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SMT生产线针对汽车电子行业的解决方案

作者:小编 浏览量: 时间:2023-11-04 09:50:26

信息摘要:

SMT生产线针对汽车电子行业的解决方案纵观现代汽车,电子元件的普及已经非常显著。而且还在继续增加。无论是便利性还是安全性,几年前还只是豪华车独有的功能,如今在中低端车型中也很常见:发动机控制,多功能显示,信息娱乐系统或驾驶辅助系统,碰撞警告,巡航控制或制动辅助。...

SMT生产线针对汽车电子行业的解决方案,纵观现代汽车,电子元件的普及已经非常显著。而且还在继续增加。无论是便利性还是安全性,几年前还只是豪华车独有的功能,如今在中低端车型中也很常见:发动机控制,多功能显示,信息娱乐系统或驾驶辅助系统,碰撞警告,巡航控制或制动辅助。同时伴随着新能源汽车的快速发展普及。现代汽车是由大量控制器和嵌入式系统组成的联网高科技系统组成。所以汽车电子愈发重要,这将使SMT的需求也在不断上升。对于汽车产品考虑到人身安全、使用寿命、户外的使用条件,汽车电子产品的可靠性和耐用性要求要比其他行业产品更高。

SMT生产线针对汽车电子行业的解决方案(pic1)

1. 汽车电子产品的特点

相对于其他行业的产品而言,汽车电子产品安全性和可靠性的要求高、产品设计周期长NPI多、产品涵盖面广、使用环境复杂等。特点归纳如下:

保守的设计,成熟可靠为主,不追求先进技术。chip元件多以0402英制,IC以0.5 Pitch为主。

高质量的要求,涉及人身安全,周边环境,使用条件等,对产品的品质要求更高。

产品复杂度的差异化,汽车电子产品分类广泛,从简单的充电模块到复杂的仪表,车身安全模块,涵盖非常广泛。

换线频繁,因为产品范围广,而且会有很多返修工单从1个到十几个,汽车电子产品换线频繁,小批量多机种居多。

NPI导入频繁,因为研发周期和质量认证更严苛,导致周期长。

复杂的工艺需求,形状各异的通孔元件,LED中心定位功能等。

产品的额外隐形成本高,如召回成本十分昂贵,高昂的专业认证,审核费用。

产品的生命周期长,汽车的使用周期长达20年之久。

使用环境复杂,户外的使用条件,沙漠、寒冷、高温、粉尘、潮湿等恶劣的环境。

以上所有这些特点,对SMT工艺的各个环节都提出了更高的要求和挑战。

2. asm应对汽车电子的解决方案

2.1 快速换线

汽车电子换线频繁,为了降低换线所产生的高昂费用,ASM提供了多种换线策略。例如采用先进的家族化模式,对于相似产品进行捆绑,极大的降低了换线的频率。此外,还提供智能的排产软件,使您的排产智能化,合理化。

2.1.1 灵活多变的设置策略

家族化模式,把相似的产品捆绑在一个设置中,减少换线频率和飞达的拆装次数,从而提升生产线的生产效率。

固定料车模式,把多个产品的公用物料集中管理,帮助生产线上较少的料车更换,减少供料器和料车数量。

随机上料模式,对于非常紧急的订单,为了快速生产,操作员可以根据贴装头,随机摆放物料,无需按照上料清单上料。可以Z大化的提升换线效率。

2.1.2 智能的换线

自动下载程序,逐个工位自动切换传程序,自动轨道宽度调整,自动摆放顶针,自动更换吸嘴,离线上料和验证,提升换线的效率及Z少的人员操作。

2.2 快速NPI导入

汽车电子产品的NPI周期长,产品多。对于NPI的快速导入提出了挑战。SIPLACE引用数字双胞胎的理念,充分利用线外时间,使您NPI导入快速成功。对于NPI阶段很多信息并不准确,或者资料不全,如物料的极性,坐标位置。同时物料来料数量很少,散装包装,短料带等各种问题。ASM通过多年的实践,提供了多种解决方案。例如自动识别feeder步距、自动识别元件厚度、自动识别料带精确位置、短料带的处理、离线分析贴片程序等。使您在NPI阶段第一次就作对提供了更多的支持。

