Macchina di assemblaggio PCB: il motore di precisione della catena industriale di produzione elettronica

Macchina di assemblaggio PCB: il motore di precisione della catena industriale di produzione elettronica

La macchina per l'assemblaggio dei circuiti stampati è l'apparecchiatura di base nella produzione di dispositivi elettronici moderni.e chip sulla scheda di circuito, e realizzare l'interconnessione elettrica attraverso processi quali la saldatura e l'ispezione.Le macchine per l'assemblaggio di PCB hanno continuato a fare irruzioni nelle direzioni dell'alta velocitàIn questo articolo verrà condotta un'analisi in tre dimensioni: i moduli tecnologici di base, le sfide e le innovazioni del settore e le tendenze future.

I. Moduli tecnici di base delle macchine per l'assemblaggio di PCB
Macchine SMT per la selezione e il posizionamento
La macchina a tecnologia di montaggio superficiale (SMT) è l'attrezzatura di base per l'assemblaggio di PCB.Raggiunge un posizionamento preciso dei componenti attraverso un sistema di controllo del movimento ad alta velocità e una tecnologia di posizionamento visivoAd esempio, la macchina Yuanlisheng EM-560 con tecnologia di montaggio superficiale (SMT) adotta un modulo di orientamento volante, che supporta il montaggio di componenti che vanno da 0,6 mm × 0,3 mm a 8 mm × 8 mm,con una precisione di ±25μm34L'attrezzatura avanzata è inoltre dotata di un sistema di compensazione visiva AI per correggere in tempo reale lo spostamento causato dalla deformazione termica del PCB, aumentando il rendimento del 6%.

Apparecchiature di saldatura

Forno di saldatura a reflow: il processo tradizionale fonde la pasta di saldatura attraverso un riscaldamento uniforme, ma i chip ad alta densità sono inclini alla deformazione e al fallimento a causa delle differenze di espansione termica.Intel ha sostituito la tradizionale saldatura a reflow con la tecnologia di legatura a stampa calda (TCB), applicando calore e pressione locali per ridurre l'intervallo tra i giunti della saldatura a meno di 50 μm, riducendo significativamente il rischio di ponte di 49.

La macchina per la connessione a pressione calda (TCB): nella fabbricazione di HBM (High Bandwidth Memory),il dispositivo TCB consente l'impilazione di 16 strati di chip DRAM mediante un controllo preciso della temperatura (± 1°C) e della pressione (0Il dispositivo ASMPT è stato utilizzato da SK Hynix nella produzione di HBM3E a causa del suo supporto per l'ottimizzazione del rendimento dell'impilazione a più strati.

Sistema di rilevamento e riparazione
L'ispezione ottica automatica (AOI) combinata con la tecnologia di elettro-luminescenza (EL) può identificare i difetti delle giunture di saldatura a livello micron.codifica dei dati di prova di ciascun componente sulla superficie del PCB per ottenere la tracciabilità del ciclo di vita completo 36Alcune apparecchiature di fascia alta integrano anche moduli di riparazione laser per abbattere direttamente la saldatura ridondante o riparare le giunzioni di falsa saldatura.

II. Sfide tecniche e direzioni dell'innovazione
Il limite tecnologico dell'interconnessione ad alta densità
I chip MicroLED e AI richiedono un passo del pad inferiore a 30 μm, che è difficile da soddisfare con i metodi di sottrazione tradizionali.Il metodo di semi-addizione modificato (mSAP) combinato con la tecnologia dell'esposizione diretta della scrittura laser (LDI) può raggiungere una larghezza di linea di 20 μm ed è adatto per processi inferiori a 28 nmInoltre, la diffusione della tecnologia dei vias sepolti ciechi e dei processi di interconnessione a strato arbitrario (ELIC) ha spinto le schede HDI ad evolversi verso una larghezza di linea di 40 μm.

Compatibilità multi-materiale e gestione termica
Il PCB dei veicoli a nuova energia deve trasportare una corrente superiore a 100A. Il problema di incisione laterale di piastre di rame spesse (2-20 oz) è risolto dall'incisione differenziale,ma la combinazione di strati di rame spessi e materiali ad alta frequenza è soggetta alla delaminazioneL'incisione a impulso dinamico (DPE) e il substrato PTFE modificato (stabilità Dk ± 0,03) sono diventati la soluzione 17.Struttura 3D PCBS integrare dissipatori di calore attraverso un design di slot di controllo di profondità (con uno spessore della scheda del 50%-80%) per ridurre l'impatto delle alte temperature sui componenti.

