Máquina de ensamblaje de PCB: El motor de precisión de la cadena industrial de fabricación electrónica

Máquina de ensamblaje de PCB: El motor de precisión de la cadena industrial de fabricación electrónica

La máquina de ensamblaje de placas de circuito impreso es el equipo central en la fabricación de dispositivos electrónicos modernos.y chips en la placa de circuito, y lograr la interconexión eléctrica a través de procesos como la soldadura y la inspección.Las máquinas de ensamblaje de PCB han estado continuamente rompiendo en las direcciones de alta velocidadEn este artículo se realizará un análisis desde tres dimensiones: módulos tecnológicos básicos, retos e innovaciones de la industria y tendencias futuras.

I. Módulos técnicos básicos de las máquinas de ensamblaje de PCB
Máquina de recogida y colocación SMT
La máquina de tecnología de montaje superficial (SMT) es el equipo básico para el ensamblaje de PCB.Se consigue la colocación precisa de los componentes a través de un sistema de control de movimiento de alta velocidad y la tecnología de posicionamiento visualPor ejemplo, la máquina de montaje de superficie (SMT) Yuanlisheng EM-560 adopta un módulo de orientación de vuelo, que admite el montaje de componentes que van desde 0,6 mm × 0,3 mm hasta 8 mm × 8 mm,con una precisión de ±25μm34El equipo avanzado también está equipado con un sistema de compensación visual de IA para corregir el desplazamiento causado por la deformación térmica de PCB en tiempo real, aumentando el rendimiento en un 6%.

Equipo de soldadura

Horno de soldadura de reflujo: El proceso tradicional derrite la pasta de soldadura mediante calentamiento uniforme, pero los chips de alta densidad son propensos a deformarse y fallar debido a las diferencias en la expansión térmica.Intel ha reemplazado la soldadura de reflujo tradicional con la tecnología de unión por prensado en caliente (TCB), aplicando calor y presión locales para reducir la distancia entre las juntas de soldadura a menos de 50 μm, reduciendo significativamente el riesgo de puente en 49.

Máquina de unión por prensado en caliente (TCB): en la fabricación de HBM (memoria de ancho de banda alto),el dispositivo TCB consigue el apilamiento de 16 capas de chips DRAM mediante un control preciso de la temperatura (± 1°C) y la presión (0El dispositivo ASMPT fue utilizado por SK Hynix en la producción de HBM3E debido a su soporte para la optimización del rendimiento de apilamiento multicapa.

Sistema de detección y reparación
La inspección óptica automática (AOI) combinada con la tecnología de electroluminiscencia (EL) puede identificar defectos en las juntas de soldadura a nivel de micrones.codificación de los datos de ensayo de cada componente en la superficie del PCB para lograr la trazabilidad del ciclo de vida completo 36Algunos equipos de gama alta también integran módulos de reparación láser para eliminar directamente la soldadura redundante o reparar las juntas de soldadura falsas.

II. Desafíos técnicos y direcciones de innovación
El límite tecnológico de la interconexión de alta densidad
Los microLED y los chips de IA requieren un paso de almohadilla de menos de 30 μm, que es difícil de cumplir con los métodos tradicionales de sustracción.El método modificado de semi-adición (mSAP) combinado con la tecnología de exposición de escritura directa por láser (LDI) puede lograr un ancho de línea de 20 μm y es adecuado para procesos por debajo de 28 nmAdemás, la popularización de la tecnología de vías enterradas ciegas y los procesos de interconexión de capas arbitrarias (ELIC) han impulsado a las placas HDI a evolucionar hacia un ancho de línea de 40 μm.

Compatibilidad entre varios materiales y gestión térmica
El problema del grabado lateral de placas de cobre gruesas (2-20 oz) se resuelve mediante grabado diferencial,pero la combinación de capas gruesas de cobre y materiales de alta frecuencia es propensa a la delaminaciónEl grabado por pulso dinámico (DPE) y el sustrato de PTFE modificado (estabilidad Dk ± 0,03) se han convertido en la solución 17.La estructura 3D PCBS integra disipadores de calor a través de un diseño de ranura de control de profundidad (con un espesor de placa del 50% al 80%) para reducir el impacto de las altas temperaturas en los componentes.