2.2.1 短料带来料

在试产阶段往往不会大批量采购物料,很多物料来料很少,SIPLACE X-feeder 提供短料带生产模式,可以运行至最后一颗元件,没有元件被浪费。

2.2.2 离线分析贴片程序

通过编程软件可以3D的直观模拟贴装,以及分析各个元件之间的几何形状避免贴装过程中碰撞干涉。大大的提升了首次贴装的通过率,无需人工检查和调整。

2.2.3 自动摆放顶针

编程软件可以定义每个单板顶针的准确位置,并采用3D可视化帮助操作人员分析顶针的位置是否合理。检查顶针是否碰撞到零件,以确保错误的放置带来的零件破损。

2.2.4 拾取和贴装位置校准

有些元件贴装位置非本体中心,需要在线校准。SIPLACE编程软件可以设定为"不完全"的方式,支持PCB相机校准调整。对于贵重物料保证第一次完美的贴装。

拾取前测试拾取位置,对于大型组件,如连接器,在许多情况下,拾取范围非常小,通过PCB相机可以提前识别吸取位置,以保证第一次完美的拾取物料。

2.2.5 料间距的自动学习

对于NPI导入阶段,对于元件的间距设定都需要人工去设定,耗费时间及人力。同时也无法避免设定错误的情况。SIPLACE提供自动学习8mm飞达物料的间距,确保每个8mm元件飞达间距的准确性。

2.2.6 极性确认

在NPI阶段为了保证每个元件的极性正确,即使来料方向或者人工摆放的托盘料有反向情况。只要元件有可以识别的极性点,都可以在设备进行编程。在实际生产过程中都可以检查出来,并自动旋转到正确的角度。

2.2.7 智能的影像识别系统

采用图像化,向导式快速识别元件的影像,可以快速的识别元件的形状。并可以同步到编程软件的数据库中。

2.2.8 影像存储

对于拾取错误,SIPLACE可以存储500张影像帮您分析是否是来料的原因,比如脚变形,氧化,或者元件超出公差范围等。

2.3 SIPLACE特殊工艺的支持

最大限度的满足您在汽车电子领域遇到的各种需求。例如:点胶飞达、测试飞达、OSC异型元件功能包、共面性检测、高压力贴装、替代料方案、LED匹配、LED中心定位等选配。

2.3.1 异形元件的处理OSC Package

对于汽车电子产品,形状各异的异形通孔元件,ASM从元件拾取,到影像识别,到贴装都有一套完整的解决方案。ASM还有一个软件功能包,专门负责处理,异形元件的影像识别和贴装,这就是OSC Package, 它包含许多实用的功能,举例如下:

3D立体影像测量3D Stereo Measurement对于通孔器件不仅可以轻松识别垂直针脚的影像,而且可以识别元件脚的高度,及是否存在弯曲变形。轻松识别垂直脚影像和翘曲。

-监测通孔元件是否贴装到位,确保贴装后高度正确,减少操作员炉前目检动作。

-特殊特征点识别,对于特殊元件,支持不规则的特征点识别,以确保精准的贴装。

-自动检测加速度 对于大型元件的加速度设定,很多情况是人工设定,通过设备自动检测加速,可以保证贴装品质的情况下,最大化的提升设备利用率。

-自动亮度优化 对于杂乱无章的背景,设备可以自动调整最佳的灯光得出最佳的影像。减少人工调整动作和时间。 

2.3.2 LED 中心定位 LED centering

车灯必须符合现行道路安全法规的要求,SIPLACE LED高精度贴装很好的解决了汽车车灯在组装时候LED发光中心与透镜之间位置的反复调试。贴片机识别LED正面发光体中心与本体中心进行对比,自动计算两者偏差,并可以识别PCB定位孔作为参考点进行精准对位,以LED发光源中心贴装。

2.3.3 车灯产品的LED匹配电阻

LED生产过程中会受到很多参数的影响,导致LED生产厂家无法保证芯片上每个LED的亮度。购买一个特定的亮度等级是可能的,但非常昂贵。LED的亮度可以通过针对每个亮度级别的匹配电阻来调整。使用SIPLACE LED配对,只需点击几下鼠标,就可以生成相应的LED和电阻列表。只需更换LED(和匹配电阻)无需停产可以自动切换相匹配的程序。

2.3.4 点胶fedder

对于某些元件需要点胶加固,或者是防止二次过炉掉下来, SIPLACE的点胶供料器可以轻松解决此类问题,无需占用单独的贴装头,放在料车上占用5个8毫米料位,像普通供料器一样安装和拆除,具备极好的灵活性。

