经典双轨锡膏印刷机,3D-SPI,贴片机,回流焊SMT生产线优化组合案例

           
           
           

            
            
            

             
             
             

              
              
              

               
               
               

                
                
                

                
                
                


                
                
                
电子制造自动化:SMT行业设备一览

                
                
                
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                      核心生产三大件（必要）：
                     
                    
                   
                  
                 
                
                
                


                
                
                
锡膏印刷机 + Mounter-贴片机（狭义SMT) + Reflow-回流焊
                
                
                


                
                
                

                
                
                
▲

                
                
                
全自动锡膏印刷机


                
                
                


▲
                
                
                
高速贴片机
                
                
                

                
                
                
▲
                
                
                
SMT回流焊炉
                
                
                

                
                
                

                 

                  

                   

                    

                     

                      标准检测三大件（充分）：
                     
                    
                   
                  
                 
                
                
                


                
                
                
3D-SPI锡膏厚度检查 + AOI-炉前AOI检查（漏、偏）+ 2D 或 3D-AOI-炉后AOI检查 


                
                
                

                
                
                
①普通SMT全自动生产线配置方案

                
                
                
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全自动SMT上料机+锡膏印刷机+(接驳台C+SPI+返修台Rw）+Mounter+(接驳台+AOI+返修台）+Reflow+(接驳台+AOI+返修台）+ 全自动SMT下料机


                
                
                

                 
实现生产自动化，必须投入全自动印刷机--自动视觉校准、印刷；
                 
实现PCB物流自动化，必须投入自动上、下板机--批量装载、收集；

                 
实现PCBA检测自动化，必须投入在线检测设备--SPI/AOI+缓冲机；


                
                
                
                

                
                
                


                
                
                
②节能型SMT全自动配置方案
                
                
                
▼
                
                
                


                
                
                
  两SMT线共享回流焊  （省1台炉、炉省一半耗电、省一半QC人员）：


                
                
                

                 
回流焊：共用双轨（PCB吸热差异大-双速，省1台单轨省电45%）；
                 
2合1设备：炉前增加1台，免人工搬运，省人、高效且质量稳定；
                 
若用双轨连线AOI，炉前炉后省单轨AOI各1台；
                 
若偏工业类PCBA-SMT产线，建议用双轨、双速回流焊。


                
                
                
                

                
                
                


                
                
                
3至5线共享回流焊（省N-1台炉、炉用1/N电、用1/N-AOI或QC人员）：


                
                
                

                 
回流焊：双轨（PCB吸热差异大-双速，3-5线共享Reflow用电仅20-35%）；
                 
3/5合1设备：炉前加1台专用传送设备，省人、高效且质量稳定；

                 
若用双轨连线AOI，炉前炉后各省单轨连线AOI2-4台；
                
                
                
                


                
                
                
③典型柔性FPC软板-SMT全自动生产线

                
                
                
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平移2合1范例（CycleTime足够>40Sec/线:用平移机或移栽机）：
                
                
                


                
                
                

                
                
                


                
                
                
转角2合1范例（CycleTime节奏<30Sec/线:用转角机）：
                
                
                


                
                
                



                
                
                


                
                
                
                 
                 
                 

                  
                  
                  

                   
                   
                   

                    
                    
                    

                     
                     
                     

                      
                      
                      

                       

                        
普通双轨SMT生产线 ：
                       
                      
                      
                      
                      

                       
                      
                     
                     
                     
                    
                    
                    
                   
                   
                   
                  
                  
                  
                 
                 
                 
                
                
                
                  
                  
                  

                   
                   
                   

                    
                    
                    

                     
                    
                    
                    
                   
                   
                   
                  
                  
                  
                  
                  
                  

                   
                   
                   

                    
                    
                    

                     
                     
                     

                      
                      
                      

                       
                       
                       

                        

                       
                      
                      
                      
                     
                     
                     
                    
                    
                    
                   
                   
                   
                  
                  
                  
                
                
                
上板机+Printer+(接驳台+SPI+返修台）+Mounter+(接驳台+AOI+返修台）+Reflow+(接驳台+AOI+返修台）
                
                
                


                
                
                

                
                
                


                
                
                

