischmodellen mit 2 oder 4 Köpfen, ideal für Prototyping und Kleinserienproduktion, bis hin zu größeren, moderneren Produktionslinienmodellen mit 6 oder 8 Köpfen für die Großserienfertigung. Einige High-End-Modelle verfügen zudem über 10 oder mehr Köpfe und bieten so noch mehr Effizienz und Durchsatz. Diese Maschinen werden von den Herstellern sorgfältig entwickelt und konstruiert, um den unterschiedlichen Marktanforderungen gerecht zu werden und so für Unternehmen jeder Größe und mit unterschiedlichen Produktionsanforderungen die passende Option zu bieten.
Bekannte Marken von Bestückungsautomaten wie Samsung, Hanwha und JUKI sind oft teuer und für Neueinsteiger abschreckend. China, die weltweit größte Industrienation, hat jedoch in den letzten Jahren die Technologie seiner im Inland produzierten Bestückungsautomaten deutlich verbessert. Im letzten Jahrzehnt haben diese Maschinen außergewöhnliche Stabilität und Zuverlässigkeit im Betrieb bewiesen. Daher bieten chinesische Bestückungsautomaten heute ein hervorragendes Preis-Leistungs-Verhältnis und sind damit die beste und wirtschaftlichste Wahl für neue Fabriken, die Wert auf ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Qualität und Wirtschaftlichkeit legen.
Als erste SMT-Maschine für eine neue Fabrik empfehle ich eine 6-Kopf-Bestückungsmaschine PPM-C400GS+. Bei steigenden Produktionskapazitätsanforderungen lässt sich eine neue 6- oder 8-Kopf-Bestückungsmaschine nahtlos in die bestehende Produktionslinie integrieren, um Effizienz und Durchsatz zu steigern, wie in der folgenden Abbildung dargestellt. Diese Ergänzung ermöglicht mehr Flexibilität und Skalierbarkeit und stellt sicher, dass der Produktionsprozess an höhere Volumina angepasst werden kann, ohne Kompromisse bei Qualität oder Geschwindigkeit einzugehen.
2.Reflow-Ofen
Der Reflow-Ofen ist eine weitere wichtige Komponente in der SMT-Produktionslinie. Seine Hauptaufgabe besteht darin, die platzierten SMDs (Surface-Mounted Devices) dauerhaft auf die Leiterplatte (PCB) zu löten.
Reflow-Lötanlagen mit langen Heizzonen ermöglichen eine präzisere Steuerung der Temperaturprofile. Mit erweiterten Zonen können die Heiz- und Kühlphasen schrittweise angepasst werden, was die thermische Belastung von Bauteilen und Leiterplatten reduziert. Die größere Länge ermöglicht ein sanfteres An- und Abfahren der Temperatur, was zu einer besseren Lötstellenqualität beiträgt. Ich empfehle einen 12-Zonen-Reflow-Ofen RF-C1235C.
3. Lötpastendruckmaschine
Für eine neue Fabrik empfehle ich die Anschaffung einer halbautomatischen Lotpastendruckmaschine PTR-B500. Sie legen die Leiterplatte einfach manuell auf die Plattform, und der Schaber der Maschine trägt die Lotpaste automatisch auf die Leiterplatte auf. Der Druckvorgang einer Leiterplatte dauert etwa 10 Sekunden. Die Produktionskapazität beträgt 360 Leiterplatten pro Stunde, was meiner Meinung nach für den Anfang ausreichend ist. Wenn Ihr Unternehmen eine vollständig intelligente Produktionslinie benötigt, die kein manuelles Arbeiten erfordert, sollten Sie eine vollautomatische Lotpastendruckmaschine anschaffen. Aus Investitionssicht halte ich dies jedoch für unwirtschaftlich. Sie haben eine teure Anlage angeschafft, diese aber selten genutzt, was aufgrund der Unterauslastung zu einem niedrigen ROI (Return on Investment) führte. Die Anlage blieb die meiste Zeit ungenutzt, was zu Ressourcenverschwendung und ineffizienter Kapitalallokation führte.
4. AOI (Automatisierte optische Inspektion)
AOI spielt in der SMT-Produktionslinie eine entscheidende Rolle. Seine Hauptfunktion besteht darin, Leiterplatten (PCBs) nach dem Lötprozess auf Defekte und Anomalien zu prüfen.
AOI-Systeme prüfen Leiterplatten auf verschiedene Defekte, darunter fehlende Bauteile, falsch ausgerichtete Bauteile, Lötfehler (z. B. unzureichendes Lot, Lötbrücken oder Kurzschlüsse), Polaritätsprobleme und Fremdkörper. Durch die frühzeitige Erkennung dieser Defekte trägt AOI dazu bei, dass nur qualitativ hochwertige Leiterplatten in die weiteren Montagephasen gelangen. Empfohlen wird das Offline-AOI ZB-500A
5. Lötpastenmischer
Lötpaste ist eine Mischung aus winzigen Lötpartikeln, Flussmittel und weiteren Additiven. Für eine einwandfreie Anwendung und die Qualität der Lötstellen ist eine gleichmäßige Mischung unerlässlich. Der Lötpastenmischer mischt die Komponenten gründlich, um eine gleichmäßige Viskosität und Partikelverteilung zu erreichen. Durch die Sicherstellung einer optimalen Mischung trägt der Lötpastenmischer zur allgemeinen Qualitätskontrolle im SMT-Produktionsprozess bei. Eine gleichbleibende Lötpastenqualität führt zu zuverlässigeren Lötstellen und reduziert die Wahrscheinlichkeit von Defekten in den fertigen Leiterplatten. Bester Lötpastenmischer MIX-A500
6. PCB-Handhabungsmaschinen
Zu den PCB-Handlingmaschinen gehören PCB-Lade- und Entladevorrichtungen sowie Förderbänder. Diese Maschinen automatisieren die Bewegung und Verwaltung von PCBs, ermöglichen effiziente Montageprozesse und gewährleisten eine hohe Qualität der Ergebnisse.
Be- und Entladen von Leiterplatten: Die Handhabungsmaschine übernimmt typischerweise das Beladen der unbestückten Leiterplatten am Anfang und das Entladen der fertigen Leiterplatten am Ende des Prozesses. Diese Automatisierung reduziert die manuelle Handhabung, minimiert das Risiko von Schäden an empfindlichen Bauteilen und verbessert die Gesamteffizienz.
Transport zwischen Stationen (Leiterplattenförderer): In einer typischen SMT-Produktionslinie durchlaufen Leiterplatten an verschiedenen Stationen verschiedene Montageprozesse, wie z. B. Lötpastenauftrag, Bauteilplatzierung, Löten, Inspektion und Prüfung. Die Handhabungsmaschine transportiert die Leiterplatten nahtlos zwischen diesen Stationen und stellt sicher, dass sie die Montagelinie zeitnah durchlaufen.
Wie bereits erwähnt, hängt die Bestückungskapazität von Leiterplatten maßgeblich von der Bestückungsgeschwindigkeit des Pick-and-Place-Automaten ab. Bei der Einrichtung einer neuen Fabrik empfiehlt es sich, zunächst einen einzelnen Bestückungsautomaten anzuschaffen. Steigen die Produktionsanforderungen, können Sie diese schrittweise durch ein oder zwei zusätzliche Bestückungsautomaten erweitern, um den gestiegenen Kapazitätsbedarf zu decken. Dieser schrittweise Ansatz ermöglicht eine flexible Erweiterung und effiziente Ressourcennutzung und stellt sicher, dass sich die Produktionslinie an veränderte Marktanforderungen anpassen und langfristig optimale Leistung erzielen kann.
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