SMT元件贴装:把金属弹片贴装到软板上
金属弹片开关触点和薄膜开关的需求增大,直接促进了对全自动高速生产方法的需求增加。本文介绍在这一工艺过程中进行**阶段处理的卷带式系统的发展——把金属弹片贴装到软板上。
移动电话、寻呼机、汽车或消费品上常见的键盘,一般在按钮背后都有一个精细而可靠的开关,把一个金属弹片贴装在PCB或软板上。弹片是用粘性箔片机械地固定在PCB或软板上的,因此在使用过程中不会移动。对于每个模块,所有弹片都被贴装在一块粘性箔片上,然后再将底纸剥离,于是组件就倒立式固定在器件上了。
采用软板取代像 PCB 这类标准SMD基板,适合金属弹片开关触点的自动化生产。而这一工艺需要把厚度可能小于60μm 的弹片贴装到粘性箔片上的解决方案。
拆卷矫直机不断把纸卷送入打孔单元,将每个弹片打好孔。然后将纸张和粘性塑料薄片一起层压,再把这一基板送入贴片机,通常横跨纸卷宽度载有多层键区箔片。用户定制的进料器,是在现有的智能进料器平台上开发的,在预成型的金属卷带上的金属弹片上打孔。
*近实施的平行贴装技术,与卷带式运送系统结合使用,适用于这类高效的软板卷带式应用情况(见图1)。
这一贴装系统以多个贴装头为基础,每个贴装头都由精细的进料器送料。贴装头平行运作,同时执行拾取、元件排列和贴装任务。这一技术大大减少了周期循环时间。
在机器的入口和出口,夹子钳紧了层压板,保证它在通过机器的过程中保持平直。平行贴装系统的“活动悬臂”的垂直运动,通过采用悬臂上的孔洞形态,利用真空吸住箔片,或送风放开箔片,因而非常适用于基板的卷带式运送。在活动悬臂前进时(以及贴装期间),真空把基板固定住。在活动悬臂返回的过程里,基板悬浮在鼓风空气中,夹子移动基板,移开贴装头下尚未组装的部件。
通过每个贴装头的基板排列,采用纸上的基准,贴装精度可达 100μm以下。进而光学传感器可测量箔片间距与标度间距之间的偏差,不管纸的弹性如何,确保层压板纸总是**定位的。传统的弹片贴装系统需要探测双层弹片的机械装置,但平行贴装系统的拾取吸嘴可配备激光或真空传感器探测双层弹片,并检查弹片是否贴装无误。在弹片送入贴装位置时就检查出弹片的存在;吸嘴的设计保证了弹片在贴装过程中获得完全保护。
对贴装头的贴装力的持续控制,确保了极薄的弹片在拾取贴装的循环周期内不会发生变形。*后,在输出时,附加的视觉质量测量系统检查每个键盘箔片上的所有弹片是否贴装成功、准确,从而保证卷带式应用中的*高质量和产量。
精度、贴装速度和正常运行时间,使得平行贴装类型的贴片机在弹片贴装方面富有竞争力。例如,在单一平台上配备10个自动贴装设备进行平行操作,机器的*大生产能力可大于每小时贴装4.2万个弹片(或者说,如果该平台配备上*大数量的自动设备的话,大于每小时贴装8.4 万个弹片)。
当从机器上输出时,层压板与纸交插在一起以保护弹片,然后再重新成卷。目前,贴装、丝网印刷、滴涂和回流方面的专家正携手合作,建立用于弹片处理及其他卷带式应用的完全集成化的流程线概念。为把粘性箔片贴装到PCB上,回流设备与贴片机装配在一起(见图2)。
就精度和贴装质量而言,现有的贴装设备适用于卷带式应用条件。但配备了活动悬臂运送功能的平行贴装技术,为卷带式应用要求的用户定制提供了机会。同步拾取贴装功能也实现了有竞争力方案所要求的高速度。