隨著汽車智能化趨勢(shì)的加速

,先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)在汽車電子領(lǐng)域的重要性日益凸顯。ADAS 模塊的 PCBA(Printed Circuit Board Assembly)生產(chǎn)對(duì)精度
、可靠性和生產(chǎn)效率提出了極高要求
SMT(Surface Mount Technology)作為 PCBA 生產(chǎn)的核心工藝,其設(shè)備選型與配置直接影響 ADAS 模塊的質(zhì)量與產(chǎn)能
。本方案旨在為汽車電子制造商提供一套高效
、精準(zhǔn)且符合車規(guī)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的 SMT 生產(chǎn)設(shè)備解決方案,以滿足 ADAS 模塊日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求

、ADAS 模塊 PCBA 生產(chǎn)特點(diǎn)與挑戰(zhàn)

(一)生產(chǎn)特點(diǎn)

高精度元件貼裝:ADAS 模塊涉及大量如 01005、0201 等超小型貼片元件

,以及 BGA
、QFN 等高密度封裝器件,對(duì)貼裝精度要求極高
,通常需達(dá)到 ±0.05mm 甚至更高

復(fù)雜的多層板應(yīng)用:為實(shí)現(xiàn) ADAS 功能的集成化與小型化,PCBA 常采用多層印刷電路板

,層數(shù)可達(dá) 10 層以上
,增加了焊接與檢測(cè)難度。

高可靠性要求:汽車電子需適應(yīng)極端溫度(-40℃ - 125℃)

、高濕度
、強(qiáng)震動(dòng)等惡劣環(huán)境,因此 ADAS 模塊的 PCBA 必須具備極高的可靠性
,以確保行車安全


(二)面臨挑戰(zhàn)

設(shè)備精度與穩(wěn)定性:滿足高精度貼裝需求的同時(shí)

,保證設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行中的穩(wěn)定性,減少因設(shè)備波動(dòng)導(dǎo)致的不良率上升

工藝控制難度:多層板焊接過(guò)程中

,如何精確控制溫度曲線,避免出現(xiàn)虛焊
、短路
、分層等缺陷,是工藝控制的難點(diǎn)

檢測(cè)與追溯要求:需建立完善的檢測(cè)體系

,對(duì)每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的追溯管理


、SMT 生產(chǎn)設(shè)備選型與配置

(一)錫膏印刷機(jī)

設(shè)備選型:推薦使用 DEK NeoHorizon 03iX 等高端機(jī)型。該設(shè)備采用先進(jìn)的激光切割鋼網(wǎng)制作工藝

,配合高精度的印刷平臺(tái)與刮刀系統(tǒng)
,能夠?qū)崿F(xiàn)錫膏印刷的高精度與高重復(fù)性。其具備自動(dòng)鋼網(wǎng)清洗
、自動(dòng) PCB 定位
、印刷參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能,有效提高印刷質(zhì)量與生產(chǎn)效率

關(guān)鍵參數(shù):印刷精度可達(dá) ±0.025mm

,適用于 01005 及更小尺寸元件的錫膏印刷;印刷速度最高可達(dá) 400mm/s
,滿足批量生產(chǎn)需求
;具備實(shí)時(shí)閉環(huán)控制功能,可根據(jù)印刷過(guò)程中的參數(shù)變化自動(dòng)調(diào)整印刷工藝


(二)科樣SPI(錫膏印刷檢測(cè))設(shè)備

設(shè)備選型:選用 KY8030 - 3 3D - SPI

。該設(shè)備利用 3D 成像技術(shù),能夠?qū)﹀a膏印刷的厚度
、體積
、偏移等參數(shù)進(jìn)行全面檢測(cè),有效識(shí)別少錫
、多錫
、偏位、連錫等缺陷
。其檢測(cè)速度快
,檢測(cè)精度高,可大幅減少因錫膏印刷不良導(dǎo)致的后續(xù)問(wèn)題。

關(guān)鍵參數(shù):檢測(cè)精度可達(dá) ±2μm

,檢測(cè)速度可達(dá) 300mm2/s 以上
;具備基板彎曲補(bǔ)償功能,可適應(yīng)不同平整度的 PCB
;支持與印刷機(jī)的實(shí)時(shí)通訊,實(shí)現(xiàn)印刷工藝的在線調(diào)整


(三)ASMPT貼片機(jī)

高速貼片機(jī)選型:ASMPT SIPLACE X系列

,如 X4i S。該機(jī)型采用雙軌道并行供料模式
,貼裝速度可達(dá)每小時(shí) 14 萬(wàn)點(diǎn)以上
,且具備極高的貼裝精度,可達(dá) ±0.025mm
。其智能化的物料追蹤系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控元件剩余數(shù)量
,并通過(guò) MES 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)補(bǔ)料,確保生產(chǎn)的連續(xù)性

