O que é uma impressora de pasta de solda? Princípios de funcionamento, tipos, precisão e guia de seleção

O fato de a pasta de solda ser distribuída de maneira precisa e uniforme nas placas de PCB afeta diretamente a colocação subsequente dos componentes e a soldagem por refluxo. Portanto, emborasmais velhopasteimpressorasnão são tão óbvios visualmente quantoSMTmáquinas de colocação, são equipamentos essenciaisLinhas de produção SMTisso não pode ser esquecido.

Então, o que é uma impressora de pasta de solda? Como isso realmente funciona? Qual é a diferença entreimpressoras automáticas de pasta de soldaemanualpasta de soldaimprimirer? E em quais parâmetros você deve se concentrar ao selecionar um?

Este artigo aborda essas questões usando oImpressora de pasta de solda totalmente automática NeoDen ND450como exemplo.

Uma impressora de pasta de solda é um dispositivo SMT que usa um estêncil para transferir a pasta de solda para placas de PCB de acordo com um padrão predeterminado.

Seu processo operacional básico é simples: depois que a PCB entra na máquina, o sistema usa marcas de referência para confirmar a posição da PCB e, em seguida, alinha a PCB com o estêncil. Em seguida, o rodo se move através do estêncil, pressionando a pasta de solda através das aberturas do estêncil para transferi-la para as placas de PCB correspondentes.

Do ponto de vista funcional, uma impressora de pasta de solda pode ser entendida como composta por três componentes principais:

Posicionamento da PCB → Alinhamento do estêncil → Transferência da pasta de solda.

A NeoDen ND450 é uma impressora automática de pasta de solda com especificações que incluem uma faixa de tamanho de PCB de 50 × 50 mm a 450 × 350 mm, uma faixa de espessura de PCB de 0,4–4 mm e uma precisão de impressão de ±0,025 mm.

Um processo típico de produção SMT geralmente inclui:

Carregamento de PCB → Impressão com pasta de solda →Colocação de componentes → Soldagem por refluxo → Inspeção

Assim que a PCB entra na impressora, o equipamento deve garantir que as aberturas do estêncil se alinhem precisamente com as almofadas da PCB. Assim que a impressão for concluída, a pasta de solda permanece nos locais designados na PCB, após o que a PCB segue para o estágio de colocação do componente.

Portanto, a principal tarefa de uma impressora de pasta de solda não é simplesmente “raspar a pasta de solda na PCB”, mas depositar a pasta de solda nos locais corretos de maneira consistente.

Se a pasta de solda apresentar desalinhamento significativo, áreas perdidas ou impressão inconsistente, tanto a colocação subsequente dos componentes quanto os processos de soldagem por refluxo poderão ser afetados.

Embora as estruturas das diferentes máquinas variem, a impressão automatizada de pasta de solda geralmente pode ser dividida em várias etapas básicas.

Primeiro, o PCB entra na área de impressão através do trilho da máquina e é posicionado de acordo com a largura do trilho e o método de fixação definidos.

Tomando o NeoDen ND450 como exemplo, ele suporta:

Tamanho mínimo do PCB:50 × 50mm
Dimensões máximas do PCB:450 × 350 milímetros
Espessura do PCB:0,4–4mm
Peso máximo do PCB:4kg

Além disso, a máquina suporta vários métodos de suporte de PCB, incluindo pinos magnéticos, plataformas de elevação e calços.

A estabilidade da posição de entrada do PCB é fundamental para o posterior reconhecimento da marca e alinhamento da impressão.

Assim que a PCB atingir a posição designada, o equipamento deve verificar a relação posicional entre a PCB e o estêncil. Isso requer o uso de pontos de marcação.

O NeoDen ND450 está equipado com câmeras superior e inferior para reconhecimento de pontos de marcação, a "Precisão de posição de repetição de calibração de imagem" especificada na documentação do produto é de ±0,02 mm.

A função da câmera de marcação não é simplesmente "tirar uma foto", mas fornecer uma referência posicional para alinhar a PCB com o estêncil, reconhecendo pontos de referência-predefinidos.

