С течением времени процесс производства электронных схем и устройств становится все более автоматизированным. Достижения в области робототехники и использование АСУ ТП, позволяют заменить человеческий труд современными машинами, одновременно повышая эффективность производства и качество конечного продукта. Стоит познакомиться с основными типами автоматов, используемых на разных этапах производственного процесса, и преимуществами их использования.

роботизированная техника

Концепция полностью роботизированной производственной линии для производства электронных схем в настоящее время широко принята большинством ведущих мировых производителей. Устранение или значительное сокращение числа сотрудников, непосредственно вовлеченных в производственный процесс, приносит много преимуществ.

Этот тип установки может работать непрерывно, не требует освещения, кондиционирования воздуха, планирования отпуска или решения ряда других вопросов, тесно связанных с занятостью и присутствием сотрудников в производственном цехе.

Преимущества автоматизации процесса производства электроники

С развитием технологий процесс изготовления электронных схем становится все более сложным. На него влияют такие факторы, как уменьшение размеров компонентов, увеличение плотности их упаковки на плате или степень расширения мозаичного рисунка дорожек. Маленькие и очень чувствительные компоненты требуют особенно тщательного и точного размещения, что часто выходит за рамки возможностей даже хорошо обученных и опытных сотрудников.

Эти факторы могут легко превратиться в серьезные проблемы, которые могут замедлить процесс сборки и тестирования продукта. Они также несут риск потерь, вызванных повреждением компонентов, ошибками или низкой производительностью. Обремененные постоянно растущей конкуренцией и высокими ожиданиями пользователей, производители вынуждены искать инновационные решения, повышающие эффективность производственного процесса.

Повышение уровня автоматизации производственного процесса обычно влечет за собой улучшение качества продукта и эффективности его производства при одновременном снижении эксплуатационных расходов. Практически каждый этап производственного процесса можно успешно роботизировать и автоматизировать.

Этот тип процедуры наиболее часто и эффективно используется для таких действий, как:

  • размещение компонентов;
  • сборка;
  • травление;
  • тестирование системы.

Большинство этих действий характеризуются высокой повторяемостью, что способствует использованию автоматизированных решений. Промышленные роботы позволяют значительно снизить эксплуатационные расходы предприятия, сократив количество сотрудников, время производства и уменьшив количество ошибок и материальных потерь.

Сборка печатных схем

Оборудованные набором датчиков и другими передовыми технологиями, роботы могут точно манипулировать положением объекта. Это используется в машинах для захвата и размещения компонентов на поверхности печатной платы. Возможность точного управления положением также используется в таких задачах, как нанесение различных дополнительных слоев материалов на поверхность устройств, например, герметиков или клеев.

Использование роботов значительно облегчает и улучшает процесс миниатюризации устройств, поскольку они намного лучше справляются с объектами небольшого размера, чем люди, при сохранении соответствующей точности и условий безопасности.

Первые перекидные машины использовались при производстве электронных схем еще в 1980-х годах. В настоящее время они являются практически незаменимым элементом технологии поверхностного монтажа (SMT), необходимым для производства устройств с использованием этого типа систем.

В этих машинах для точного определения положения объекта чаще всего используется набор камер высокого разрешения. Развертываемые компоненты обычно доставляются на бумажных или пластиковых лентах, а печатные схемы перемещаются по транспортной линии. Современные машины могут размещать несколько сотен тысяч компонентов в час, используя множество головок, работающих параллельно.

изготовление электронных схем

Автоматизированная проверка и тестирование

Постоянно возрастающая сложность печатных схем порождает потребность во внедрении более эффективных методов тестирования схем. Технология автоматизированного контроля цепей позволяет решить эту проблему. Стандартный визуальный осмотр сотрудником отдела контроля качества, просто невозможен и неэффективен из-за высокой плотности упаковки компонентов на плате.

Типичный автоматический контроль состоит из нескольких последовательных этапов, таких как автоматический оптический контроль и рентгеновский контроль. Записанное изображение сравнивается с ранее сохраненным шаблоном, иногда также для обнаружения ошибок используются алгоритмы, основанные на методах машинного обучения.

Этот тип процесса позволяет обнаруживать дефекты, связанные с неправильным размещением элементов, наличием неправильных паяных соединений и многими другими типами дефектов.

Другой часто используемый этап проверки устройства — проверка электрических соединений. Кроме того, с помощью камер, регистрирующих сигнал в инфракрасном диапазоне, можно проводить термический анализ рабочей плиты, что позволяет обнаруживать потенциальные точки повреждения.

Одним из основных преимуществ использования роботизированных инструментов является возможность точно достигать труднодоступных мест. Исключение человеческого фактора значительно снижает риск ошибок, связанных с неточными манипуляциями с измерительным оборудованием.

Роботизированные инструменты также очень эффективны при тестировании экранов и других интерфейсов с сенсорным управлением. Рука робота способна генерировать один и тот же входной сигнал с высокой воспроизводимостью для всех циклов тестирования.

Современные тенденции автоматизации и робототехники

Спрос на использование роботов и автоматизированных инструментов в производстве электронных систем и устройств продолжает расти. В настоящее время отрасль обеспечивает лишь около 20% общего спроса на роботов, предназначенных для промышленного применения.

В то же время она занимает второе место в рейтинге робототехнической отрасли сразу после автомобильной промышленности, которая генерирует более 30% от общего спроса на этот тип оборудования. Однако в течение длительного времени наблюдается тенденция к сокращению дистанции между этими двумя отраслями — предполагается, что в ближайшем будущем именно производство электронных устройств и схем займет первое место в рейтинге наиболее роботизированные отрасли.

Поскольку цены на этот тип инструментов падают, В настоящее время даже малые и средние производственные предприятия успешно внедряют процесс автоматизации своего производственного парка. В то же время увеличивается доступность обученного персонала, способного эффективно выполнять процесс внедрения и интеграции роботов в производственную среду, а затем контролировать и обеспечивать их работу.

роботизированная линия

Гибкость, простота программирования и возможность адаптации к потребностям приложения способствуют роботизации и автоматизации задач, которые ранее выполнялись вручную. Адаптация роботов к изменяющимся производственным требованиям обычно требует только их перепрограммирования или замены некоторых компонентов и аксессуаров.

Прогрессивная автоматизация и роботизация процесса производства электронных систем и устройств могут способствовать замене людей на технологически продвинутых роботов, способных выполнять широкий спектр задач быстрее и эффективнее. В настоящее время отраслевым стандартом является полная или хотя бы частичная автоматизация таких процессов, как:

  • изготовление полупроводниковых микросхем;
  • размещение компонентов на платах;
  • сборка компонентов;
  • пайка;
  • тестирование и упаковка устройств.

Роботы и автоматы идеально подходят для производства современных высокотехнологичных электронных устройств. Они незаменимы для выполнения повторяющихся действий, требующих высокой точности движений. Оснащенное набором датчиков, оборудование способно эффективно взаимодействовать с людьми и окружающей средой.

Читайте также: Автоматизация HR-процессов: простое и эффективное решение успешной компании

 

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here