smt制程介绍 JM-20异形自动插件机

JM-20贴片插件机为工厂/工程自动化带来有益效果！作为SMT的衍生品，日本juki推出了可插异型零件的插件机--jm-10，jm-20。整合了SMT、机械手、和CCD的特点，设备的绝对精度可达±0.03，影像的高速处理可达1300mm/s

全自动异型插件机适用行业：

汽车电子、医疗、军工、电源、安防、工业控制等。

JUKI-JM-20贴片插件机是一款DIP异形元件自动插件机，主要针对大电感、磁环变压器、大电解电容、大型端子、继电器等。

对于自动化设备来说，能够应对大小/重量各异的异型元件，已经成为很普遍的需求。自动化设备必须能够灵活使用夹具或吸嘴，或二者兼顾。而元件则需被放置在合适的送料装置中，以保证最佳拾取性能。

在如今的电子装配行业中，对线路板（PCB）进行插件时，异型元件是唯一一种仍需手工装配的元件。造成此现象的原因有很多，但最关键的一点是：异型元件的形状，引脚数，包装形式等等，都不可能被标准化。所以，绝大部分生产商只能将异型元件视为来自客户的特殊需求，并使用专门的定制设备来满足这种需求。

一台自动化设备，如果无需频繁更改配置，便能应对各种不同的异型元件；那这种设备在未来必定会被大规模使用在PCB装配生产线的后端。在过去20年里，几乎所有的变压器，连接器，继电器--它们或是没有包装的散料，或是不符合主流插件机的参数--都是被手工装配到PCB上的。在很大程度上，正是这些异型元件导致人们决定把工厂建在低劳动力成本地区；这样，即便在生产线后端多加几个工人，也不会对整体成本产生多大影响。

虽然这类异型元件目前仍在被手工装配，但随着劳动力及能源成本的上升，生产商们最终将不得不使用自动化设备来替代人力。

要想完美取代手工装配，这台自动化设备应能处理从0.25mm的pin到30cm的正方形元件，而无需更换治具（或能自动更换治具）。

图1 测试载体和元件

图2 板子堆叠 表1 元件组装

组装元件中，连接Pin脚的接地层数量不同，其目的在于模仿产品的典型性连接。图3和表2显示接地连接详情。另外图3也显示了电路板传送方向。

图3 元件设计

表2 元件接地连接数量

先前的实验显示Pin脚对铜孔上孔间隙的影响，孔间隙降低铜孔透锡性，并降低合格率。每个元件的孔洞大小和孔间隙所对应的Pin脚如表3所示。

表3 Pin脚和铜孔间隙

检测策略

组装完成后，使用X射线检测机检测铜孔透锡率。根据IPC-A-610E电子组件可接受范围要求检测合格/不合格率。对于信号Pin脚来说，铜孔透锡率不能低于75％。本次研究使用两个X-射线程序。使用10个slice 程序，10％的分辨率测量铜孔透锡率（图4）。40％接地Pin脚测量是由10个slice程序提供。独立的slice程序，只有铜孔深度的75％，测量信号Pin脚不合格数。

图4 X-射线检测程序：10个slices

为了验证X射线检测机检测结果，提供了3个参考指标的截面图和铜孔透锡 率。下图5.6.7所示是截面对比图和X-射线检测结果。此结果证实了之前X-射线检测结果，说明X-射线检测PTH铜孔透锡性方法是毋庸置疑的。

图5 X-射线程序验证C20元件

图6 X-射线程序验证D5元件

图7 X-射线程序验证H4元件

这台自动化设备还应具备完善的视觉系统，以检查元件引脚/表面来进行定位以及校正。

拥有一台灵活性极高的自动化设备只是成功的一半……如果这些异形元件没有被以一种适合装配的形式包装起来（送料带，送料管，送料盘等等），你只能将一大堆元件以散料形式送给设备。尽管有些送料系统具备从一堆散料里拾取元件、并保证元件能保持正确的插件角度，这些送料系统往往不适用于电子元件。电子元件一般有6个面，这意味着在拾取元件的时候，有5/6的机会出错！大部分生产商选择使用振动送料器；但是振动送料器价格偏高且结构坚固，反而会影响自动化设备的灵活性。

如果你在考虑使用自动化设备来进行异形元件插件，你需要优先考虑以下事项：

1. 你的异型元件是否是散料？

2. 异型元件的引脚与开孔比例如何？

3. 异形元件的力学性能与可重复性如何？

4. 在插件前，异型元件的引脚是否需要处理？

5. 所使用的工艺是否会使用到剪脚器？

还有其他很多因素需要考虑，但是上述5点是决定你是否能够成功实现异型元件装配自动化的关键。

机械手臂替代了人手，没有疲劳，没有枯燥，更没有姑娘们偶尔的小情绪，带来的是人力的精简，效率的提升，更是”To be the best EMS”必经的过程。

自动插件机调试完成后初步将节省人力3人，在后期规划来看，Wave插件的动作将全部被机器替代，有能力的人员将被安排做更有价值的工作，项目组实现高收益，员工获得高回报。

全自动异形插件设备适用各种异形电子元器件插件，解决现有插件机不能插的元器件的插件问题，可替代人工，节省大量劳动力，实现自动化产线及自动化工厂作业。适用于电容（圆电容，Y电容，方电容），光耦（4脚，6脚，8脚，10脚，12脚等），PCB板用排插，变压器，基板厚度0.8-3.4mm，基板最大尺寸350mm*300mm，并且插件轴数可以根据客户要求来制作。

PCB贴片插件设备，可以解决市面上通用贴片机以及通用AI机无法实现自动插件的异形电子元器件以及大规格电子元器件。实现自动插件，可替代人工，节省大量劳力，实现自动化生产及自动化工厂作业。

SMT的自动化程度更高，更大程度地替代人工

SMT机器设备越来越先进，和其它电子生产设备一样，更高的自动化程度和高效率是SMT的主要发展趋势之一，当然机器的稳定性、效率的高低还有品质的管控也是同行之间重点比拼的方面，如业内人士感慨的，以后很多没有这方面优势的小公司都会很难维持。

对于SMT生产设备而言，新品导入要更流畅，设置要更灵活，以便接受各种类型的生产订单，从低度混合、中等混合、高度混合，小批量、中等批量到大批量等等，同时保持高效率和成本优势。