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通信基础设施设备使用 电路板的贴装解决方案

目前,世界各地都在积极推进5G应用,5G基站建设已进入一个迅速增长的时期。
我们要求5G基站以及服务器具备更高的稳定性以及数据处理能力,这样才能无延迟地处理大量数据。为了能解决上述庞大数据的高速处理问题以及拥有更高的性能,这些设备上采用的电路板以及电子元件逐渐变得更大更重。为此SMT工艺也必须随之完善相应的功能。
以下,我们将介绍在生产5G基站以及服务器主板的时关键的贴装解决方案。

通信基础设施设备使用电路板的趋势

电子元件: 需要更大CPU以及内存容量,以提高处理能力
电路板: 为了提高处理能力,构造多层化;伴随着大型元件及子板的搭载,
板身尺寸也逐渐变大
产量及产品种类增加

5G设备上使用部件的趋势预测

通信基础设施设备在SMT工艺中遇到问题以及FUJI的解决方案

电子元件: 需要更大CPU以及内存容量,以提高处理能力

随着CPU性能的提高,封装元件以及插件的规格变得更大更重。
借此我们将介绍如何顺利吸取并贴装这些大型及重型元件的解决方案。

大型元件、重型元件的贴装解决方案

能够可靠地吸取及贴装逐渐变重的元件  DX工作头 S1更换头

DX工作头的S1更换头可稳定地吸取及贴装重量上限为250g的元件。
一些逐渐变大变重的CPU封装元件等关键元件实现在SMT线内进行贴装。

※根据元件的形状,可搬运元件的重量有差异。

防止二次融化时发生不良  DX工作头 点胶工具

可在贴装工序内部完成对特定元件的点胶,而无需再增加专用的点胶设备。这便能有效防止大型BGA等元件在二次融化时发生浮动或掉落,以及不稳定异形元件发生倾斜的问题。

※适用机型: AIMEX III、AIMEX IIIc

异形元件的可靠取料与准确贴装  定制吸嘴、定制机械夹

如果异形元件的吸取面或接触面狭窄且具有一定重量,则可通过定制专用的机械夹或吸嘴以保证取料时的稳定性。

大型接插件等的压入  压装功能
可将那些带插脚的大型连接器一次性准确地压入电路板。最大压力高达100N。

适用工作头: DX(S1)、H01、H01V、H02、H02F、OF
压力范围: 3.5~100N

减少手工插件工序  压件功能

对于多脚的大型连接器及屏蔽盖等元件,在插装时遇到单凭一次下压动作很难将元件压入预期位置的情况时,可通过多点压装来控制应力并将元件可靠地压入电路板。

适用工作头: H01、H01V、H02、H02F、OF

对全体插脚实施影像处理  侧光相机

准确识别DIMM内存槽以及大型连接器上排列的插脚,实现可靠地插装。
对大型元件实施分区拍摄,保证所有插脚均被影像识别。

电路板: 为了提高处理能力,构造多层化;伴随着大型元件及子板的搭载,板身尺寸也逐渐变大

用在通信基础设施设备上的电路板在逐渐变得更大更多层,以此来满足高速处理庞大数据以及提高性能的需求。然而,这种电路板在回流焊后易发生翘曲等问题,因此,生产现场为了保证贴装品质的稳定性,会针对电路板的特性做出相应的对策。
以下,我们将介绍翘曲电路板的贴装解决方案。

翘曲电路板的元件贴装解决方案

根据电路板的翘曲量补正贴装高度  板高检测功能

通过测定电路板的翘曲量并补正元件的贴装高度,可控制贴装时对元件产生的应力并能防止连锡现象。

因电路板大型化以及利用载具运板时承载增重的对策  重板搬运轨道

随着电路板个体增重,以及为了防止大型电路板的翘曲而采用托板时的整体增重,因此需要能搬运上述重板的解决方案。
FUJI的重板搬运轨道可运板的重量上限是12Kg。




炉后的翘曲对策  定制轨道

可根据电路板特性有针对性地定制搬运轨道,这样便可在翘曲严重的电路板上准确地贴装元件。

大型电路板的印刷解决方案

支持大型电路板的锡膏印刷  GPX-CL

这款印刷机上配置了大型印刷台,能够印刷 850×610mm型号的电路板,这也是5G基站最典型的电路板尺寸。

始终保持最佳夹持力度  以电路板下面为基准的夹紧方式

利用新研发的以电路板下面为基准的夹紧机构,能够稳定地夹持电路板。由此能减少因印压等外力导致电路板错位现象,有效提升印刷品质。

产量及产品种类增加

随着产品种类的增加,需要花费更多的工时来处理更加复杂的换线作业。为了能够在短时间内完成作业,需要简化操作员的作业内容以及作业线路。
本文将介绍一种能尽量减少换线工时的解决方案。

帮助高效产品换线的解决方案

免停线换线  多程序生产线平衡(MJLB)AB模式及 料盘换线模式

多程序生产线平衡(MJLB)AB模式

将搭载供料器的料站托架分为左右两个区域,其中一片区域的供料器在生产的同时,另一片区域用来实施换线,这样便可在免停线的状态下完成换线。

料盘换线模式

发挥料盘箱上下2层构造的优势,在其中1层料盘箱生产的同时,位于避让位置的另一层料盘箱用来更换成下一个生产中使用的物料。

通过分组以及成批更换的方式最大限度地减少换线工时  差分整合操作

先整理出通用元件较多的产品(生产程序)形成组群,然后在将组群中非通用的元件合并到指定模组的供料器托架上,由此可将换线时的作业路线缩至最短。

防止因上错料导致的贴装不良  元件上表面识别功能(TVR)

通过影像识别元件上表面的印字或标记等特征点,防止上料错误。测出错误后,可根据用户的实际运用选择实施修正或直接停机。

机内安装了专用的照明装置,即便激光刻字等的对比度很低很难识别,也能清晰成像并准确识别元件上的字符或标记。

※适用机型: AIMEX III、AIMEX IIIc

封装元件的品质筛查  三维共面性检测

可以检测出封装元件或接插件的插脚异常、BGA锡球异常。由于能检测出元件相机很难测到的Z轴方向的变形,所以能有效防止大型BGA翘曲导致的接触不良。

检查内容
· 引脚Z方向的变形
· 锡球损坏或变形

通过测定常数防止芯片的误贴装  LCR检测功能

在无人干预的贴片机内自动实施LCR值测定。
万一发生元件搭载错误,能准确地测出错误并防止误贴装。

检测时点
· 自动运转时、重启时
· 补料时
· 定期检查

与检查机连接维护品质  印刷机反馈控制及贴片机反馈控制

印刷机反馈控制

获取SPI的检查结果,并根据状态变化趋势自动采取必要措施。
在达到设定的阈值之前,系统先采取措施,从而保持高品质的锡膏印刷。

利用印刷机的反馈控制功能自动采取措施
· 钢网位置补正
· 自动清洁
· 锡膏补充
· 生产停止

贴片机反馈控制

根据AOI的检查结果掌握精度变化趋势,并自动执行位置补正。
在达到设定的阈值之前,系统先采取措施,从而保持贴装的品质。

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