Produzione intelligente e flessibile
L'integrazione dei processi Six Sigma DMAIC con i dati IoT ottimizza il rendimento della linea di produzione.La macchina di legame TCB di Hanwha SemiTech è dotata di un sistema automatizzato che supporta il cambio rapido tra 8 e 16 stratiIl sistema di correzione delle deviazioni in tempo reale basato sull'IA può anche prevedere i rischi di collegamento basati sul modello di diffusione della pasta di saldatura e regolare dinamicamente i parametri di saldatura.

Iii. Scenari di applicazione e fattori che guidano l'industria
Elettronica di consumo
I telefoni a schermo pieghevole e le cuffie TWS hanno stimolato la domanda di PCBS ultra-sottili.La tecnologia del buco cieco/buco sepolto (50-100μm micro-buchi) e le tavole composite rigide e flessibili (come i materiali poliamid) sono diventate mainstream, che richiede che le macchine con tecnologia di montaggio superficiale (SMT) abbiano capacità di attacco a superfici curve ad alta precisione.

Elettronica per l'automobile
I PCBS di livello automobilistico devono superare le prove di resistenza alle alte temperature (materiali ad alta Tg) e di resistenza alle vibrazioni.Il processo di trattamento superficiale ENEPIG (Electroless nickel palladium plating) è compatibile con il legame del filo di alluminioIl sistema di gestione della batteria Tesla 4680 utilizza piastre di rame spesse 20 oz e supporta la trasmissione ad alta corrente.

IA e calcolo ad alte prestazioni
La memoria HBM si basa su macchine di incollaggio TCB per ottenere l'impilazione 3D. Il processo MR-MUF di SK Hynix riempie i vuoti con composto di stampaggio epossidico,e la conduttività termica è due volte superiore a quella del NCF tradizionale, che è adatto agli elevati requisiti di dissipazione del calore dei chip AI.

IV. Tendenze future e prospettive del settore
Integrazione ibrida fotoelettrica
La diffusione dei chip 3nm ha dato origine alla domanda di co-packaging optoelettronici (CPO).macchine di montaggio di guida per l'aggiornamento verso le tecnologie di accoppiamento laser e di allineamento micro-ottico.

Produzione verde e standardizzazione
La promozione di saldature e substrati privi di piombo richiede che le attrezzature di saldatura si adattino a processi a bassa temperatura (come il punto di fusione della lega Sn-Bi a 138°C).Il regolamento spingerà i produttori di apparecchiature a sviluppare moduli a basso consumo energeticoAd esempio, la progettazione di riscaldamento e raffreddamento rapido dei riscaldatori a impulso può ridurre il consumo energetico del 50%.

Modularizzazione e integrazione multifunzionale
Le future apparecchiature potrebbero integrare la tecnologia di montaggio superficiale (SMT), la saldatura e l'ispezione.L'equipaggiamento di imballaggio Co-EMIB dell'ASMPT supporta la lavorazione mista a livello di wafer e di substrato, abbreviando il ciclo di produzione di HBM di 49.

Conclusioni
Come "mani precise" della produzione elettronica, l'evoluzione tecnologica delle macchine di assemblaggio PCB definisce direttamente i limiti di miniaturizzazione e prestazioni dei prodotti elettronici.Dal posizionamento a livello micronico delle macchine per la tecnologia di montaggio superficiale (SMT) all'impilazione a più strati delle macchine di incollaggio TCB, dall'ispezione della qualità dell'IA ai processi ecologici, l'innovazione delle attrezzature sta spingendo la catena industriale a salire verso campi ad alto valore aggiunto.Con le scoperte di produttori cinesi come Jialichuang nella tecnologia di cartoni multi-livello a 32 strati, nonché la concorrenza da parte della Corea del Sud e degli Stati Uniti Semiconductor e ASMPT nel mercato delle macchine per incollaggio,l'industria mondiale delle macchine per l'assemblaggio di PCB assisterà a una più intensa concorrenza tecnologica e cooperazione, nonché a una ricostruzione ecologica. 379