2.3.5 测量feeder

有些产品PCB设计空间较小,为了节约空间,取消了ICT测试点设计。同时也取消了ICT测试工位,来提升效率。SMT测量feeder提供了错料解决方案。无需人工测试物料,极大的提升了效率,也避免了错料的发生。

2.3.6 相机条码读取

为了精确的追溯到每个元件贴装信息,SIPLACE可以通过元件相机/PCB相机读取物料或PCB上的二维码。完成PCB验证/元件追溯。元件反面条码识别不影响任何工时。同时节省扫描枪的投入和换线的位置调整。

2.3.7 PCB贴装前检查

在贴装贵重的元件如BGA、LGA之前,对其下面的贴装范围内进行异物检测,及时发现飞件从而避免贴装缺陷。另外一个非常好的功能是:在贴装屏蔽罩前,检查屏蔽罩下面是否有漏贴的元件,这对于提高产品质量起到了很好的保护作用。

2.3.8 共面性检测BGA和QFP,剔除损坏的元件

质量对我们所有的客户来说都是一个重要议题。零不良率是汽车行业的目标。在生产线上,应尽早发现由不良元器件质量引起的缺陷。这避免了昂贵的返工,3D共面性模块帮助客户在生产的早期阶段就避免了共面性误差。

2.4 贴装品质管控

汽车电子对产品要求非常严苛,高昂的返修甚至直接报废的费用,严苛的审核认证,高可靠性要求等。所以对产品品质和零返修的高要求是汽车电子产品最重要的品质诉求。

2.4.1 针对贴片过程中的四次监控和检查

CP20P2贴片头标配元件传感器,全过程监控从拾取到贴片过程中元件在吸嘴上的状态。

-拾取前通过检查吸嘴的长度,确保吸嘴上无异物,无元件粘着。

-拾取元件后,检查元件是否存在,厚度是否正确,判定元件是否侧立,竖立等异常情况是否存在。

-贴片前再次检查元件状态,确保元件是否正常保持在吸嘴上。

-贴片后检查吸嘴是否清空,确认贴装动作后,元件是否正常释放到PCB上。

2.4.2 异常贴片状态的监控和检查

在正常的贴片过程中,如果Z轴未在预期的行程范围内接触到PCB表面,贴片头的底部感应器被触发或者电流反馈过大,设备会发出相应的报警,提示操作员需要检查该位置的元件贴装状态是否正常。操作员可以使用PCB相机及时检查该贴片位置元件的状态,该功能可及时发现和终止异常贴片过程,减少由此导致的贴片不良和物料的损耗,提升产品生产品质。

2.4.3 PCB震荡的监控和修复

在高速贴装过程中PCB板会产生上下振荡,SIPLACE可以设定振荡的幅度,并进行监控和自适应调整,避免贴片过程中飞件的产生。

2.4.4 贴装压力监控

软件闭环控制贴装压力,配合PCB翘曲自动侦测,底部传感器触发贴片动作,避免了空抛贴装和高压力贴装,从而杜绝了飞件,偏位,碎件等缺陷。

2.4.5 吸嘴定期自动检测

吸嘴的闭环控制,确保贴装头上的吸嘴一直处于正常的清洁状态,污染的和破损的吸嘴及时自动更换。

2.4.6 在接料口处,自动识别并补偿

因为操作员接料手法,熟练度以及接料工具,材料等因素。往往在接料口处会产生大量抛料。SIPLACE提供自动识别接料口位置,并触发PCB相机识别物料的拾取位置。自动补正拾取坐标,保证顺利通过接料口,大大降低抛料率和报警率。

2.5 易于集成开发

汽车电子产品会进行MES对接,来管控程序,物料以及追溯等要求。SIPLACE可以提供丰富的软件接口如OIB、IPC-CFX、HERMES9852等来满足客户的需求。

总结

有了ASM的一流解决方案,电子制造商就可以快速高效地生产出品质优良的产品。下面简单总结一下ASM公司如何帮助客户,在SMT领域实现汽车电子产品的高质量生产。

-快速换线方案

-快速NPI导入

-SIPLACE特殊工艺的支持

-贴装品质管控

-易于集成开发

SMT生产线针对汽车电子行业的解决方案(pic2)

借助ASM先进的解决方案,我们已经为全球汽车电子商提供了整体软硬件解决方案,包括大陆、博世、德尔福、佛吉亚、长城、伟创力、比亚迪、马瑞利、法雷奥等顶级汽车电子提供商。为推进全世界汽车电子的发展,ASM已经而且正在贡献着自己的一份力量。

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