                 
高效率：实贴速度>20万件/CPH，用于消费类PCBA-SMT大批量生产；
贴片机因品牌型号异组合不同；只要速度平衡：印刷机、回流焊、SPI/AOI各工位各用1台，大大提高其使用效率；
                 
高品质、少人员：实现生产、物流、检测全自动化。投入非常规接驳实现高效生产；投入缓冲储存设备实现异常状况成组批量处理；前提一硬件自动化：1条产线或几条产线至多用1全职操作工程师兼操作员；
                 
无人化：现场无固定岗位操作人员。多线联网，MES实时数据收集、实时处理，物料物流状态实时盘点，设备互联互通共享，实现异常实时反馈、实时实地迅速处理；前提二软件智能化：1条产线或几条产线至多用1全职操作工程师兼操作员；
                 
编程、生产、物流、计划、故障维护，中央实时操控。
                
                
                
                


                
                
                


                
                
                
                  
                  
                  

                   
                   
                   

                    
                    
                    

                     
                     
                     

                      
                      
                      

                       
                       
                       

                        

                       
                      
                      
                      
                     
                     
                     
                    
                    
                    
                   
                   
                   
                  
                  
                  
                
                
                
                 
                 
                 

                  
                  
                  

                   
                   
                   

                    
                    
                    

                     
                     
                     

                      
                      
                      

                       

                        
节能双轨Dual-Lane/4Rails
SMT自动生产线：
                       
                      
                      
                      
                      

                       
                      
                     
                     
                     
                    
                    
                    
                   
                   
                   
                  
                  
                  
                 
                 
                 
                
                
                
                  
                  
                  

                   
                   
                   

                    
                    
                    

                     
                    
                    
                    
                   
                   
                   
                  
                  
                  
                  
                  
                  

                   
                   
                   

                    
                    
                    

                     
                     
                     

                    
                    
                    
                   
                   
                   
                  
                  
                  
                
                
                
  
典型LED-SMT全自动生产线；
  

                
                
                
三轨共线Tri-Lane/4Rails理论上硬件具备，只欠软件。

                
                
                

                 


                
                
                
                

                
                
                


                
                
                
  最流行印刷2合1双轨平板、手机SMT线范例 ：
                
                
                


                
                
                

                 
解决双轨印刷机供应瓶颈；
                 
MPM/DEK只有两台设备背靠背方案（国产也有成熟双轨印刷机方案）；
                 
有单头印刷双轨印刷机供应，尚有CycleTime瓶颈困扰；
                 
各生产、检测型设备间1-2-3-4轨道流向、固定轨、相对位置规格SMT行业有待统一（大部分已经可以通过软件设置实现）。
                 


                
                
                
                


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在PCBA生产过程中，需要依靠很多的机器设备才能将一块板子组装完成，往往一个工厂的机器设备的质量水平直接决定着制造的能力。


                
                
                


                
                
                

                
                
                
PCBA生产所需要的基本设备有锡膏印刷机、贴片机、回流焊、AOI检测仪、元器件剪脚机、波峰焊、X-ray检测仪，ICT测试治具、FCT测试治具、老化测试架等，不同规模的PCBA加工厂，所配备的电子设备会有所不同。
                
                
                


                
                
                
同时规范化的生产流程也加强了对生产人员的管理，提高了效率，不管是进厂前必须的除尘工作，还是防静电的手环与着装，以及非常贴心的自动送料车、各部门的品管比武大赛等细节都凸显出技嘉工厂在提升人员生产规范化、高效化的努力。而努力的成果就是技嘉主板长期以来在市场上都拥有很大的销售份额，成为当今位列一线的重量级主板厂商。同时“电脑用的久,就选技嘉超耐久”的评价也在用户中口口相传。所以加强自动化生产、执行多重测试、生产规范化，就是造好主板这艘“航空母舰”的秘诀。 
                
                
                


                
                
                





                
                
                

                
                
                

                  
                  
                  

                   
                   
                   

                    
                    
                    

                     
                     
                     


                     
                     
                     
飞利浦Philips于1963年引进卡式录音机， 整个20世纪70年代,飞利浦精彩的新产品和新概念不断涌现 : 1963年菲利浦产出第一片表面贴装集成电路 - 小外形集成电路SOIC；基于电子表对小型化的需求，SMT(Surface Mount Technology)应运而生。用无引脚或短引脚电子元器件直接安装在PCB的表面焊盘上，相对于有引脚通孔安装技术，新组装技术称为（SMT）表面贴装技术。
　　
                     
