SMT锡膏印刷中的吞吐量与周期

      吞吐量定义为：在给定的时间周期内，可以生产出多少合格的印刷电路板。虽然机器周期是指示机器性能的一个重要指标，但在评估工艺设备时将总吞吐量作为主要的度量标准仍然非常重要。对任何电子制造厂而言，重要的度量标准之一是“今天制造的电路板中有多少是可发运给客户. 关健字:锡膏印刷 SMT 全自动锡膏印刷机,AOI自动光学检测仪,AOI视觉检测仪,在线AOI自动光学检测仪,离线AOI光学检测仪,电路板检测设备,PCBA外观检查机器,中国AOI品牌,SMT电子厂,AOI设备生产厂家,AOI设备供应商,SMT设备,PCB分板切割机,3D-SPI

    电子制造业经常交换使用周期和吞吐量两个术语，事实上，它们在机器性能的量度工作中是两种不同的因素。虽然机器周期是指示机器性能的一个重要指标，但在评估工艺设备时将总吞吐量作为主要的度量标准仍然非常重要。
　　影响一条 SMT 生产线产量的因素是多种多样的，经常提到的一个因素是锡膏印刷设备的周期。过去，“机器周期”用作主要设备生产吞吐量的一个重要指标，但对一台模板印刷机或其它电子制造设备来说，它仅仅是量度真实产量的一个因素。电子制造业经常交换使用周期和吞吐量两个术语，事实上，它们在机器性能的量度工作中是两种不同的因素。
　　周期
　　周期的定义是机器可以完成的电路板的装卸、对位等基本功能任务的速度。一般包含以下内容：电路板进出机器的运动、电路板按已定目标（模板基准标记）进行校正、电路板运动到其必须的位置，以及电路板传送到下道工序的时间。机器主要功能的实际完成（在本例中是锡膏的实际印刷）一般要依赖于定义机器周期的各个公认元素。大多数情况下，锡膏印刷设备的供应商只把机器的周期定义为印刷电路板送进、送出机器，以及印刷电路板按已定目标（模板基准标记）校正的过程。
　　很多时候真正的印刷动作并不包括在锡膏印刷机的周期内。印刷动作在很大程度上依赖于使用的锡膏和生产的基板尺寸。大多数现代锡膏印刷设备刮板的的运动速度可以远远快于实际锡膏印刷的要求。许多客户仍在使用那些必须缓慢印制的锡膏，这经常成为锡膏印刷工艺周期的一个主要时间因素。正是由于材料会产生很多影响变量，设备制造商便将周期的定义内容缩减为自己可控的那些项目。
　　我们应该把机器周期定义考虑得更宽泛一些，以使更好地理解机器吞吐量与设备利用率。更宽泛的定义除了包括上述所有功能，还需加上机器执行的所有“间接”(overhead)功能。“间接”功能定义是：不直接包括在电路板传送和准确印刷锡膏的实际操作中的所有其它机器功能。大多数的现代锡膏印刷机都可以执行许多“间接”功能，如模板清洗、二维(2D)印后检验、模板上锡膏的涂覆等，有些更先进的系统甚至提供对锡膏印刷的三维(3D)印后检验、慢速脱离(snap-off)、定位支撑针的安装，以及对统计过程控制和其它管理与质量数据的采集功能，作为机器的附加功能。
　　当采用机器周期的这种扩展定义时，很难对锡膏印刷机设备作出比较，因为一般情况下这些功能代替了手工和离线的保证工艺质量功能。必须花时间来彻底理解每个“间接”功能如何完成自己的任务，才能够对机器的性能作出正确的评估。在证明某项功能的价值时，机器执行间接任务的速度当然是主要考虑因素，同时，还必须考虑机器将以怎样的精确度和可重复性执行间接操作。许多印刷设备能够并行地执行几个“间接”功能，这样不会由于增加功能造成吞吐量的实际损失。如果机器可以并行地执行两、三个“间接”功能，并且仍能提供“最佳”的精确度和可重复性，则该机器（按照上述扩展定义方法）就具有最快的机器周期。
