Удовлетворение новых потребностей
: Чтобы ответить на эти потребности, поставщики оборудования должны мыслить нестандартно. Один из эффективных подходов — использовать проверенные инновации высокотехнологичных платформ, перепроектировать их в новой, более доступной форме и сочетать с усовершенствованиями существующих функций и новыми возможностями на основе программного обеспечения. Компания Yamaha создала трафаретную печатную машину YRP10e именно таким образом, достигнув времени основного цикла, приближающегося к показателям самых быстрых современных машин, а также внедрив инновационные новые функции, которые экономят время и повышают производительность.
Шасси YRP, используемое во всем оборудовании последнего поколения, экономически выгодно повторно используется для предотвращения вибраций или отклонений, вызванных движением механизмов трафаретной печати. Основываясь на этом принципе, в модели YRP10e используется трехступенчатый конвейер (рис. 1), который обеспечивает эффективную загрузку и извлечение печатных форм из процесса трафаретной печати. В результате время основного цикла для базовой машины составляет всего 6 секунд, что сопоставимо с некоторыми из самых быстрых машин, предназначенных для высокопроизводительного производства.
Рисунок 1. Трехступенчатый конвейер обеспечивает удержание пластин в машине для быстрой загрузки.
Для максимальной эффективности организации очереди на печатные платы крайне важно как можно быстрее подготовить каждую плату к трафаретной печати после ее прибытия. Транспортировка плат без ограничителей, уже зарекомендовавшая себя на таких машинах, как система автоматического оптического контроля YRi-V, позволяет быстро подавать платы в машину со скоростью до 600 мм/с, исключая время стабилизации и ошибки позиционирования, которые могут возникать при использовании обычных механических ограничителей. Кроме того, YRP10e оснащена регулируемым по положению механическим ограничителем для плат, обеспечивающим большую гибкость при работе со сложными контурами печатных плат и различными размерами.
Системы ручной настройки трафарета типичны для трафаретной печати начального уровня. Опытный оператор, знакомый с набором трафаретов, может быстро убедиться в правильном положении области печати относительно печатной формы. Менее опытные сотрудники, однако, могут потратить больше времени и чаще совершать ошибки. Дополнительное универсальное крепление для трафарета (рис. 2) позволяет выполнять автоматическую настройку одним касанием для любого стандартного размера трафарета и предназначено для снижения рабочей нагрузки оператора и исключения необходимости полагаться на собственное суждение. Это позволяет всем операторам быстро найти оптимальную настройку.
Рисунок 2. Универсальная подставка для экрана позволяет установить нужный размер одним касанием.
Адаптация высококлассных функций к различным сегментам рынка — это подход, который также используется в графической системе визуального выравнивания, обеспечивающей правильное положение трафарета и печатной формы перед первой печатью. Эта система выравнивания является большим преимуществом для мелкосерийного производства, поскольку позволяет пользователям избежать периода обучения после каждой модификации, который обычно требует пяти или шести отпечатков для точной настройки. Хороших результатов можно добиться уже с первого отпечатка.
Точность и скорость:
После установки правильного выравнивания плата фиксируется в нужном положении с помощью вакуума и обычных инструментов. Давление зажима по периметру контролируется программным обеспечением, что позволяет операторам легко обеспечить высокий уровень однородности и точности.
Дополнительный вакуумный экран обеспечивает дополнительную стабильность трафарета. Это гарантирует, что экран остается в правильном положении по мере перемещения паяльной пасты по поверхности и предотвращает нежелательные колебания положения паяльной пасты, которые могут возникать в зависимости от направления движения пасты. Хотя это зависящее от направления отклонение обычно невелико, как правило, от 5 до 10 микрон, устранение этой ошибки с помощью вакуумной системы экрана повышает повторяемость и минимизирует влияние состояния печатной платы и экрана на результаты шелкографии. Повторяемость шелкографии была продемонстрирована при зазоре между экраном и платой до 4 мм. Вакуумный экран для дисплея — это проверенная функция высококачественного оборудования, и теперь он доступен и в базовой комплектации с появлением YRP10e.
Кроме того, для повышения качества трафаретной печати и сокращения времени цикла предусмотрены два запатентованных усовершенствования. Первое использует уникальную головку для нанесения паяльной пасты Yamaha 3S, обеспечивающую постоянный контакт между листом паяльной пасты и валиком для пасты в конце каждого хода трафаретной печати. Типичная последовательность действий при любой трафаретной печати включает в себя поднятие сопла на несколько сантиметров выше валика для пасты, а затем его опускание к другой стороне пасты для движения в обратном направлении. Запатентованная система «втулки» Yamaha вращает сопло над валиком для паяльной пасты, обеспечивая непрерывный контакт с материалом. Это сокращает расстояние перемещения механизма паяльной пасты, что помогает уменьшить время, необходимое для изменения направления, а также предотвращает попадание воздуха в валик для пасты, тем самым избегая проблем с пайкой, вызванных зазорами.
