В данной статье рассказ пойдет о решении семейства FLEX для монтажа и пайки выводных компонентов FLEX:THT, разработанном специалистами Остека с многолетним отраслевым опытом. Решение автоматизирует процесс пайки компонентов, монтируемых в отверстия, и актуально при производстве широкого спектра высокотехнологичной продукции. В первую очередь, 2 и 3 класса сложности по стандартам IPC.
О решении
FLEX:THT
В качестве приоритетов при разработке решения были выбраны высокое качество пайки и универсальность решения. Специалисты Остека учли и проанализировали обратную связь от многих предприятий и мировую практику применения данной технологии.
Наш опыт десятков проектов в области автоматизации пайки выводных компонентов показывает, что для решения обозначенных задач наиболее эффективной в отечественных реалиях является технология роботизированной селективной пайки мини-волной припоя.
Ключевые преимущества технологии:
- Высокая гибкость и универсальность, сопоставимая с ручной пайкой
- Отсутствие необходимости изготовления оснастки, маскирования и адаптации дизайна платы, что часто требуется при пайке широкой волной припоя
- Высокая повторяемость результатов пайки, так как робот после отладки программы в точности воспроизведет ее необходимое количество раз
- Возможность индивидуального программирования параметров флюсования и пайки для каждой точки или компонента
Благодаря этим и многим другим преимуществам в последние 10-15 лет как в России, так и в мире активно растет количество применений систем селективной пайки. На многих предприятиях электроники такие системы уже стали основным инструментом для решения задач пайки выводных компонентов.
Решение FLEX:THT состоит из таких элементов, как:
- Конвейерные рабочие места набивки компонентов, оснащенные интерактивным модулем с электронной документацией
- Конвейерная система селективной пайки мини-волной припоя.
- Рабочее место визуального контроля
Далее расскажем о них подробнее.
Конвейерные рабочие места
Начнем с рабочих мест. Для производств мелкой и средней серии в подавляющем большинстве случаев набивка выводных компонентов осуществляется вручную. Такой подход обеспечивает высокую гибкость и экономически хорошо обоснован.
В решении FLEX:THT на каждом рабочем месте установлен монитор, подключенный к программно-аналитическому комплексу «Умное рабочее место». На экране отображается актуальная операционная карта, чертеж или изображение изделия, что позволяет сотруднику при сборке свериться с документацией и не ошибиться. Также комплекс помогает сократить время на выполнение операций.
В качестве дополнительной меры перестраховки на рабочем месте перед установкой селективной пайки может применяться специализированная система технического зрения, которая автоматически проверяет корректность сборки платы и установки компонентов. Система может обнаружить отсутствие компонента, лишний компонент, нарушение полярности или некорректную установку. При обнаружении ошибки система подаст сигнал и заблокирует перемещение платы далее по конвейеру до устранения ошибки.
Конвейерная система селективной пайки мини-волной припоя
Главным элементом решения FLEX:THT является установка селективной пайки. Рассмотрим подробнее ключевые особенности ее конфигурации.
Первое: система имеет две ванны припоя, что позволяет одновременно использовать два различных волнообразователя, рассчитанных на разные задачи. Например, широкий – для пайки многовыводных разъемов и узкий – для пайки одиночных выводов. Такая комбинация дает возможность с хорошей производительностью паять широкий спектр компонентов в одном цикле.
Второе: система компенсации коробления плат. Коробление платы проявляется при использовании тонких печатных плат, при наличии фрезеровки плат в групповой заготовке, использовании габаритных плат, а также после одного или двух циклов пайки оплавлением вследствие деформации под действием температуры. В результате, положение точки пайки по высоте может отличаться от запрограммированного положения, из-за чего возникает производственный брак.
В данной системе селективной пайки имеется специальный модуль измерения профиля платы. Результаты измерения позволяют скорректировать положение волнообразователя с учетом фактической геометрии платы и обеспечить качественную пайку в случае ее изгиба.
Третье: наличие нагрева плат сверху в зоне предварительного нагрева и непосредственно в зоне пайки.
Для успешной и качественной пайки многослойных, теплоемких и насыщенных плат необходимо обеспечить качественный и глубокий нагрев платы. Более того, крайне важно поддерживать температуру платы в процессе пайки. Правильная температура обеспечивает капиллярный эффект при заполнении припоем переходных отверстий, что формирует надежное паянное соединение в соответствии с требованиями стандарта IPC-610 для изделий 2 и 3 класса.
Четвертое: гарантия стабильной геометрии мини-волны для обеспечения планируемого уровня качества и прогнозируемого результата пайки.
Для этого в предлагаемую систему селективной пайки включен следующий комплекс средств и технических решений:
- Передовые электромагнитные насосы, обеспечивающие постоянство волны припоя и отсутствие вибраций
- Автоматический питатель припоя, обеспечивающий стабильный остаток припоя в ванной и исключающий «просадку» волны
- Система автоматического контроля высоты мини-волны
- Автоматическая система очистки волнообразователя
Работая вместе, эти технические решения позволяют сохранить максимально возможную повторяемость пайки, обеспечивая одинаковый результат пайки от платы к плате.
Пятое: возможность масштабирования по мере увеличения объемов производства благодаря модульной архитектуре и возможности увеличивать количество модулей пайки. Модернизация может быть выполнена непосредственно на предприятии заказчика.
Рабочее место визуального контроля
Следующий важный элемент линии – станция визуального контроля. Рабочее место визуального контроля результатов пайки расположено после системы селективной пайки. Оно оснащено большим монитором и камерами высокого разрешения, размещенными под платой. Это обеспечивает высокую информативность и удобство, облегчая задачу визуальной оценки результатов пайки.
Линия выводного монтажа FLEX:THT позволяет обеспечить высокий уровень гибкости, эффективности и качества. Это действительно хорошо проработанный комплекс, неотъемлемой частью которого является мощная программа технической и сервисной поддержки.
Специалисты Остека будут рады ответить на любые вопросы и помочь подобрать наиболее эффективное решение ваших производственных задач.