建立一条SMT生产线,需要考虑的问题!

一、SMT基础知识
SMT是表面贴装技术(Surface Mount Technology的缩写),称为表面贴装或表面安装技术,是目前电子组装行业里最流行的一种技术和工艺。

它是一种将无引脚或短引线表面组装元器件(简称SMC/SMD,中文称片状元器件)安装在印制电路板(Printed Ciruit Board,PCB)的表面或其它基板的表面上,通过回流焊或浸焊等方法加以焊接组装的电路装连技术。

二、SMT车间生产环境要求
SMT生产设备是高精度的机电一体化设备,设备和工艺材料对环境的清洁度、湿度、温度都有一定的要求,为了保证设备正常运行和组装质量,对工作环境有以下要求:

厂房承重能力、振动、噪音要求厂房地面的承载能力应大于8KN/m2,振动应控制在70dB以内,最大值不超过80dB噪音应控制在70dBA以内。

2、电源

电源电压和功率要符合设备要求
电压要稳定,要求:
单相AC220(220±10%,50/60 HZ)
三相AC380V(220±10%,50/60 HZ)如果达不到要求,需配置稳压电源,电源的功率要大于功耗的一倍以上。

3、气源

根据设备的要求配置气源的压力,可以利用工厂的气源,也可以单独配置无油压缩空气机,一般压力大于7kg/cm2,要求清洁、干燥的净化空气,因此需要对压缩空气进行去油、去尘、去水处理,用不锈钢或耐压塑料管做空气管道。

4、排风

回流焊和波峰焊设备需配置排风机,对于全热风炉,排风管道的最低流量值为500立方英尺/分钟(14.15m3/min)。

5、照明

厂房内理想的照明度为800~1200LUX,至少不低于300LUX,低照明度时,在检验、返修、测量等工作区域安装局部照明。

6、工作环境

厂房内保持清洁卫生、无尘土、无腐蚀性气体,生产车间应有清洁度控制,清洁度控制在:50万级;生产车间的环境温度以23±3℃为最佳,一般为17~28℃,相对湿度为45%~70%RH,根据车间大小设置合适的温湿度计,进行定时监控,并配有调节温湿度的设施。

7、防静电

生产设备必须接地良好,应采用三相五线接地法并独立接地。生产场所的地面、工作台垫、坐椅等均应符合防静电要求。

8、人员要求

生产线各设备的操作人员必须经过专业技术培训合格,必须熟练掌握设备的操作规程。
操作人员应严格按"安全技术操作规程"和工艺要求操作。

三、SMT Layout工厂的布局
在设备搬入工厂之前,提前做好SMT工厂的Layout,可以起到事半功倍的效果。不至于在工厂开始投产后才发现有些区域事前没有规划好,需要重新进行规划,那样既浪费人力、财力又浪费宝贵的生产时间。因此,事前做好SMT工厂的Layout是很重要的,特别是对于新建的SMT工厂来讲,由于本身没有SMT工厂Layout的经验,关于SMT车间Layout需要注意的方面不是很清楚,可能有一些注意点漏失。在开始投产后,才发现问题点的存在,造成了一些不必要的损失。那么在做SMT工厂的Layout时,究竟要注意哪些事项,提前要做好哪些准备呢?下面就结合我们开展工作的实际案例,来和大家探讨一下这方面的问题。
某家客户的生产线配置和SMT车间的情况
1、SMT生产线情况:
近期规划是两条SMT生产线,配置是一样的。具体配置及设备尺寸如下:

根据图1所示,可以知道生产线中设备最大宽度是1.71m,生产线中所有设备的长度总和为13.6m,远期规划是再加一条生产线,生产线配置情况大致相同。
2、目前SMT车间情况:
SMT车间长度是36m,宽度是12m,面积为432㎡ ,位于工厂的一楼。目前车间地面为普通地面,没有采取防静电处理,而且车间内没有建立起防静电系统,满足不了SMT车间防静电要求,但有两个导电接地端子,后续可以建立起SMT车间的防静电系统。另外,车间内没有空调和加湿器,无法满足SMT车间对温湿度控制的要求。车间内有抽风系统,可以满足回焊炉等抽风的要求。车间内电力充足,能够满足车间内所有设备的电力需求。整个车间有两个出入口,都可以满足作为设备,半成品和原材料通道的要求。有专门的物料仓库,在另外的一个车间,此次不需进行规划,车间内照明情况良好,能够满足SMT车间内所有工位的照明亮度要求。整个车间布局具体情况如图2所示。

                                    整个车间的布局情况

3、客户的要求是:
⑴、对目前新搬入的生产线以及相关辅助工具、区域进行定位;
⑵、整个车间能够满足未来三条生产线的架设和生产要求,不需对规划区进行重新定位
⑶、将每条生产线的起始位置尽量保持一致,使整个车间整齐有序的排列三条生产线
课题分析:
针对该客户的要求,我们先分析怎样将生产线进行定位。在定位生产线之前,要考虑以下几个注意点:
1、SMT设备应避免与车间立柱同一直线并需远离立柱一定的距离,间距大小为设备装好物料后至少一辆送料车可以通过的宽度;
2、SMT设备外框需要使用斑马线进行划分,斑马线与设备的间距为设备装好物料后向外延伸50CM以上;
3、两条生产线最佳间距为外框之间间距1.2M以上;
4、线尾一般规划一个检查修理区域,QC人员可在线尾区域进行抽检。
根据以上所述,每条生产线的长度至少应在13.6m以上(不考虑线尾维修区、抽检区和线头看板区的情况下),宽度应在2.7m以上(贴片机是两面上料的),如图3所示:

四,SMT工厂Layout的细节要求
在生产线大致位置确定后,还需考虑SMT生产线生产时的一些细节要求。然后才能确定SMT生产线的准确位置和其他辅助设备的位置。首先来看一下SMT生产线需要哪些辅助工具及对各区域的位置要求:
1、灭火器的放置区
灭火器要放置在立柱的旁边和SMT车间的四周,按照消防规定要求进行放置。
2、料架车的放置区
料架车用于SMT生产线的生产和机种切换时材料的更换,为了方便生产和提高材料更换的效率,最好把料架车放置在贴片机附近。而且,由于贴片机前后两侧都可以更换材料,因此,贴片机前后两侧至少各放置一个料架车。
3、备料台的放置区
备料台主要用于生产过程中的备料和机种切换前的材料准备工作,因此,备料台要放置在贴片机附近,最好和料架车放在一起,便于备好料后直接放在料架车上。
4、印刷工位小桌放置区
印刷工位小桌用于生产中印刷机辅助工具的放置,比如擦拭纸、锡膏、酒精等,要放置在印刷机的附近,便于拿取使用,提高生产效率等。
5、锡膏放置区
锡膏放置区包括存放锡膏的冰箱、锡膏搅拌机、锡膏回温柜等,可以放在立柱旁边或者按照车间的要求摆放在车间的四周某个固定区域,但要便于生产线锡膏的取用。
6、炉后目检区和维修区
为了方便炉后半成品的目检和维修,一般在炉后放置一个小桌,专门用于炉后的目检和维修,将生产出来的产品及时的进行下一个环节的作业。
7、网板放置区
网板放置区包括网板放置柜,网板清洗机,网板检查工具等,用于网板的存储,清洗以及网板张力检查,但要便于生产线中网板的取用。
8、垃圾放置区
生产中的垃圾主要来源于两部分,一是印刷操作中使用的无尘纸等,二是材料更换产生的废料盘和废料带等。这两部分产生的垃圾要分开放置,专门回收,特别是印刷机使用过的垃圾。因此,可以将垃圾区放置在印刷机旁边和贴片机旁边或者在立柱旁边设置垃圾放置区,分开放置。
9、看板放置区
SMT看板包括生产看板和品质管理看板等,可以集中放置在进入车间出入口的旁边或者在每条生产线头设立生产看板,集中放置品质等看板,便于生产者和管理者查看,及时了解目前SMT车间的生产状态和品质状况等。
10、产品放置区
生产出来的产品包括成品、半成品两部分,要将这两个部分区域划分出来,进行严格区分,以免混淆。
11、SMT备件放置区
SMT备件包括Nozzle、马达、皮带、气缸等,要放在专门的区域,方便生产中的取用特别是贵重的备件,要采取安全设置。
12、温湿度位置区
为了更好的了解SMT车间的温湿度情况,根据车间面积的大小,适当地设置几个温湿度测定区,一般要放置在生产线旁边的立柱上或者墙壁上。
13、SMT车间办公区
让工程技术人员和管理人员在SMT车间现场办公,这样能及时解决生产中遇到的技术和管理上的问题,保证SMT生产线的顺利生产。
14、防静电措施的区域
进入SMT车间的人员,必须要有做好防静电措施的区域,可以在车间的门口划定出该区域,包括更换静电衣,鞋,帽以及每个员工的更衣柜等。此外,还要在SMT车间入口处设立专门用来测试静电环的区域,以便让每个员工上班前做好静电环测试及记录测试结果。
此SMT工厂Layout的详细结果,如图5所示:

15、此SMT车间要满足的其他要求:
1. 防静电处理方面:车间地面必须采用防静电处理,常见的有防静电导电地板和普通地漆等,客户可以根据实际情况去选择。另外,在车间内,必须建立起防静电系统,满足整个SMT车间的防静电要求。
2.安装空调和加湿器,达到对SMT车间温湿度的控制.
3.材料管理的要求。在仓库中,特别要注意物料的存放方式,卷盘包装方式的,采用挂钩式放置,湿润性元件采用防潮箱进行放置,货架要采用防静电方式进行处理。
4.贴片设备等的气路和电路,最好直接从生产线上方天棚处引下来,在设备下面的气路和电路用导线槽包裹起来。
5.抽风系统的要求,需要大功率的抽风机,能够满足三条生产线的要求,并且预留出第三条生产线的抽风口。
总结
对于SMT工厂Layout,可能还需要考虑很多方面的因素,这里只是抛砖引玉,将一些常见的因素告诉给大家。通过对以上案例工厂Layout的分析与制作,希望大家能够知道SMT工厂Layout的注意事项以及制作过程中所考虑的因素,对需要做SMT工厂Layout时能够有所帮助。