Вторая новая запатентованная технология, доступная в этой системе трафаретной печати, — это наложение рисунка, которое выполняется после установки нового трафарета или сразу после длительного простоя линии. Благодаря превосходной стабильности положения трафаретной системы, трафарет и печатная форма разделяются для очистки трафарета после первого прохода паяльной пасты. В то время как валик с пастой должен работать обычным способом в течение нескольких циклов после длительной остановки, наложение рисунка должным образом подготавливает отверстия трафарета, очищая их для улучшения заполнения зазоров в последующих циклах печати. Таким образом, удовлетворительные результаты трафаретной печати могут быть достигнуты с первой же печати после замены трафарета или в случае длительной остановки линии.
Среди других функций, обычно не предлагаемых в базовом оборудовании, следует отметить ступенчатое сопло для паяльной пасты 3SR, усовершенствованная форма которого увеличивает заполнение отверстия на 5% (рис. 3) и обеспечивает оптимальный поток пасты. Твердость стального лезвия оптимизирована для минимизации износа и, следовательно, сохранения состояния сетки в течение более длительного времени, даже при высоком давлении паяльной пасты.
Рисунок 3. Печатающая головка 3SR улучшает заполнение зазоров, сцепление пасты и срок службы трафарета.
С другой стороны, возможности программного обеспечения для трафаретной печати обновляются для повышения производительности без необходимости использования дополнительного оборудования. В дополнение к базовой проверке конфигурации, обычно доступной на всех машинах, добавляются такие важные функции, как проверка срока службы трафарета и пасты, а также проверка сопел. Чрезмерно изношенные трафареты можно зарегистрировать для утилизации, но после использования они могут быть по ошибке возвращены в хранилище трафаретов. В этом случае их можно случайно нанести, что приведет к неудовлетворительным результатам. Автоматическая проверка подлинности трафарета перед использованием путем проверки 2D-штрихкода, нанесенного на трафарет, эффективно предотвращает подобные ошибки. Эта система теперь доступна в качестве стандартной функции, обеспечивая оптимальную трафаретную печать и предоставляя надежную резервную копию для управления трафаретами.
Кроме того, YRP10e проверяет использование правильного типа и размера паяльной пасты, как указано в файле данных платы, а также проверяет правильность типа пасты и срок ее годности, включая время отверждения и время открытой выдержки. Эти меры безопасности уже некоторое время доступны для высокопроизводительных устройств и теперь предлагаются и для рынка начального уровня.
Кроме того, автоматическая система измерения толщины пасты на валу оценивает количество пасты, оставшейся на трафарете после каждого второго хода трафаретной печати. Система сравнивает измеренную ширину с критериями приемлемости, указанными в файле данных печатной формы, и предлагает пользователю пополнить запас пасты до того, как уровень пасты на валу опустится ниже минимально допустимого значения для надлежащего заполнения полости.
Вопрос стратегии:
Очевидно, что потребности производителей электроники меняются, и новейшие трафаретные принтеры начального уровня демонстрируют, как поставщики оборудования реагируют на эти изменения. С другой стороны, рынки высокоавтоматизированного оборудования, необходимого для эффективного крупносерийного производства, сохраняются. Поэтому, хотя новые машины начального уровня, такие как YRP10e, предлагают регулировку и зажим трафарета одним касанием, автоматическая загрузка трафарета используется в основном в крупносерийном производстве. Аналогично, дозирование пасты с помощью валиков позволяет машинам начального уровня оповещать операторов о необходимости заправки, хотя подача пасты не автоматизирована, как в более специализированных моделях. Другие важные функции, такие как автоматическая замена резервных штифтов, остаются в машинах, разработанных с нуля для сценариев с широким ассортиментом продукции и большими объемами производства.
Заключение:
Растущий глобальный спрос на интеллектуальные устройства является важным фактором, расширяющим возможности для производителей электроники. С другой стороны, затраты постоянно находятся под давлением, и поставщики капитальных товаров должны реагировать, предлагая решения, которые могут эффективно помочь их клиентам приобрести необходимые возможности по доступной цене. Благодаря сочетанию тщательной разработки аппаратного обеспечения и модернизированных функций, реализованных в программном обеспечении, новые поколения оборудования начального уровня для поверхностного монтажа способны обеспечить уровень производительности, приближающийся к тем, которые обычно присущи более дорогим моделям высокого класса.
