全自動(dòng)視覺印刷機(jī)的發(fā)展趨勢

發(fā)布日期：2017/11/25 11:58

隨著電子行業(yè)的發(fā)展，對(duì)SMT技術(shù)提出了更高的要求，如ROHS的執(zhí)行，元器件小型化的趨勢，生產(chǎn)效率的提高等。對(duì)SMT設(shè)備也提出更新的要求。早在轉(zhuǎn)塔貼片機(jī)風(fēng)行的時(shí)代：整條SMT線的瓶頸是貼片機(jī)的速度。自從Fuji NXT的機(jī)種出現(xiàn)（特別是手機(jī)行業(yè)的發(fā)展），Cph>120000(MyData的模組化貼片機(jī)可高達(dá)150000的產(chǎn)能)，導(dǎo)致整條SMT線的瓶頸出現(xiàn)在印刷機(jī)，AOI檢測機(jī)，回流焊上。

其實(shí)全自動(dòng)視覺印刷機(jī)的精度主要取決于幾個(gè)印刷機(jī)的關(guān)鍵部分。

1、圖像定位部分

圖像定位的好壞取決于定位算法，定位算法也是全自動(dòng)視覺印刷機(jī)的核心算法之一。隨著PCB板的生產(chǎn)效率越來越高，板上的電子元?dú)饧絹碓叫?，?duì)定位的精度和速度也提出了更高的要求。目前，市場上大多數(shù)全自動(dòng)視覺印刷機(jī)的定位算法都是基于圖像灰度，通過自相關(guān)匹配來實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于表面均勻度很好的敷銅板來說，灰度算法可以很好的完成自動(dòng)定位的功能。但是，越來越多的鍍錫板，鍍金板，柔性PCB板的出現(xiàn)，給灰度定位帶來巨大的挑戰(zhàn)。由于鍍錫，鍍金板的表面均勻度不是很好，反光率較高，使得PCB板上的Mark點(diǎn)的成像亮度差別極大，增加灰度定位的誤檢率和漏檢率。柔性板由于表面的平整度不好，PCB上Mark點(diǎn)的成像同樣會(huì)有亮度差別大的問題，而且還會(huì)使Mark點(diǎn)的大小，形狀發(fā)生變化，這些問題都是基于灰度定位算法難于克服的。而基于幾何的定位算法可以很好的適應(yīng)上訴的這些問題。

由于市場上的商業(yè)幾何定位工具比較貴通常都在萬元左右，考慮到成本上的因素，大多數(shù)全自動(dòng)視覺印刷機(jī)上用的都是相對(duì)便宜的傳統(tǒng)的基于灰度的定位工具。BP系列的第一代機(jī)型也是采用NI基于灰度的定位工具，但目前通過自主研發(fā)，已經(jīng)在所有的機(jī)型上都采用了基于幾何的定位工具。通過這項(xiàng)技術(shù)改造，對(duì)鍍錫板，鍍金板，柔性PCB板的定位能力得到極大改善，據(jù)市場反映可以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有各類型Mark點(diǎn)的完美識(shí)別。

2、清洗部分

所有的全自動(dòng)視覺印刷機(jī)都是采用干洗，濕洗和真空清洗這三種方式，全自動(dòng)視覺印刷機(jī)就要擔(dān)起自動(dòng)清洗鋼網(wǎng)，保證印刷品質(zhì)的作用。隨SMT的發(fā)展，間隙小，速度快，PCB上許多的拉尖，連錫都和清洗有很大關(guān)系！自動(dòng)清洗的好壞直接關(guān)系到產(chǎn)品品質(zhì)的好壞，清洗功能的完善方可實(shí)現(xiàn)速度即生產(chǎn)的高效率。BP系列在清洗上進(jìn)行了重大的改進(jìn)。獨(dú)立的清洗機(jī)構(gòu),全新的清洗概念，其中包括大力型抽風(fēng)機(jī)的真空吸附系統(tǒng)，更均勻的酒精噴射系統(tǒng)，更高效的清洗方式，可實(shí)現(xiàn)FinePitch印刷的良性持續(xù)。

3、脫模（Snap-off）方式

脫模的好壞直接影響到印刷效果，一般全自動(dòng)視覺印刷機(jī)都具有兩種脫模方式：（1）“先起刮刀后脫模”，使用較為普遍，主要是較為簡單的PCB板；（2）“先脫模后起刮刀”，使用較薄PCB板等；針對(duì)不同類型的PCB的脫模要求特別設(shè)計(jì)出三種脫模方式，適用于不同下錫要求的PCB板：先起刮刀后脫模；先脫模后起刮刀；“刮刀先脫離，保持預(yù)壓力值，再脫?！?。針對(duì)于0.3BGA和小間距脫模度專門設(shè)計(jì)，防止拉尖，堵網(wǎng)眼、少錫等。

全自動(dòng)印刷機(jī)從使用角度出發(fā)：高速穩(wěn)定是根本要求。而印刷機(jī)的Mark點(diǎn)識(shí)別是機(jī)器的首要因素：若Mark點(diǎn)識(shí)別差經(jīng)常出現(xiàn)Mark點(diǎn)識(shí)別不過而人工干預(yù)影響到生產(chǎn)，并需添加相應(yīng)的操作人員，提高了使用成本。打個(gè)比方：4000pcs/天的工作計(jì)劃產(chǎn)量；若印刷機(jī)識(shí)別Mark點(diǎn)的能力為90%,則有400片PCB需人工干預(yù)至少需2小時(shí)：2小時(shí)對(duì)OEM廠可帶來的效益。其次清洗效果若不好。隨SMT的發(fā)展，F(xiàn)inePitch對(duì)印刷清洗要求會(huì)更高，清洗不干凈直接導(dǎo)致連錫拉尖等問題，影響生產(chǎn)，影響效益。

SMT技術(shù)近年來發(fā)生了巨大的變化,電子產(chǎn)品朝著小型化，輕型化和高可靠性方向發(fā)展，使得表面貼裝電子元器件不斷朝著輕薄微小的高集成化發(fā)展。全自動(dòng)視覺印刷機(jī)發(fā)展趨勢將會(huì)對(duì)以下幾方面提出更高的要求：

CycleTime的要求，從印刷機(jī)來說縮短Cycle Time的有效方式有兩種。

1．輔助時(shí)間的縮短：做文件時(shí)間（要求程序界面越簡單，特別是做程序文件時(shí)的操作越簡單越好，且可在程序運(yùn)行時(shí)對(duì)參數(shù)進(jìn)行不停機(jī)修改，盡可能實(shí)現(xiàn)操作程序的簡單操作）。換線時(shí)間（目前比較流行的換線時(shí)間<5Min；可通過對(duì)結(jié)構(gòu)的改善，定位方式的簡便操作如Pin針的布置快速方便或自動(dòng)布置，導(dǎo)軌快速自動(dòng)調(diào)整實(shí)現(xiàn)最短的時(shí)間來實(shí)現(xiàn)最快速的換線時(shí)間）。

2．正常生產(chǎn)時(shí)的過程處理加快：合理優(yōu)化程序執(zhí)行時(shí)序（根據(jù)錫膏的特性，板上元器件的分布---調(diào)整印刷速度）選擇最合適的印刷速度；脫模速度和行程。進(jìn)出板的速度提高。優(yōu)化清洗速度（按照清洗效果設(shè)定清洗頻次和清洗速度，以達(dá)到最小的時(shí)間占用，提高整個(gè)機(jī)器的使用率）。

錫膏/紅膠印刷機(jī)（精密/耐用）