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元器件的电气验证
  2023-12-26      231

文章来源:ASMPT SMT解决方案部微信公众号

将不符合电气性能标准的元器件贴装在印刷电路板上,可能会导致一系列严重的问题和后果。

易于调整的电气验证系统能够有效地预防生产线出现错误贴装

  

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图 1:SIPLACE测量供料器X可直接在机器上检查元器件的电气性能

  
       在汽车行业,由于供应链的紧张,电子制造商必须遵守极其严格的质量标准,这是一项颇具挑战性的任务。在电路板的生产过程中,SMT生产线上的设置验证和图像系统能够确保正确设置料盘,而且还可以确保元器件在外观上与其描述一致。然而,如果元器件的电气性能出现差错,将会引发何种后果呢?由供应商或制造商引发的故障往往在测试阶段,甚至在最糟糕的情况下才会被现场发现。这种情况可能导致大量产品存在缺陷,维修费用高昂,甚至可能破坏品牌形象并需要进行产品召回。
       当质量保证系统报告电路板存在缺陷时,往往已经为时已晚,只有付出巨大的代价才能对完全焊接的产品进行维修。然而,汽车制造商在任何情况下都不会接受这种“修复”方案,这意味着这些电路板只能被扔进废料堆。

错误贴装的常见原因包括元器件料盘打标错误或操作员在错误的供料器上安装或拼接料盘。此外,料盘装载了来自不同批次或不同供应商的元器件,这种情况也可能导致错误。尽管这些元器件看起来完美无缺,但它们可能具有错误的电气性能,甚至可能是错料。

  

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图 2:与常见的元器件供应机制不同,该设备在标准的8 mm供料器外壳内整合了完整的测量电子系统。因此,它可以快速轻松地安装于任何SIPLACE贴片机的单个料槽中。

管理缺陷率

 当前供应形势的紧张使许多地区的问题愈发严峻。这迫使元器件供应商不得不转向新的供应链,然而他们对这些新供应链在质量控制方面几乎没有任何经验可以借鉴。即使再小心谨慎,仍然不能完全排除劣质甚至假冒产品进入供应链的可能性。此外,缺乏合格的人员以及由此导致的员工工作量增加也会导致缺陷率进一步上升。因此,特别是在当前形势下,在元器件被组装之前进行在线验证显得尤为重要。

ASMPT开发的上料验证工具和光学检测系统能够检测出大部分的错误和/或错误供料。当操作员将料盘插入机器时,他们可以利用手持设备扫描料盘上的标签,并将相关信息传输至机器中。在贴装过程中,每个元器件都会与其存储的描述信息进行视觉比对。此外,通过SIPLACE测量供应器X可以直接在机器上测量元器件的电气性能,进一步提高了检测的安全性(如图1所示)。如果发现错误的元器件,系统不仅会立即识别并将其从进一步的处理中剔除,而且会迅速做出反应,使贴片机立即停止运行。此外,相应的供料器也会立即停止工作,从而有效防止错误元器件进入下一步的生产流程。

  

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图 3:机器中控制界面的对话框:SIPLACE测量供应器 X 的测量参数和样本大小可在SIPLACE 软件中进行设置。

快速简便的调整

由于贴片机的电气验证系统必须能够快速、简便地集成到生产线中,因此 ASMPT公司开发了SIPLACE测量供应器X。这款设备采用标准的8 mm智能供料器外壳,但其内部装配的是测量和控制电子系统,而非传统的元器件供料系统。借助贴装头上的特殊吸嘴,元器件可以被精准地放置在供料器顶部的镀金接触表面上,以便对其电气性能进行验证。此外,接触位置会自动调整,使得被测元器件不会总是接触同一区域,从而有效延长了接触表面的使用寿命。SIPLACE测量供应器X能够测量尺寸范围从0.6×0.3mm到6.0×3.2mm的多种元器件。

测量供料器X可以对电阻、电容、二极管和线圈等元器件进行检测。在实际应用中,其测量公差小于10%,足以可靠地识别出存在缺陷的元器件。此外,为了验证元器件的电气性能,我们通常会采用随机抽样的方式进行检测。我们还建议在完成机器设置后进行初始检查,以确保每个元器件都被正确地放置在指定的位置。定期的验证周期也为实现可追溯性做出了重要贡献,这对于汽车供应商而言尤为关键。由于SIPLACE测量供料器X的设置和拆卸过程与标准8 mm供料器在标准尺寸插槽中的操作同样简便,因此单台设备 甚至可以在多台贴片机上跨线体使用,特别是在只需要进行初始设置验证的情况下。

  

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图 4:一台配备了多个8mm 标准供料器的贴片机,而在其旁边则是SIPLACE测量送料器X。图中可以清晰地看到镀金的测量表面,贴片头通过专用的吸嘴将随机选取的元器件样品移动至该表面,以进行电气验证。

迈向集成化智慧工厂

SIPLACE测量送料器X的所有操作参数,如样品尺寸和测量公差等,均可通过常用的SIPLACE贴片机编程软件进行控制和设定(如图3所示)。用户可以为每个元器件定义是否需要验证以及验证的频率。此外,该测试还可以与拼接 操作相结合,每当更换料盘时,除了指定的间隔外,还可以额外执行验证循环。“使用SIPLACE测量送料器X,您可以始终确保生产的安全性,因为我们采用了系统化的随机抽样方法。”ASMPT技术侦察员兼 产品经理 Michael Schimpf表示。这一解决方案为客户迈向集成化智慧工厂提供了有力的支持。此外,SIPLACE测量供料器X也充分体现了ASMPT的“开放式自动化”理念。“我们的整个产品组合设计灵活,允许客户随时添加更多的自动化步骤。这使他们能够根据实际情况逐步改进,并自主决定需要部署哪些产品。我们的目标并非打造一个完全自动化的‘熄灯工厂’,而是构建一个能够发挥最大效能的个性化生产系统。

汽车行业和IT供应商正在经历艰难时期。除了日益加剧的成本压力,他们还必须应对诸如供应链中断和人员短缺等新出现的问题。SIPLACE测量送料器X在质量管理链中起到了关键的作用,它不仅有效地弥补了典型的人为失误,还针对质量问题或有针对性的欺诈行为提供了可靠的解决方案,同时确保了高度的可追溯性。此外,这款验证系统的功能丰富多样,能有效避免浪费,并且自投入使用之日起便能带来丰厚的投资回报。

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