Producción inteligente y flexible
La integración del proceso DMAIC de Six Sigma con los datos de IoT optimiza el rendimiento de la línea de producción.La máquina de unión TCB de Hanwha SemiTech está equipada con un sistema automatizado que admite el cambio rápido entre 8 y 16 capasEl sistema de corrección de desviación en tiempo real impulsado por IA también puede predecir los riesgos de puente basados en el modelo de difusión de pasta de soldadura y ajustar dinámicamente los parámetros de soldadura.

Iii. Escenarios de aplicación y motores de la industria
Productos electrónicos de consumo
Los teléfonos con pantalla plegable y los auriculares TWS han impulsado la demanda de PCBS ultrafinos.La tecnología de agujero ciego/agujero enterrado (50-100μm micro-agujeros) y las tablas compuestas rígidas y flexibles (como los materiales poliimidales) se han convertido en la corriente principal, que requiere que las máquinas con tecnología de montaje en superficie (SMT) tengan capacidades de unión de superficies curvas de alta precisión.

Electrónica para automóviles
Los PCBS de grado automotriz deben pasar pruebas de resistencia a altas temperaturas (materiales de alta Tg) y resistencia a las vibraciones.El proceso de tratamiento de la superficie ENEPIG (nickel-paladium electroless) es compatible con el enlace de alambre de aluminioEl sistema de gestión de la batería Tesla 4680 utiliza placas de cobre de 20 onzas de grosor y admite transmisión de alta corriente.

IA y computación de alto rendimiento
La memoria de HBM se basa en máquinas de unión TCB para lograr el apilamiento 3D. El proceso MR-MUF de SK Hynix llena los huecos con un compuesto de moldeo epoxi,y la conductividad térmica es dos veces mayor que la del NCF tradicional, que es adecuado para los altos requisitos de disipación de calor de los chips de IA.

IV. Tendencias futuras y perspectivas de la industria
Integración híbrida fotoeléctrica
La popularización de los chips de 3 nm ha dado lugar a la demanda de coempaquetado optoelectrónico (CPO).máquinas de ensamblaje de conducción para actualizar las tecnologías de acoplamiento láser y de alineación microóptica.

Fabricación ecológica y normalización
La promoción de soldaduras libres de plomo y sustratos libres de halógenos requiere que los equipos de soldadura se adapten a procesos de baja temperatura (como el punto de fusión de la aleación Sn-Bi a 138 °C).La regulación de la energía generada por el uso de los módulos de bajo consumoPor ejemplo, el diseño de calentamiento y enfriamiento rápidos de los calentadores de pulso puede reducir el consumo de energía en un 50%.

Modularización e integración multifuncional
Los equipos futuros pueden integrar tecnología de montaje en superficie (SMT), soldadura e inspección.El equipo de embalaje Co-EMIB de ASMPT admite un procesamiento mixto a nivel de obleas y de sustratos, acortando el ciclo de producción de HBM en 49.

Conclusión
Como "manos precisas" de la fabricación electrónica, la evolución tecnológica de las máquinas de ensamblaje de PCB define directamente los límites de miniaturización y rendimiento de los productos electrónicos.Desde el posicionamiento a nivel de micrones de las máquinas de tecnología de montaje superficial (SMT) hasta el apilamiento multicapa de las máquinas de unión TCB, desde la inspección de calidad de la IA hasta los procesos ecológicos, la innovación de los equipos está impulsando la cadena industrial a ascender hacia campos de alto valor añadido.Con los avances de los fabricantes chinos como Jialichuang en la tecnología de cartón de 32 capas y múltiples capas, así como la competencia de Corea del Sur y de Estados Unidos Semiconductor y ASMPT en el mercado de las máquinas de unión,La industria mundial de máquinas de ensamblaje de PCB será testigo de una competencia tecnológica y cooperación más intensas, así como de una reconstrucción ecológica. 379