你都了解那些自動化工藝中常用的加工技術?
發(fā)表時間:2021-06-15
激光加工 Laser Processing
根據(jù)激光束與材料相互作用的機理,大體可將激光加工分為激光熱加工和光化學反應加工兩類。激光熱加工是指利用激光束投射到材料表面產(chǎn)生的熱效應來完成加工過程,包括激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光鐳射打標、激光鉆孔和微加工等;光化學反應加工是指激光束照射到物體,借助高密度激光高能光子引發(fā)或控制光化學反應的加工過程。包括光化學沉積、立體光刻、激光雕刻刻蝕等。
激光焊接
激光焊接是利用高能量密度的激光束作為熱源的一種高效精密焊接方法。激光焊接是激光材料加工技術應用的重要方面之一。20世紀70年代主要用于焊接薄壁材料和低速焊接,焊接過程屬熱傳導型,即激光輻射加熱工件表面,表面熱量通過熱傳導向內(nèi)部擴散,通過控制激光脈沖的寬度、能量、峰值功率和重復頻率等參數(shù),使工件熔化,形成特定的熔池。由于其獨特的優(yōu)點,已成功應用于微、小型零件的精密焊接中。
激光切割
利用高功率密度激光束照射被切割材料,使材料很快被加熱至汽化溫度,蒸發(fā)形成孔洞,隨著光束對材料的移動,孔洞連續(xù)形成寬度很窄的(如0.1mm左右)切縫,完成對材料的切割。
激光打標
激光打標是利用高能量密度的激光對工件進行局部照射,使表層材料汽化或發(fā)生顏色變化的化學反應,從而留下永久性標記的一種打標方法。激光打標可以打出各種文字、符號和圖案等,字符大小可以從毫米到微米量級,這對產(chǎn)品的防偽有特殊的意義。
激光微融覆
激光微熔覆技術基本原理是將功能材料(如微米和納米級粉末或漿料)通過微細筆或微噴等其它沉積方式預置在功能基板上(玻璃、陶瓷、有機環(huán)氧板、塑料、單晶硅等非金屬材料),再利用專用軟件、結(jié)合CAD/CAM,快捷地把圖形文件直接轉(zhuǎn)變成加工文件,控制激光行走路徑,對功能粉末或漿料層進行處理,使熔覆材料內(nèi)部、熔覆層與基材界面發(fā)生物理、化學作用,獲得不同線寬的導線及無源器件,實現(xiàn)了在無掩模下直接在絕緣基板表面上制備導電層、阻電層和介質(zhì)層。
激光清洗
激光清洗的主要原理是基于物體表面污染物吸收激光能量后,或汽化揮發(fā),或瞬間受熱膨脹而克服表面對粒子的吸附力,使其脫離物體表面,進而達到清洗的目的。
自動裝配工藝Automatic assembly
自動裝配機是指將產(chǎn)品的若干個零部件通過緊配、卡扣、螺紋連接、粘合、鉚合、焊接等方式組合到一起得到符合預定的尺寸精度及功能的成品(半成品)的機械設備。
零部件定向排列、輸送、擒縱系統(tǒng)
將雜亂無章的零部件按便于機器自動處理的空間方位自動定向排列,隨后順利輸送到后續(xù)的擒縱機構,為后續(xù)的機械手的抓取做準備。
抓取-移位-放置機構
將由擒縱機構定點定位好的零(部件)抓住或用真空吸住,隨后移動至另一位置(通常為裝配工作位置)。
裝配工作機構
指用來完成裝配工作主動作的機構,如將工件壓入、夾合、螺聯(lián)、卡人、粘合、焊接、鉚合、粘合、焊接于上一零部件。
檢測機構
用來對上一步裝配好的部件或機器上一步工作成果進行檢測,如缺零件檢測、尺寸檢測、缺損檢測、功能檢測、清料檢測。
工件的取出機構
用來將裝配好的合格部件、不合格部件從機器上分類取出的機構。
自動點(注)膠工藝 Automatic dispensing
在電子裝聯(lián)工藝中,電子膠水點膠機的應用極其廣泛,根據(jù)其主要應用場景,歸納起來主要作用有:
保護:即保護印制電路板(PCB)上的元器件免受外力沖擊影響。
