SMT制造产业与技术发展趋势

1、高性能、易用性、灵活性和环保成为SMT设备的主要发展趋势。

从产业的发展趋势来看,产业转型升级为SMT设备市场带来机遇和挑战。在新技术革命和经济社会发展新诉求的共同推动下,需求在深度和广度方面都发生了重大变化。

当前,“转型升级”和“两化融合”正是体现这两方面推动因素作用下需求发生变化的标志性概念。降低人工成本、增强自动化水平是制造端技术转型升级的根本要求,也为SMT设备带来了强劲的需求动力。一方面,对生产和制造复杂度、精准度、流程和规范提出了更高要求;另一方面,劳动力等要素成本在上升,面临成本和效率的双重诉求。上述两方面的原因催生了自动化、智能化和柔性化的生产制造、加工组装、系统装连、封装测试。

随着电子行业竞争加剧,企业需要不断满足日益缩短的新品上市周期和对清洗和无铅焊料应用更加苛刻的环保要求,并能顺应更低成本以及更加微型化的趋势,这对电子制造设备提出了更高的要求。电子设备正在向高精度、高速度、更易用、更环保以及生产线更加柔性的方向发展。贴片机的高速头与多功能头之间可以实现任意切换;贴片头换成点胶头即变成点胶机。印刷、贴装精度的稳定性将更高,部品和基板变化时所具备的柔性能力将更强。同时,通过产线高速化、设备小型化带来了高效率、低功率、低成本。对贴片机来说,能满足生产效率与多功能双优的高速多功能贴片机的需求逐渐增多,双通道贴装的生产模式生产率可达到100000CPH左右。

2、半导体封装与表面贴装技术的融合趋势明显。

随着电子产品体积日趋小型化、功能日趋多样化、元件日趋精密化,半导体封装与表面贴装技术的融合已成大势所趋。

目前,半导体厂商已开始应用高速表面贴装技术,而表面贴装生产线也综合了半导体的一些应用,传统的装配等级界限日趋模糊。技术的融合发展也带来了众多已被市场认可的产品。

技术的发展动向:首先是设备生产率的发展,在贴片机的贴装速度方面,2014年NEPCONCHINA展会上,代表全球贴片机先进水平的ASMPT公司展出的SIPLACEX4iS,贴装速度达到150000CPH,实际贴装节拍0.024秒/点。

JEITA电子组装技术委员会在《2013年组装技术路线图》中预计,随着消费者对中低端电子产品需求的爆发式增长,超大量生产的要求有望使贴片机的贴装速度在2016年达到160000CPH(0.0225秒/点),2022年达到240000CPH(0.015秒/点)。

芯片级封装器件的贴装速度将从2012年的3600CPH提升至2016年的3800CPH、2022年的4000CPH。届时贴片机贴装头的取放将发生根本性变革,同时,部品供料部也将形成“没有部品供给与互换的供料部系统”,高性能连续性的新一代供给方法将进入人们的视野。

高密度化的贴装精度:

目前,电子产品选用的Chip部品趋于小型化、薄型化,芯片接线间距和焊球直径一直减小,对贴装设备的对准和定位精度提出了更高要求。

目前高端多功能贴片机已开始大量贴装0402部品,ASM公司展出的SIPLACEX4iS已可贴装03015元器件,以ETA埃塔为例国产贴片机目前只能对应0603以上的元器件,而在AV电子产品、车载电子产品仍以1005部品为主。

日本JEITA电子组装技术委员会预测,到2020年贴装部品将出现0201尺寸。

对贴片机厂商来说,高密度化贴装精度带来的挑战有:

一:改良贴片机部品供料部,包括部品供给的位臵精度、编带精度、部品本身包装精度的改善;

二:由确定部品吸着位臵的轴的高刚性和驱动系统的高精度来提升部品贴装前位臵识别系统的能力;

三:在贴装过程中贴片机不会产生多余的振动,对外部的振动和温度变化有强的适应性;四是强化贴片机的自动校准功能。现代的贴片机大多都朝着高速高精度的运动控制和视觉修正系统相结合的方向发展。

由于SMT生产线75%的缺陷率在印刷设备方面,高密度化贴装精度将对印刷、检测设备厂商带来更大的挑战:

一:保证工艺要求(0.66的脱模率)将对钢网厚度和锡膏量带来巨大挑战,同时需要粉径更小的锡膏,这带来了成本的增加以及抑制氧化的工艺难题;

二:无尘度的环境要求带来抽风系统、空气过滤系统、辅材、防静电地板等成本的增加;

三:SPI、AOI设备在精度与速度之间的平衡将面临挑战。

针对SMT技术发展趋势,综合考虑柔性化组装及极小部品组装时接合材料、印刷、贴装、回流等因素,组装设备将面临组装品质、生产效率、组装工艺方面的挑战。

 

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