多功能貼片機(jī)選型:ASMPT SIPLACE D4

。適用于貼裝各種異形元件、BGA
、QFN 等復(fù)雜封裝器件
,貼裝精度可達(dá) ±0.03mm。該設(shè)備具備動(dòng)態(tài)壓力控制吸嘴與溫度補(bǔ)償算法
,能夠在高溫環(huán)境下穩(wěn)定貼裝敏感器件
,滿足 ADAS 模塊對(duì)不同類型元件的貼裝需求。

關(guān)鍵參數(shù)(以 ASM X4i S 和 ASM D4 為例)

ASM X4i S:貼裝速度:146,000 CPH(Chip Parts)

;貼裝精度:±25μm/±34μm(3σ)
;可貼裝元件范圍:0201 - 200mm x 100mm。

ASM D4:貼裝速度:57,000 CPH(Chip Parts)

;貼裝精度:±50μm(3σ)
;可貼裝元件范圍:01005 - 18.7 x18.7mm2 QFP/BGA 等。


(四)Heller回流焊爐

設(shè)備選型:選擇具備 10 溫區(qū)及以上的氮?dú)馑浠亓骱笭t

,如 Heller MK7
。該設(shè)備通過(guò)精確控制各溫區(qū)的溫度,能夠提供平緩的溫度曲線
,有效避免因溫度變化過(guò)快導(dǎo)致的焊接缺陷
。在回流焊過(guò)程中充入氮?dú)猓蓽p少氧化現(xiàn)象
,提高焊接質(zhì)量

關(guān)鍵參數(shù):溫度精度可達(dá) ±1℃,溫度均勻性可達(dá) ±2℃;具備氮?dú)獗Wo(hù)功能

,氮?dú)夂靠煽刂圃?50ppm 以下
;適用于不同尺寸和厚度的 PCB,最大可處理寬度為 510mm 的 PCB


(五)奔創(chuàng)3D AOI(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))設(shè)備

設(shè)備選型:采用 奔創(chuàng) EAGLE 3D 8800 TH

。該設(shè)備利用 3D 視覺(jué)技術(shù),能夠?qū)?PCBA 表面的元件貼裝質(zhì)量
、焊接質(zhì)量進(jìn)行全面檢測(cè)
,可檢測(cè)缺陷包括缺件、偏移
、立碑
、短路、虛焊等
。其具備高速檢測(cè)與高精度識(shí)別能力
,大大提高了檢測(cè)效率與準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵參數(shù):檢測(cè)精度可達(dá) ±0.02mm

,檢測(cè)速度可達(dá) 100mm2/s 以上
;具備深度學(xué)習(xí)功能,可自動(dòng)識(shí)別各種復(fù)雜的焊接缺陷與元件異常
;支持與 MES 系統(tǒng)集成
,實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳與分析。


(六)X - Ray 檢測(cè)設(shè)備

設(shè)備選型:推薦 GE YXLON Y.TRON 300

。該設(shè)備通過(guò) X 射線穿透 PCBA
,對(duì)內(nèi)部焊點(diǎn)進(jìn)行成像檢測(cè),可有效檢測(cè) BGA
、QFN 等封裝器件的內(nèi)部焊接缺陷
,如虛焊、短路
、空洞等
,確保產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性。

關(guān)鍵參數(shù):X 射線源電壓范圍為 50 - 160kV

,分辨率可達(dá) 2.5μm
;具備自動(dòng)檢測(cè)與分析功能,可快速生成檢測(cè)報(bào)告
;能夠適應(yīng)不同厚度和材質(zhì)的 PCB 檢測(cè)需求


(七)輔助設(shè)備

自動(dòng)上板機(jī)與下板機(jī):選用具備自動(dòng)計(jì)數(shù)、自動(dòng)升降

、故障報(bào)警等功能的設(shè)備
,如 TOP 的自動(dòng)上板機(jī)和下板機(jī)
。它們可實(shí)現(xiàn) PCB 的自動(dòng)上下料,減少人工干預(yù)
,提高生產(chǎn)效率

首件檢測(cè)儀:采用專門針對(duì) SMT 生產(chǎn)的首件檢測(cè)儀,如 TOP 的 SMT 首件檢測(cè)儀

。該設(shè)備可對(duì)首件產(chǎn)品進(jìn)行快速
、全面的檢測(cè),確保生產(chǎn)工藝的正確性
,避免批量性生產(chǎn)錯(cuò)誤

PCBA 清洗設(shè)備:根據(jù) ADAS 模塊的清潔度要求,選擇合適的清洗設(shè)備

,如超聲波清洗機(jī)或在線式噴淋清洗機(jī)。清洗設(shè)備應(yīng)具備高效清洗
、低殘留
、不損傷 PCBA 等特點(diǎn),以滿足車規(guī)級(jí)產(chǎn)品的清潔標(biāo)準(zhǔn)


高精度與高可靠性:選用的設(shè)備均具備高精度的貼裝與檢測(cè)能力

,能夠滿足 ADAS 模塊對(duì) PCBA 生產(chǎn)的嚴(yán)格要求,有效提高產(chǎn)品的可靠性與穩(wěn)定性
,降低不良品率

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