异型组件的进化45019.docx

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1、異型元件的進化By Grregorry Hoolcommb annd Taawnyaa henndersson今天的的自動異型型元件裝配配提供比手手工裝配工工藝更多的的生産效益益。老格言言，“時間就是是金錢”，在今天天的技術進進步社會裏裏更是應驗驗。特別是是在電子工工業，電腦腦、磁碟機機和攜帶型型電腦産品品的産品到到市場(pproduuct-tto-maarkett)的周期期已經從幾幾年縮短到到12個月或或更少。更更快、更好好、和更便便宜的産品品出現正以以一個快速速的步伐在在進化。希希望在全球球市場上保保持競爭力力的原設備備製造商(OEM, oriiginaal eqquipmment man

2、uufactturerr)和合約約電子製造造商(CEEM, ccontrract elecctronnics manuufactturerr)必須通通過盡可能能的自動化化來提高産産量、品質質和生産效效率。生產產線上的手手工工藝必必須仔細審審查，決定定怎樣自動動化或優化化這些工藝藝。異型元件的的現實與其其繼續存在在性異型裝配(odd-formm asssemblly)是那那些效率低低的手工工工藝，還可可以在全球球範圍內的的生產線上上找到。它它是那些可可能具有不不尋常形狀狀的元件貼貼裝；要求求專門的處處理；在板板上的數量量少；或者者有其他的的問題不允允許它通過過精巧的貼貼裝系統來來自動化處處理。通

3、常常，這些異異型元件是是手工裝配配的。由於於多樣化的的特性和沒沒有可調節節的穩定方方法，異型型裝配通常常考慮是自自動化的最最後難題。可可是，異型型自動化正正變成工業業領先者的的一個增長長的現實，它它們認識到到這是完整整生產線優優化的一個個不必要的的路障。本來就有的的異型元件件(Oddd forrm byy deffaultt)與原來的設設想相反，通通孔技術沒沒有完全消消失。事實實上，表面面貼裝元件件技術的進進步滲透著著越來越多多的通孔元元件和異型型元件的使使用。隨著著昨天的標標準元件被被諸如倒裝裝晶片(fflip chipp)和球柵柵陣列(BBGA, balll griid arrray)這種

4、更小小、更先進進的包裝所所取代，剩剩下的標準準元件就變變成異型元元件了。例例如，雙排排包裝(DDIP, duall inlline packkage)元件與DIIP設備都都曾經在PPCB裝配配中是標準準的。可是是DIP現在在由於其在在PCB上使使用的局限限性，是一一種常見得得異型元件件，因此不不能購買到到只裝這一一種元件類類型的設備備。異型以前認認爲是標準準的元件的的其他形狀狀因素已經經被更小、更更快的元件件包裝所替替代。例子子包括連接接器、電阻阻和電容。雖雖然減少，但但這類元件件的使用將將不會消失失，因爲其其可靠性、完完整性、成成本和實用用性，不會會要求小型型的或先進進的包裝元元件。另外外，

5、許多通通孔元件比比表面貼裝裝元件更容容易購買和和交貨時間間更短。由由於所有這這些原因，工工業似乎意意識到盡可可能地使用用通孔元件件，把異型型當作將來來裝配工藝藝的一個完完整部分是是有良好的的商業意義義的。設計採用的的異型元件件(Oddd forrm byy dessign)異型元件裝裝配繼續存存在的其他他因素是，設設計時考慮慮採用的異異型元件。這這些元件通通常被看作作異型，是是由於相當當於PCBB上其他表表面貼裝或或通孔元件件，它們的的尺寸大小小和特別的的處理要求求。這些設設計上的異異型元件的的例子包括括變壓器、LED、顯示器、繼電器、頭(header)、SIMM、DIMM、和電源連接器等。這

6、類元件爲産品提供的價值是，更先進成本更高的包裝價格上無法滿足，以及可達到更高的耐用性。例如，在成本密集的汽車工業，電子引擎控制模組要求經受一個難以寬容的環境。經常暴露在極高溫和振動之下，要求以合理的價格採用最穩固和可靠的裝配技術。一些類似的例子可從電信、計算機電子、和消費電子中找到。在這些應用中，成本和可靠性就是成功與失敗的差別。今天的異型型自動化直到現在，本本來就有的的異型元件件使得採用用自動化設設備合理性性更難，因因爲貼裝/插件的量量較少。另另外，設計計異型(oodd fform by ddesiggn)的問問題是沒有有足夠靈活活的設備來來處理這些些高度混合合的異型元元件。儘管管如此，用用

7、現有的異異型電子裝裝配技術，自自動化既是是合理的，也也是可得到到的。在大大多數情況況下，設備備製造商提提供足夠的的靈活性，在在一個平臺臺上處理高高度混合與與高産量的的異型元件件。使用今今天的技術術，異型通通孔和表面面貼裝元件件可以用單單一的系統統來貼裝，通通過提供先先進的送料料、定位、抓抓取和夾緊緊技術(圖一)。現在的送料料(feeedingg)技術包包括可靠的的帶料、管管料、盤料料和散料供供給方法。這這種不同的的産品混合合已經使得得幾乎所有有異型元件件的自動化化成爲可能能。每一種種送料方法法有其優點點和缺點，看看其應用而而定，但是是都爲手工工替代提供供更可靠、更更靈活和更更快速的方方法。還有