Na utilização real, se a câmera não conseguir localizar os pontos marcados, oND450usuáriomanualrecomenda verificar se o PCB entrou totalmente na máquina, verificando as configurações da posição de travamento e garantindo que os parâmetros da marca estejam corretos.

Uma vez concluído o reconhecimento visual, o equipamento deve ajustar a posição da PCB com base nos resultados da inspeção.

A faixa de ajuste da plataforma do NeoDen ND450 é:

X: ±5mm
Y:±5mm
θ:±2,8 graus

Em outras palavras, X e Y são usados para ajustes posicionais, enquanto θ é usado para ajustes angulares.

NeoDen ND450usuáriomanual menciona a função “Movimento da Plataforma”, que permite movimentar a câmera para observar o alinhamento entre a PCB e o estêncil e operar a plataforma.

Esta etapa determina se as aberturas do estêncil se alinham com precisão com as almofadas da PCB.

Após a conclusão do alinhamento, o rodo começa a se mover pela superfície do estêncil.

Sob a pressão do rodo, a pasta de solda entra nas aberturas do estêncil e é finalmente transferida para as almofadas da PCB.

A NeoDen ND450 apresenta uma cabeça de impressão inteligente flutuante equipada com dois motores de acionamento-direto independentes; ele suporta impressão com rodo simples- ou duplo-, com faixa de pressão de impressão de 0,5 a 10 kg, velocidade de impressão de 1 a 100 mm/s e curso de impressão de 420 mm.

Os parâmetros necessários para diferentes processos de PCBs, estênceis e pasta de solda não são inteiramente os mesmos; portanto, os ajustes devem ser feitos de acordo com o processo específico durante a produção real.

Após a conclusão da impressão, o estêncil se separa da PCB, deixando a pasta de solda nas almofadas da PCB.

NeoDen ND450 tem uma velocidade de desmoldagem de 0,1–30 mm/s e um comprimento de desmoldagem de 0–10 mm.

A desmoldagem não é uma etapa que pode ser completamente ignorada. A condição do estêncil quando ele se separa do PCB afeta o resultado final da transferência da pasta de solda; portanto, o equipamento requer configurações de parâmetros apropriadas.

Com base no grau de automação, os equipamentos de impressão de pasta de solda são normalmente classificados em máquinas manuais, semi{0}}automáticas e automáticas.

O equipamento manual possui uma estrutura relativamente simples, com colocação de PCB, alinhamento e algumas operações de impressão realizadas pelos operadores.

Esse tipo de equipamento é adequado para laboratórios, pesquisa e desenvolvimento de eletrônicos e produção de-lotes de PCB muito pequenos. No entanto, à medida que os volumes de produção aumentam, a consistência das operações manuais e a eficiência da produção podem tornar-se factores limitantes.

Equipamentos semi{0}automáticos automatizam algumas operações, mantendo certas etapas manuais.

Essa é uma escolha comum para empresas que iniciaram a produção em pequenos-lotes, mas ainda não exigem automação total.

As impressoras automáticas de pasta de solda integram ainda mais etapas como transporte de PCB, reconhecimento de marcas, alinhamento e impressão.

Equipamentos automatizados oferecem maiores vantagens para empresas que precisam melhorar a consistência da produção, reduzir o alinhamento manual e produzir uma ampla variedade de PCBs.

Muitas pessoas acreditam que a precisão da impressão da pasta de solda depende principalmente da câmera, mas essa visão está incompleta. Na produção real, deve-se prestar atenção pelo menos aos seguintes aspectos.

O reconhecimento de marcas, o ajuste da plataforma e as estruturas mecânicas relacionadas determinam coletivamente se o PCB e o estêncil podem se alinhar com precisão.

Se o estêncil não estiver preso com segurança, poderá ocorrer desalinhamento da impressão, mesmo que a PCB esteja posicionada com precisão.

NeoDenND450usuáriomanualdeclara explicitamente em sua seção de solução de problemas para problemas de precisão que, se ocorrer um "problema de precisão", você deve verificar se o estêncil está travado com segurança e verificar a pressão de ar relevante.

O manual do usuário do NeoDen ND450 também observa que quando a pasta de solda não pode ser raspada, além de verificar as configurações de pressão do rodo, é necessário verificar se a PCB é muito flexível e se as posições dos pinos ejetores são apropriadas.