　　吞吐量
　　有效评估印刷机的实际吞吐量
　　为了有效评估一台印刷机的实际吞吐量，必须考虑以下变量：
　　周期，及测量电路板上板、定位、送至印刷高度、回到传送高度、下板的过程。但不包括实际的印刷动作。
　　印刷参数，包括：施加的力量、刮板运动及速度参数等。这些参数受电路板尺寸、元件密度、元件间距以及锡膏构成(由于不同的流变学特性，大型元件一般意味着不同的速度)的影响。
　　锡膏印刷周期的优化需要使用可以快速印刷的锡膏。电路路尺寸越大，实际印刷动作对周期长短的影响就越重要。如果我们的锡膏每秒只能印刷 2 英寸，用它加工一块 12 英寸电路板的过程要耗时 6 秒种。如果换用一台每秒印刷 8 英寸的锡膏，则印刷时间可以降低为 1.5 秒。
　　是否使用刮板或封闭印刷头。
　　封闭印刷头节省了将锡膏涂覆在模板上的时间。即使使用了自动锡膏涂覆系统，机器也要花时间将新的锡膏涂在模板上。当要从一种电路板转换到另一种电路板时，封闭印刷头更显示出独有的优势。因为所有的锡膏都已经装在封闭印刷头中。在清洁模板前，只需从模板上刮去很少量的锡膏。并且由于下一种产品的锡膏已经装在印刷头中了，锡膏的浪费量也很少。
　　锡膏涂覆：在使用刮板时，如何向模板涂覆锡膏。影响它的因素包括涂覆方法（人工或自动涂覆），以及开孔密度和 PCB 的尺寸，这些将决定锡膏补充的频率。
　　操作软件的“易用性”
　　软件必须易于使用。所有可控功能的操作都必须易于理解。软件界面必须尽可能直观以简化操作。这有助于机器的组装、转换以及正常运转，对系统长期生产的产量有很大影响。
　　模板清洗频率与方法。
　　所有的锡膏印刷工艺都需要按某种频度来清洁模板。模板擦拭的频度是多种变量的函数，包括模板设计、印刷电路板的最后表面处理（热风整平 HASL、浸银、浸镍/金、有机可焊性保护层 OSP，等）、印刷过程中电路板的支持，等。即使是最优设计的锡膏印刷工艺也必须进行模板清洁，所以我们必须对某台机器如何完成这一功能作出评估。所有的现代锡膏印刷设备均提供模板清洗功能。必须清楚是否需要在执行模板清洁功能时使用真空或溶剂来协助清洗工作。
　　模板至电路板的慢速脱离距离与速度。所有系统都各不相同，由于密度越来越高，有些 PCB 板需要更慢的分离速度，以改善模板与沉积锡膏的分离。
　　印后检验
　　大多数现代锡膏印刷设备都提供二维(2D)印后检验功能，有些还可以为关键设备的锡膏沉积提供三维(3D)印后检验功能。所有的 2D 和 3D 印后检验系统的工作各不相同，所以，要了解可测量的各个变量、方法，以及懂得如何使用结果数据，这对评估附加工作的价值非常重要。
　　装配与转换方案，包括相关的 MTTA。
　　当从一种产品变更为另一种产品时，需要进行大量的锡膏印刷设备的转换工作。许多锡膏印刷流程在一天里要进行数次转换。必须清楚你的设备要花多少时间才能从一种产品转换到另一种产品。哪些产品转换变量对机器的优化运行特别重要？
　　工艺统计控制策略（SPC）
　　如上所述，吞吐量是在给定时间周期内装配完成的合格电路板数量。工艺质量对实现最高吞吐量至关重要，因此必须尽可能“实时”地了解工艺运行的情况。我们不能在生产运行结束后才通过发现的缺陷进行补救式的优化工作。我们必须提倡一种“前瞻”式的生产，防止形成一种只被用来发现缺陷的“反应”式生产。 
 

文章来源: http://www.aoi-tech.com  

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