Mesin perakitan PCB: Mesin presisi rantai industri manufaktur elektronik

Mesin perakitan PCB: Mesin presisi rantai industri manufaktur elektronik

Mesin perakitan papan sirkuit cetak adalah peralatan inti dalam pembuatan perangkat elektronik modern.dan chip pada papan sirkuit, dan mencapai interkoneksi listrik melalui proses seperti pengelasan dan inspeksi. Dengan perkembangan cepat komunikasi 5G, chip AI, kendaraan energi baru dan bidang lainnya,Mesin perakitan PCB telah terus menerus menerobos ke arah kecepatan tinggi, miniaturisasi dan kecerdasan. Artikel ini akan melakukan analisis dari tiga dimensi: modul teknologi inti, tantangan industri dan inovasi, dan tren masa depan.

I. Modul Teknis Inti Mesin Pembuatan PCB
Mesin SMT Pick-and-Place
Mesin teknologi permukaan (SMT) adalah peralatan inti untuk perakitan PCB.Ini mencapai penempatan komponen yang tepat melalui sistem kontrol gerak berkecepatan tinggi dan teknologi posisi visualSebagai contoh, mesin Yuanlisheng EM-560 teknologi permukaan mount (SMT) mengadopsi modul orientasi terbang, mendukung pemasangan komponen mulai dari 0.6mm × 0.3mm untuk 8mm × 8mm,dengan akurasi ± 25μm34Peralatan canggih ini juga dilengkapi dengan sistem kompensasi visual AI untuk memperbaiki offset yang disebabkan oleh deformasi termal PCB secara real time, meningkatkan hasil sebesar 6%.

Peralatan las

Tungku pengemasan reflow: Proses tradisional melelehkan pasta pengemasan melalui pemanasan seragam, tetapi chip dengan kepadatan tinggi rentan terhadap penyimpangan dan kegagalan karena perbedaan ekspansi termal.Intel telah menggantikan pengelasan aliran kembali tradisional dengan teknologi perekat pers panas (TCB), dengan menerapkan panas dan tekanan lokal untuk mengurangi jarak sendi solder menjadi kurang dari 50μm, secara signifikan menurunkan risiko jembatan sebesar 49.

Hot Press Bonding Machine (TCB): Dalam pembuatan HBM (High Bandwidth Memory),perangkat TCB mencapai tumpukan 16 lapisan chip DRAM melalui kontrol suhu yang tepat (± 1°C) dan kontrol tekanan (0Perangkat ASMPT digunakan oleh SK Hynix dalam produksi HBM3E karena dukungannya untuk pengoptimalan hasil tumpukan multi-lapisan.

Sistem deteksi dan perbaikan
Pemeriksaan optik otomatis (AOI) dikombinasikan dengan teknologi elektroluminesensi (EL) dapat mengidentifikasi cacat sendi solder tingkat mikron.mengkodekan data pengujian setiap komponen pada permukaan PCB untuk mencapai pelacakan siklus hidup penuh 36Beberapa peralatan high-end juga mengintegrasikan modul perbaikan laser untuk langsung menghilangkan solder yang berlebihan atau memperbaiki sendi solder palsu.

II. Tantangan Teknis dan Arah Inovasi
Batas teknologi interkoneksi kepadatan tinggi
Chip MicroLED dan AI membutuhkan pitch pad kurang dari 30μm, yang sulit dipenuhi dengan metode pengurangan tradisional.Metode semi-addition yang dimodifikasi (mSAP) dikombinasikan dengan teknologi laser direct writing exposure (LDI) dapat mencapai lebar garis 20μm dan cocok untuk proses di bawah 28nmSelain itu, popularitas teknologi blind buried vias dan proses interkoneksi lapisan sewenang-wenang (ELIC) telah mendorong papan HDI untuk berevolusi menuju lebar garis 40μm.

Kompatibilitas multi-bahan dan manajemen termal
PCB kendaraan energi baru perlu membawa arus lebih dari 100A. Masalah etching sisi plat tembaga tebal (2-20oz) diselesaikan dengan etching diferensial,tapi kombinasi lapisan tembaga tebal dan bahan frekuensi tinggi rentan terhadap delaminasi. Dynamic pulse etching (DPE) dan substrat PTFE yang dimodifikasi (stabilitas Dk ± 0.03) telah menjadi solusi 17.Struktur 3D PCBS mengintegrasikan heat sinks melalui desain slot kontrol kedalaman (dengan ketebalan papan 50%-80%) untuk mengurangi dampak suhu tinggi pada komponen.