                     
                     


                     
                     
                     
      
                     
                     
                     
20世纪70年代，消费类电子迅猛发展，对自动化生产提出新的要求，SMT元器件和设备得到很快发展，各种片式元件Chip、封装满足表面贴装用的半导体器件大量出现，SMT锡膏印刷机、自动贴片机、回流焊、自动化检测系统装备到自动化生产线。 
　　

                     
                     
                     
20世纪80年代，表面贴装元件SMC和表面贴装器件SMD的数量和品种剧增、价格大幅下调；SMT渗透到了航空航天、通信与计算机、汽车和医疗电子、办公自动化和家用电子等领域。同时SMT落户中国大陆。
                     
                     
                     
  
                     
                     
                     

                     
                     
                     


                     
                     
                     
SMT生产线主要包括：3大核心生产设备-锡膏印刷机、贴片机、回流焊设备，3大辅助检测设备3-SPI、AOI、X-Ray以及当下最流行的SMT首件检测仪等。


                     
                     
                     
SMT工艺制程中錫膏印刷
对品质与效率至关重要！
                     
                     
                     

SMT大批量生产SMT瓶颈主要来自于锡膏印刷工艺； 为减少人力成本、追求个人产值：大批量生产制造中，SMT贴片机普及双轨、单拼版PCB生产节奏CT=10Sec时双轨PCB进出时间比重接近于0，辅助浪费为0，个人产出最大化；必然要求Printer CoreCT10Sec以下且双轨。

                     
                     
                     

SMT贴片机是首要核心设备：用来实现高速、高精度、全自动贴放元器件，关系到SMT生产线的效率与精度，是最关键、最复杂的设备，通常占到整条SMT生产线投资的60%以上。

回流焊是SMT大生产中重要的工艺环节，它是一种自动群焊过程，成千上万个焊点在短短几分钟内一次完成，其焊接质量的优劣直接影响到产品的质量和可靠性，对于数字化的电子产品，产品的质量几乎就是焊接的质量。


                     
                     
                     

                     
                     
                     


                     
                     
                     
80年代导入电视调谐器厂生产线 : 
                     
                     
                     


                     
                     
                     
基于国内彩电制造技术的引进，1985年中国第一次引进SMT自动贴片机生产线设备，开始批量生产以电视调谐器为代表的小型电子产品。从1985到1989五年时间共计引进贴片机60 多台，形成近千万只电视调谐器的生产能力，为国内电子制造业营造了良好的开局；
                     
                     
                     


                     
                     
                     

                     
                     
                     

90年代伊始，三资企业引入，加速了电子产业规模化，SMT生产线引进出现第一波高潮。随后的20年时间里，随着改革开放政策的深入，国内的产业中心完成了一次从北向南继而从南转向北的大回旋。

                     
                     
                     
       
                     
                     
                     
以深圳为代表的珠三角地区，借助特区政策吸引港资大量参与，上世纪九十年代初期，受邓小平南巡影响，香港8万多家制造工厂移到内地，其中珠三角就占了5万多家。2018全球EMS(合同制造）企业排名出炉，从地区来看，中国台湾依旧占据着全球EMS第一的地位——前10名中就有4家台湾企业，还包揽了第1、2名。
                     
                     
                     
 
                     
                     
                     
从上榜数量来看，美国8家公司上榜，中国台湾7家，日本、中国香港各有5家，法国4家。
                     
                     
                     
 
                     
                     
                     
中国大陆企业也有两家，分别是排名第13的长城开发（位于深圳）和排名第29的三希集团（位于广州）。
                     
                     
                     


                     
                     
                     
中国入关后上海很快成为世界SMT 设备生产供应商展示销售服务培训最为集中的城市，并带动长三角龙头崛起，全球电子制造市场进入中国时代。随后环渤海地区也抓住发展机遇，一跃成为中国第三大电子制造集中区域。新世纪前十年，中国基本淘汰了THT 老一代电子组装技术，完成了SMT 在国内的普及。
                     
                     
                     




                    
                    
                    
                   
                   
                   
                  
                  
                  

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