A pressão de impressão, a velocidade de impressão, a altura do estêncil e os parâmetros relacionados-ao rodo devem ser definidos de acordo com o processo real.

Portanto, a chamada-"impressão de alta-precisão" é na verdade o resultado dos efeitos combinados de sistemas de visão, componentes mecânicos, suporte de PCB e parâmetros de impressão.

Primeiro, verifique se a PCB está corretamente carregada e travada no lugar. Segundo, verifique os parâmetros do ponto de marcação e o status de segurança do estêncil.

NeoDen ND450usuáriomanualvincula problemas de precisão a fatores como configuração de precisão máxima, segurança do estêncil e pressão do ar, enquanto a falha no reconhecimento da marca requer a verificação do status de carregamento da PCB e dos parâmetros da marca.

O manual do usuário do NeoDen ND450 lista causas como pressão insuficiente do rodo, falha ao realizar um ajuste de pressão após definir a pressão, bem como uma PCB que é muito flexível ou rolhas posicionadas incorretamente.

Portanto, ao encontrar problemas de impressão, você não deve ajustar apenas um parâmetro. Em vez disso, solucione os problemas sistematicamente examinando o status do equipamento, o suporte da PCB e os parâmetros de impressão, um por um.

Para fábricas SMT e empresas fabricantes de eletrônicos, é recomendado focar em quatro parâmetros principais ao selecionar o equipamento.

Primeiro, confirme se o equipamento pode acomodar sua linha de produtos.

NeoDen ND450 suporta PCBs que variam de 50 × 50 mm a 450 × 350 mm, com espessuras de 0,4 a 4 mm.

Você também precisa prestar atenção à precisão da impressão e à precisão da repetição.

Para o ND450, ambas as métricas são de ±0,025 mm e a precisão da posição de repetição da calibração de imagem é de ±0,02 mm.

Se o volume de produção for alto, é preciso ficar atento ao Tempo de Ciclo e Velocidade de Transferência do equipamento.

NeoDen ND450 tem um tempo de ciclo de 12–18 s/p e uma velocidade de transferência de 0–400 mm/s.

A precisão do equipamento depende não apenas do projeto, mas também da manutenção-de longo prazo.

ONeoDen ND450usuáriomanualexige o estabelecimento de um regime de inspeção regular, como verificações diárias das lentes da câmera, dos trilhos, da plataforma do estêncil, das linhas de ar e da pressão do ar; inspeções mensais nos eixos X/Y, motores, fusos, guias lineares, cilindros e blocos de fixação de PCB, entre outros.

As especificações do NeoDen ND450 cobrem PCBs que variam de 50 × 50 mm a 450 × 350 mm e suportam uma variedade de tipos de componentes comuns, incluindo 0201, 0402, 0603, 0805, 1206, esferas de LED, diodos, transistores, SOT, QFP e BGA. De acordo com as especificações, é adequado para componentes com passo de avanço superior a 0,3 mm e dentro de uma área de 45 × 45 mm.

Portanto, para cenários de produção SMT que exigem impressão automatizada de pasta de solda, cobrindo uma ampla variedade de tamanhos de PCB e priorizando a consistência de impressão, o alinhamento de visão do ND450, o ajuste de três{1}}eixos, a faixa de parâmetros de impressão e as soluções de suporte de PCB devem ser priorizados para avaliação.

Uma impressora de pasta de solda é um dispositivo SMT que usa um estêncil para transferir com precisão a pasta de solda para placas de PCB.

Para empresasconfigurando linhas de produção SMT, atualizando equipamentos ou buscando reduzir as operações manuais de impressão de pasta de solda, ao selecionar uma impressora de pasta de solda, é mais importante entender como ela realiza o posicionamento, controla a impressão e mantém a precisão durante a-operação de longo prazo-, em vez de focar apenas em "quão automatizado é o equipamento".

Se você estiver procurando equipamento automatizado de impressão de pasta de solda adequado para produção de pequeno- e médio-volume ou atualizações de linha de produção SMT,você pode revisar as especificações técnicas completas do NeoDen ND450eentre em contato com a NeoDen para obter documentação do produto, soluções de aplicação ou um orçamento.