黏結(jié):即通過電子膠水將兩種或兩種以上固體物料結(jié)合到一起,以達到固定的目的。
密封:即采用于電子膠對對像進行處理,以達到隔絕空氣、水等外界環(huán)境影響的目的。
導電:一種摻入了導電物質(zhì)的電子膠,利用其黏性和導電性來達到對對象的結(jié)合導電的目的。
導熱:在電子膠中摻入導熱材料,從而實現(xiàn)導熱的目的。
保護類膠黏劑
用于保護電子元器件免受化學、機械、電、熱等環(huán)境的有害影響。
一般分為:
(1)灌封膠
(2)COB包封膠
(3)底部填充膠
(4)敷型涂覆膠
表面貼裝用膠黏劑
表面貼裝膠用于波峰焊焊接和回流焊焊接前元器件和芯片固定以保持元器件在印刷電路板上的位置,確保在線傳送是不會偏位或丟失
導電膠
導電膠分為各種同性導電膠和各向異性導電膠。
各向同性導電膠(ICAs)廣泛用于電子工業(yè)中不充許錫焊的場合,典型的應用有芯片粘貼、元器件與MCMs模塊連接、表面貼裝維修應用和電子裝置防電磁波輻射等。
各向異性導電膠只在一個方向上導電,而在另外方向上電阻很大或幾乎不導電,通常稱作Z軸導電膠。這種導電膠一般應用于LCD裝配。
導熱膠
導熱膠通常用于散熱片和發(fā)熱電子元器件表面之間的連接,它的作用不僅僅是提供散熱片和發(fā)熱電子元器件之間的連接,更重要的是實現(xiàn)發(fā)熱電子元器件和散熱片之間的熱傳遞,減少傳統(tǒng)機械固定中結(jié)合面之間的空氣的融熱作用
LCD制造中的膠黏劑
在LCD制造過程中,電子膠一般用于以下場合:
(1)主板制造
(2)配件裝配
自動焊錫工藝 Automatic Soldering
釬焊技術是采用比母材熔點低的填充材料 作為釬料,將焊件和釬料加熱到高于釬料熔點但低于母材熔化的溫度,利用熔融釬料的潤濕作用填充接頭間隙,與母材相互擴散實現(xiàn)被焊工件連接的一種方法。
按照熔點來分,通常釬料可分為軟件釬料(熔點<450℃)和硬釬焊(熔點>450℃),采用軟釬料的釬焊稱為軟釬焊,反之稱為硬釬焊。
在現(xiàn)代電子裝聯(lián)工藝中,基本上采用軟釬焊,俗稱錫焊。
手工焊錫工藝
人工握持各種形式的電烙鐵,手工送錫,對電子元器件進行焊接的形式。
用各種結(jié)構形式的機械手(機械臂)握持特制的烙鐵(或其他加熱工具),按照預先編制好的程序,完成焊錫動作的工藝方法。
激光焊錫工藝
激光焊錫是利用高能量密度的激光束作為加熱源的一種高效精密焊錫方法。在電子裝聯(lián)工藝中,一般采用高功率半導體激光作為加熱源。
波峰焊
波峰焊是將熔融的液態(tài)焊錫,借助于泵的作用,在焊料槽液面形成特定形狀的焊料波,插裝了元器件的PCB置于傳送鏈上,經(jīng)過某一特定的角度以及一定的浸入深度穿過焊料波峰而實現(xiàn)焊點焊接的工藝過程。
回流焊
回流焊又稱再流焊,是指通過重新熔化預先分配到印制板焊盤上的膏狀軟釬焊料,實現(xiàn)表面貼裝元器件焊端或引腳與印制板焊盤之間機械與電氣連接的軟釬焊,從而實現(xiàn)具有一定可靠性的電路功能。
選擇性焊錫工藝
選擇性焊錫是將熔融的液態(tài)焊料,借助于泵的作用,通過噴嘴形成特定形狀的焊料波,然后按照預先編好的程序?qū)CB上的插裝器件進行逐個點焊或者拖焊,從而實現(xiàn)焊點焊接的工藝過程。選擇焊分為單點選擇焊和多點選擇焊(群焊)。選擇焊與波峰焊的主要區(qū)別是選擇焊有特制的噴嘴,對PCB板上的部分焊點或部分區(qū)域?qū)崿F(xiàn)選擇性焊接。
自動螺絲鎖付工藝 Automatic screw lock
