异型组件的进化45144.docx

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1、異型元件的進化By Gregory Holcomb and Tawnya henderson今天的的自動異異型元件件裝配提提供比手手工裝配配工藝更更多的生生産效益益。老格言言，“時間就就是金錢錢”，在今今天的技技術進步步社會裏裏更是應應驗。特特別是在在電子工工業，電電腦、磁磁碟機和和攜帶型型電腦産産品的産産品到市市場(pprodductt-too-maarkeet)的的周期已已經從幾幾年縮短短到122個月或或更少。更更快、更更好、和和更便宜宜的産品品出現正正以一個個快速的的步伐在在進化。希希望在全全球市場場上保持持競爭力力的原設設備製造造商(OOEM, orrigiinall eqquippm

2、ennt mmanuufaccturrer)和合約約電子製製造商(CEMM, cconttracct eelecctrooniccs mmanuufaccturrer)必須通通過盡可可能的自自動化來來提高産産量、品品質和生生産效率率。生產產線上的的手工工工藝必須須仔細審審查，決決定怎樣樣自動化化或優化化這些工工藝。異型元件的的現實與與其繼續續存在性性異型裝配(oddd-foorm asssembbly)是那些些效率低低的手工工工藝，還還可以在在全球範範圍內的的生產線線上找到到。它是是那些可可能具有有不尋常常形狀的的元件貼貼裝；要要求專門門的處理理；在板板上的數數量少；或者有有其他的的問題不不允

3、許它它通過精精巧的貼貼裝系統統來自動動化處理理。通常常，這些些異型元元件是手手工裝配配的。由由於多樣樣化的特特性和沒沒有可調調節的穩穩定方法法，異型型裝配通通常考慮慮是自動動化的最最後難題題。可是是，異型型自動化化正變成成工業領領先者的的一個增增長的現現實，它它們認識識到這是是完整生生產線優優化的一一個不必必要的路路障。本來就有的的異型元元件(OOdd forrm bby ddefaaultt)與原來的設設想相反反，通孔孔技術沒沒有完全全消失。事事實上，表表面貼裝裝元件技技術的進進步滲透透著越來來越多的的通孔元元件和異異型元件件的使用用。隨著著昨天的的標準元元件被諸諸如倒裝裝晶片(fliip

4、cchipp)和球球柵陣列列(BGGA, balll ggridd arrrayy)這種種更小、更更先進的的包裝所所取代，剩剩下的標標準元件件就變成成異型元元件了。例例如，雙雙排包裝裝(DIIP, duaal iinliine pacckagge)元元件與DDIP設設備都曾曾經在PPCB裝裝配中是是標準的的。可是是DIPP現在由由於其在在PCBB上使用用的局限限性，是是一種常常見得異異型元件件，因此此不能購購買到只只裝這一一種元件件類型的的設備。異型以前認認爲是標標準的元元件的其其他形狀狀因素已已經被更更小、更更快的元元件包裝裝所替代代。例子子包括連連接器、電電阻和電電容。雖雖然減少少，但這這

5、類元件件的使用用將不會會消失，因因爲其可可靠性、完完整性、成成本和實實用性，不不會要求求小型的的或先進進的包裝裝元件。另另外，許許多通孔孔元件比比表面貼貼裝元件件更容易易購買和和交貨時時間更短短。由於於所有這這些原因因，工業業似乎意意識到盡盡可能地地使用通通孔元件件，把異異型當作作將來裝裝配工藝藝的一個個完整部部分是有有良好的的商業意意義的。設計採用的的異型元元件(OOdd forrm bby ddesiign)異型元件裝裝配繼續續存在的的其他因因素是，設設計時考考慮採用用的異型型元件。這這些元件件通常被被看作異異型，是是由於相相當於PPCB上上其他表表面貼裝裝或通孔孔元件，它它們的尺尺寸大小

6、小和特別別的處理理要求。這這些設計計上的異異型元件件的例子子包括變變壓器、LED、顯示器、繼電器、頭(header)、SIMM、DIMM、和電源連接器等。這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化直到現在，本本來就有有的異型型元件使使得採用用自動化化設備合合理性更更難，因因爲貼裝裝/插件

7、的的量較少少。另外外，設計計異型(oddd foorm by dessignn)的問問題是沒沒有足夠夠靈活的的設備來來處理這這些高度度混合的的異型元元件。儘儘管如此此，用現現有的異異型電子子裝配技技術，自自動化既既是合理理的，也也是可得得到的。在在大多數數情況下下，設備備製造商商提供足足夠的靈靈活性，在在一個平平臺上處處理高度度混合與與高産量量的異型型元件。使使用今天天的技術術，異型型通孔和和表面貼貼裝元件件可以用用單一的的系統來來貼裝，通通過提供供先進的的送料、定定位、抓抓取和夾夾緊技術術(圖一)。現在的送料料(feeediing)技術包包括可靠靠的帶料料、管料料、盤料料和散料料供給方方法。