Produksi cerdas dan fleksibel
Integrasi proses Six Sigma DMAIC dengan data IoT mengoptimalkan hasil lini produksi.Mesin pengikat TCB Hanwha SemiTech dilengkapi dengan sistem otomatis yang mendukung beralih cepat antara 8 dan 16 lapisanSistem koreksi penyimpangan waktu nyata yang didorong AI juga dapat memprediksi risiko jembatan berdasarkan model difusi pasta solder dan menyesuaikan parameter las secara dinamis.

Skenario Aplikasi dan Penggerak Industri
Elektronik konsumen
Telepon layar lipat dan headphone TWS telah mendorong permintaan untuk PCBS ultra tipis.Teknologi lubang buta/lubang terkubur (50-100μm micro-hole) dan papan komposit yang fleksibel dan kaku (seperti bahan poliamida) telah menjadi arus utama, yang mengharuskan mesin dengan teknologi mount permukaan (SMT) memiliki kemampuan perekat permukaan melengkung presisi tinggi.

Elektronik otomotif
PCBS kelas otomotif perlu lulus tes ketahanan suhu tinggi (bahan Tg tinggi) dan ketahanan getaran.Proses pengolahan permukaan ENEPIG (Electroless nickel palladium plating) kompatibel dengan ikatan kawat aluminiumSistem manajemen baterai Tesla 4680 menggunakan plat tembaga tebal 20oz dan mendukung transmisi arus tinggi.

AI dan Perangkat Lunak Berkinerja Tinggi
Memori HBM mengandalkan mesin pengikat TCB untuk mencapai stacking 3D. Proses MR-MUF SK Hynix mengisi celah dengan senyawa cetakan epoksi,dan konduktivitas termalnya dua kali lebih tinggi dari NCF tradisional, yang cocok untuk kebutuhan disipasi panas tinggi dari chip AI.

IV. Tren Masa Depan dan Prospek Industri
Integrasi hibrida fotoelektrik
Populasi chip 3nm telah menimbulkan permintaan untuk optoelectronic co-packaging (CPO).mengemudi mesin perakitan untuk meningkatkan teknologi kopling laser dan penyelarasan mikro optik.

Manufaktur Hijau dan Standardisasi
Promosi pemotong bebas timbal dan substrat bebas halogen mengharuskan peralatan las beradaptasi dengan proses suhu rendah (seperti titik leleh paduan Sn-Bi pada 138 °C).Peraturan akan mendorong produsen peralatan untuk mengembangkan modul konsumsi energi rendahSebagai contoh, desain pemanasan dan pendinginan yang cepat dari pemanas pulsa dapat mengurangi konsumsi energi sebesar 50%.

Modularisasi dan integrasi multifungsi
Peralatan masa depan mungkin mengintegrasikan teknologi pemasangan permukaan (SMT), pengelasan dan inspeksi.Peralatan kemasan Co-EMIB ASMPT mendukung pengolahan campuran di tingkat wafer dan tingkat substrat, mempersingkat siklus produksi HBM sebesar 49.

Kesimpulan
Sebagai "tangan yang tepat" dari manufaktur elektronik, evolusi teknologi mesin perakitan PCB secara langsung menentukan batas miniaturisasi dan kinerja produk elektronik.Dari posisi tingkat mikron mesin teknologi permukaan (SMT) ke tumpukan multi-lapisan mesin perekat TCB, dari inspeksi kualitas AI hingga proses hijau, inovasi peralatan mendorong rantai industri untuk naik ke bidang dengan nilai tambah tinggi.Dengan terobosan produsen Cina seperti Jialichuang di 32 lapisan multi-lapisan teknologi papan, serta persaingan dari Korea Selatan dan Amerika Serikat Semiconductor dan ASMPT di pasar mesin perekat,industri mesin perakitan PCB global akan menyaksikan persaingan teknologi yang lebih intens dan kerja sama serta rekonstruksi ekologis. 379