自動鎖螺絲機又稱自動送鎖螺絲機、工業(yè)擰緊系統(tǒng)、螺絲鎖付機器人等,是用以取代傳統(tǒng)手工擰緊螺絲的機器。手工的螺絲擰緊又包括純手工擰緊和電動螺絲刀或者氣動螺絲刀擰緊兩種,后者通過電動或者氣動的方式產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)動力,以代替頻繁手工的擰緊動作,在某種程度上減輕了鎖螺絲的工作強度,但由于手工放置螺絲和對準螺絲頭部仍需要占用大量的工作時間和精力,因此整體效率提升比較有限。。
手持式自動鎖螺絲機
手持式鎖螺絲機是由鎖緊工具和自動送螺釘絲機組成,手持工具對準產(chǎn)品下壓鎖完一顆螺釘后,自動送螺絲機會快速送來下一顆螺釘進入螺絲卡爪內(nèi),大大節(jié)省了手抓螺釘及對準的時間。
手持式鎖螺絲機適用于工作比較大,形狀比較特殊,工件不宜移動的場合。
桌面坐標式自動鎖螺絲機
坐標式自動鎖螺絲機是將鎖絲鎖付機構(電批及螺釘卡爪)裝在直角坐標機械手上,常見的形式均為三軸(XYZ軸)桌面式結(jié)構,人工上下料,機械手根據(jù)預先編好的程序運行。最大的優(yōu)點就是靈活,效率高。根據(jù)設定好的坐標,機器自動完成產(chǎn)品鎖付。Z軸最多可裝1-4把電批同時鎖付,極大提高生產(chǎn)效率。更換產(chǎn)品,只要通過修改鎖付點坐標即可。
在線式自動鎖螺絲機
在線式全自動鎖螺絲機,同步移動+超大范圍+自動送料+自動鎖付,配合流水線使用,采用PLC+觸摸屏系統(tǒng),操作方便、高速移動確保穩(wěn)定性,配有品質(zhì)檢測系統(tǒng),檢測漏鎖、滑牙、鎖不到位等,有效監(jiān)控鎖付品質(zhì)與數(shù)量。
多頭自動鎖螺絲機
多頭自動鎖螺絲機(也叫多軸自動鎖螺絲機)是針對工件的專用鎖付機,一般都是全自動的,按照需要可以設計包括人機界面的,送料方式通常采用人工放料,機器送料,用人工控制螺絲機啟停,通常適用于較大體型產(chǎn)品??梢砸淮涡枣i多顆螺絲,大大提高了鎖付效率。
SMT工藝 Surface Mounted Technology
表面安裝技術,英文稱之為“Surface MounTechnology”,簡稱SMT,它是指用自動組裝設備將片式化、微型化的無引腳或短引線表面組裝元件/器件(簡稱SMC/SMD,常稱片狀元器件)直接貼、焊到印制線路板(PCB)表面或其它基它基板的表面規(guī)定位置上的一種電子聯(lián)裝技術。由SMT技術組裝形成的電子電路模塊或組件被稱為表面組裝組件(SMA)。
SMT基本工藝構成要素:
印刷-->貼裝-->(固化)-->回流焊接-->清洗-->檢測-->返修
錫膏印刷
其作用是將焊膏或貼片膠漏印到PCB的焊盤上,為元器件的焊接做準備。所用設備為絲印機(絲網(wǎng)印刷機)。
點膠
它是將膠水滴到PCB的的固定位置上,其主要作用是將元器件固定到PCB板上。所用設備為點膠機。
貼裝
其作用是將表面組裝元器件準確安裝到PCB的固定位置上。所用設備為貼片機。
固化
其作用是將貼片膠融化,從而使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設備為固化爐。
回流焊接
其作用是將焊膏融化,使表面組裝元器件與PCB板牢固粘接在一起。所用設備為回流焊爐。
清洗
其作用是將組裝好的PCB板上面的對人體有害的焊接殘留物如助焊劑等除去。所用設備為清洗機。
檢測
其作用是對組裝好的PCB板進行焊接質(zhì)量和裝配質(zhì)量的檢測。所用設備有放大鏡、顯微鏡、在線測試儀(ICT)、飛針測試儀、自動光學檢測(AOI)、X-RAY 檢測系統(tǒng)、功能測試儀等。
返修
其作用是對檢測出現(xiàn)故障的PCB板進行返工。所用工具為烙鐵、返修工作站等。