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笔记本电脑PCB组装技术

随着笔记本电脑的蓬勃发展和广泛应用,提高产品质量和制造效率已成为当务之急,笔记本电脑生产过程中的关键技术和产品质量控制备受关注。本文在分析PCB设计、微型元器件组装技术、生产线设计和PCB清洗等关键技术的基础上,研究如何提高自动化机器组装效率和产品良率。通过对产品设计和关键技术的调整以及有效的质量控制,自动化设备能够满足笔记本电脑组装特性的要求,为笔记本电脑行业自动化设备的应用提供有效的质量保障。

PCB设计

• 组件的选择


目前市场上大多数笔记本电脑都非常薄,以至于它们的 PCB 必须被微元件覆盖,这对组装提出了更高的要求。因此,在设计电路板时选择合适的元器件封装具有重要意义。根据技术、设备和整体设计的要求,对电气性能和功能已经确定的元器件选择SMT封装形式和结构,这对电路设计密度、可生产性和可测试性起着决定性的作用。每种组件都有很多封装,每个封装都可以供工程师选择,因此在确定之前最好了解市场上可用的组件规格和精度。

• PCB材料的选择


基于笔记本电脑PCB组装制造,通常选择FR4 A1级覆铜板,具有较高的机械性能,优异的耐热性和耐湿性,优异的机械加工性。 FR4 A1级的属性如下表所示。


项目 参数
水平冲击强度 ≥230KJ/m
浸泡后的绝缘电阻 ≥5x108Ω
垂直电场强度 ≥14.2MV/m
水平击穿电压 ≥40KV
相对介电常数 ≤5.5
介电损耗因数 ≤0.4
吸水性 ≤19mg
可燃性 FV0
密度 1.70-1.09g/cm 3

微元件组装技术

组件的不断小型化导致对组件组装技术的要求越来越高。在组装之前,首先应根据笔记本电脑PCB上的元件布局确定组装形式。由于笔记本电脑中 PCB 的高度完整性,微组件占 PCB 上的大部分组件,通常是多层 PCB。本研究采用了一种双面混合装配技术,流程图如下。



• 生产线上的零部件组装设备


一个。焊膏打印机。位于SMT生产线前端,适用于印刷锡膏或SMD胶,并在PCB的焊盘或相应位置印刷正确的skip print。采用Windows NT交互式操作系统,具有操作方便、速度快、精度高、重复打印性好等优点。定位精度达到±15μm。打印尺寸在50x50mm到460x360mm之间。


湾。自动贴片机。它扮演着机器人之手的角色,能够按照编程的程序从封装中取出元件,并将它们安装在PCB上的相应位置上。 SMT生产线的贴片功能和生产能力取决于贴片机的功能和速度。贴片机采用Windows XP操作系统,具有灵活性、实用性、可靠性、维护性等特点。搭载MNVC摄像头和众多FEEDER,适用于小芯片(0201)、薄芯片和QFP的贴装。贴装速度达到12500CPH(激光)和3400CPH(图像),适用于间距小、SOP等特点的QFP的连续印刷。贴装精度达到±0.05mm,贴装尺寸范围从50x30mm到330x250mm。


C。回流炉。它放置在SMT生产线上的贴片机之后,起到提供加热环境和熔化预先分布在PCB焊盘上的锡膏的作用。它可以看作是一种通过锡膏合金焊接将SMT元件与PCB焊盘可靠结合的焊接设备。该装置的导轨调节范围为50mm至400mm,控温室温至300℃,控温精度±1.5℃,升温时间30min。 PCB传输方式在于Chain+Mesh。


d。波峰焊机。它通过受熔化焊膏的影响而连续流动的波与组装组件的PCB焊接表面之间的接触来实现批量焊接。主要应用于传统的通孔插件PCB组装工艺和表面组装与通孔插件元件的混合组装工艺。


e.检测设备。主要用于检测PCB的组装质量和焊接质量,包括放大镜、显微镜、自动在线检测仪、在线测试仪、X射线检测系统和功能检测仪。


F。返工设备。它在使用烙铁和返修台工具对有问题的PCB进行返修时发挥作用。


G。清洁工具。它在消除影响PCB电气性能的障碍和焊接污染物(例如对人体健康有害的助焊剂)方面发挥作用。可以固定在稳定的地方。

生产线设计

• 生产线上电


电源应稳定,一般要求单相AC220V(220±10%,50/60Hz),三相AC380(220±10%,50/60Hz)。如果达不到要求,则应配置稳压电源,功率应大于设备能耗的一倍。贴片机电源需独立接地,一般采用三相五线的走线方式。

• 生产线气源


气源电压应根据设备要求配置。可应用工厂动力,可独立配置无油压缩空气机。一般要求是每平方米电压7kg以上,净化空气洁净干燥。


• 生产线环境


根据设备需要配置排气扇。对于全热火盆,一般要求排气管的最小流量为每分钟500平方英寸。工作场所必须保持清洁,无灰尘和腐蚀性气体,环境温度在 23°C±3°C 范围内,相对湿度在 45% 到 70% RH 之间。


• 静电防护要求


应建立防静电工作台,由工作台、防静电台毯、腕带接口和地线组成。台毯上应有两个腕带接口,一个供操作员使用,一个供技术人员和检测器使用。工作台上不得放置容易产生静电的障碍物,如塑料盒、橡胶、纸板和玻璃,图纸文件应放在防静电文件袋内。需要直接接触静电敏感元件的工人必须佩戴防静电腕带。腕带与皮肤之间应保持良好的接触。

有用的资源:
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