8、這這種不同同的産品品混合已已經使得得幾乎所所有異型型元件的的自動化化成爲可可能。每每一種送送料方法法有其優優點和缺缺點，看看其應用用而定，但但是都爲爲手工替替代提供供更可靠靠、更靈靈活和更更快速的的方法。還還有，隨隨著工業業將元件件包裝和和送料方方法標準準化，送送料技術術將得到到改善。現在的定位位(loocattingg)技術術包括三三維(33-D)順應與與視覺。3-D順應技術(3-D compliance technology)允許元件可靠地定位在送料器上，消除了不必要的視覺要求。視覺方案最適合於異型、表面貼裝應用，更精密間距的引腳和變化的包裝設計使得要求可靠的定位與貼裝。現在的抓取取(gr

9、rapppingg)技術術允許在在任何混混合與順順序中處處理幾乎乎所有的的異型通通孔和表表面貼裝裝元件，而而不需要要換工具具。現有有的技術術可通過過元件身身體或引引腳來抓抓取，這這是處理理DIPP時最有有效的。今今天的抓抓取技術術範圍從從精密工工具，只只處理一一些元件件類型，到到柔性33-D順順應工具具，可處處理最多多的元件件類型。周周期時間間和混合合/産量要要求通常常決定哪哪種技術術最適合合於某種種應用。更更精密的的工具對對較低混混合、較較高産量量的應用用提供更更好的效效益，而而更柔性性的3-D順應應工具在在中等和和高混合合、中等等産量的的應用中中産生更更好的效效益。現在的夾緊緊(cllin

10、cchinng)技技術是最最具靈活活性的。高高速、可可編程、單單頂針夾夾緊技術術允許任任何數量量的引腳腳在任何何方向(03360)和角度度上夾緊緊。大的的引腳(達到0.0622的鋼鋼引腳)現在可可以夾緊緊，用於於決定手手工工藝藝的專用用夾緊程程式現在在可以更更可靠更更快地用用今天的的夾緊技技術來處處理。這些異型技技術進步步的結果果是，以以前用手手工離線線(offf-llinee)完成成的工作作可以通通過全自自動或半半自動異異型貼裝裝系統來來更有效效地在線線(inn-liine)完成。從手工到自自動化：理想的的異型情情況有一些存在在於自動動異型裝裝配過程程的應用用將比手手工裝配配工藝在在生產線線

11、上提供供更有益益的和生生産力更更高的結結果。一一些這種種應用包包括： 要求引腳浸浸錫膏(pinn-inn-paastee)工藝藝的元件件 由於尺寸和和形狀難難以手工工處理的的元件，如如LEDD、三端端雙向可可控矽開開關元件件(trriacc)、小小型軸向向元件和和插針頭頭(piin hheadder) 要求用戶剪剪切與成成型的元元件，如如TO-2200 帶有密腳的的非標準準表面貼貼裝元件件 有極性問題題的元件件 要求夾緊(即插件件後彎腳腳)的元件件，如頭頭部較重重的元件件 手工裝配不不能保持持生產線線節奏速速率的較較高産量量的元件件 要求夾緊的的大引腳腳元件(圖二) 要求專門夾夾緊程式式的元件

12、件 一旦自動異異型設備備已經購購買，生生產線平平衡是下下一步。通通常，異異型貼裝裝系統安安裝在生生產線靠靠近尾部部 - 在頂面面表面貼貼裝元件件系統或或專門徑徑向或軸軸向插件件機之後後，在波波峰焊接接工序之之前。因因爲多數數通孔元元件只能能通過波波峰焊接接爐而不不是回流流焊接爐爐來處理理，這種種佈局幫幫助把元元件混合合配合適適當的焊焊接工序序。直到到所有通通孔元件件可以經經受回流流焊接環環境和波波峰焊接接沒有必必要了，這這種生產產線的佈佈局將繼繼續部分分地依靠靠所要求求的焊接接工藝的的供應。異型自動化化經濟上上合算嗎嗎？全自動動裝配系系統的投投資回報報(ROOI, retturnn onn i

13、nnvesstmeent)可以在在1218個個月內實實現，對對類似的的、高再再用固定定設備的的標準是是355年。半半自動方方法，具具有相當當少的固固定資産産費用，可可能提供供甚至更更快的回回報。另外，如如果考慮慮到由於於手工異異型裝配配通常所所産生的的品質輸輸出差而而造成的的收入損損失，那那麽自動動化可能能更加合合理。如如果計算算報廢、浪浪費、返返工、修修理、退退回貨品品的重檢檢查、裝裝運和重重新包裝裝、索賠賠應付、更更換、和和聲譽的的附加成成本，那那麽手工工異型裝裝配可能能是成本本太高了了。結論異異型裝配配不一定定是一個個手工的的過程。對對那些已已經開始始將其生生產線上上那些保保留下來來的手工工工藝自自動化的的工廠來來說，其其結果更更說明投投資的合合理。一一些工業業領先者者光在返返工一項項就得到到每年很很多的節節省，單單線上的的缺陷減減少755%。有有這樣的的效益和和全自動動與半自自動兩種種裝配系系統的存存在，將將生產線線上現存存的手工工異型工工藝自動動化，對對生意是是有好意意義的。