8、有，隨著工工業將元件件包裝和送送料方法標標準化，送送料技術將將得到改善善。現在的定位位(loccatinng)技術術包括三維維(3-DD)順應與與視覺。33-D順應應技術(33-D ccomplliancce teechnoologyy)允許元元件可靠地地定位在送送料器上，消消除了不必必要的視覺覺要求。視視覺方案最最適合於異異型、表面面貼裝應用用，更精密密間距的引引腳和變化化的包裝設設計使得要要求可靠的的定位與貼貼裝。現在的抓取取(graappinng)技術術允許在任任何混合與與順序中處處理幾乎所所有的異型型通孔和表表面貼裝元元件，而不不需要換工工具。現有有的技術可可通過元件件身體或引引腳來抓

9、取取，這是處處理DIPP時最有效效的。今天天的抓取技技術範圍從從精密工具具，只處理理一些元件件類型，到到柔性3-D順應工工具，可處處理最多的的元件類型型。周期時時間和混合合/産量要求求通常決定定哪種技術術最適合於於某種應用用。更精密密的工具對對較低混合合、較高産産量的應用用提供更好好的效益，而而更柔性的的3-D順應應工具在中中等和高混混合、中等等産量的應應用中産生生更好的效效益。現在的夾緊緊(cliinchiing)技技術是最具具靈活性的的。高速、可可編程、單單頂針夾緊緊技術允許許任何數量量的引腳在在任何方向向(03360)和角度上上夾緊。大大的引腳(達到0.0062的的鋼引腳)現在可以以夾緊

10、，用用於決定手手工工藝的的專用夾緊緊程式現在在可以更可可靠更快地地用今天的的夾緊技術術來處理。這些異型技技術進步的的結果是，以以前用手工工離線(ooff-lline)完成的工工作可以通通過全自動動或半自動動異型貼裝裝系統來更更有效地在在線(inn-linne)完成成。從手工到自自動化：理理想的異型型情況有一些存在在於自動異異型裝配過過程的應用用將比手工工裝配工藝藝在生產線線上提供更更有益的和和生産力更更高的結果果。一些這這種應用包包括： 要求引腳浸浸錫膏(ppin-iin-paaste)工藝的元元件 由於尺寸和和形狀難以以手工處理理的元件，如如LED、三三端雙向可可控矽開關關元件(ttriac

11、c)、小型型軸向元件件和插針頭頭(pinn heaader) 要求用戶剪剪切與成型型的元件，如如TO-2220 帶有密腳的的非標準表表面貼裝元元件 有極性問題題的元件 要求夾緊(即插件後後彎腳)的元件，如如頭部較重重的元件 手工裝配不不能保持生生產線節奏奏速率的較較高産量的的元件 要求夾緊的的大引腳元元件(圖二) 要求專門夾夾緊程式的的元件 一旦自動異異型設備已已經購買，生生產線平衡衡是下一步步。通常，異異型貼裝系系統安裝在在生產線靠靠近尾部 - 在頂頂面表面貼貼裝元件系系統或專門門徑向或軸軸向插件機機之後，在在波峰焊接接工序之前前。因爲多多數通孔元元件只能通通過波峰焊焊接爐而不不是回流焊焊接

12、爐來處處理，這種種佈局幫助助把元件混混合配合適適當的焊接接工序。直直到所有通通孔元件可可以經受回回流焊接環環境和波峰峰焊接沒有有必要了，這這種生產線線的佈局將將繼續部分分地依靠所所要求的焊焊接工藝的的供應。異型自動化化經濟上合合算嗎？全自動動裝配系統統的投資回回報(ROOI, rreturrn onn invvestmment)可以在12218個個月內實現現，對類似似的、高再再用固定設設備的標準準是355年。半自自動方法，具具有相當少少的固定資資産費用，可可能提供甚甚至更快的的回報。另外，如如果考慮到到由於手工工異型裝配配通常所産産生的品質質輸出差而而造成的收收入損失，那那麽自動化化可能更加加合理。如如果計算報報廢、浪費費、返工、修修理、退回回貨品的重重檢查、裝裝運和重新新包裝、索索賠應付、更更換、和聲聲譽的附加加成本，那那麽手工異異型裝配可可能是成本本太高了。結論異異型裝配不不一定是一一個手工的的過程。對對那些已經經開始將其其生產線上上那些保留留下來的手手工工藝自自動化的工工廠來說，其其結果更說說明投資的的合理。一一些工業領領先者光在在返工一項項就得到每每年很多的的節省，單單線上的缺缺陷減少775%。有有這樣的效效益和全自自動與半自自動兩種裝裝配系統的的存在，將將生產線上上現存的手手工異型工工藝自動化化，對生意意是有好意意義的。