隨著人工智能技術(shù)的飛速發(fā)展,AI 服務(wù)器的需求日益增長(zhǎng)。AI 服務(wù)器具有高算力、高集成度、高可靠性等特點(diǎn),其內(nèi)部的 PCB 板上元器件密集,對(duì) SMT(表面貼裝技術(shù))生產(chǎn)工藝和設(shè)備提出了極高的要求。為了滿足 AI 服務(wù)器的生產(chǎn)需求,提高生產(chǎn)效率、保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本,特制定本 AI 服務(wù)器 SMT 生產(chǎn)線車間設(shè)備解決方案。

一、設(shè)備選型與配置

(一)印刷設(shè)備

印刷是 SMT 生產(chǎn)的第一道工序,其質(zhì)量直接影響后續(xù)的焊接質(zhì)量。針對(duì) AI 服務(wù)器 PCB 板的特點(diǎn),選用高精度全自動(dòng)印刷機(jī),具體參數(shù)和特點(diǎn)如下:

印刷精度:可達(dá)到 ±0.01mm,能滿足細(xì)間距元器件(如 01005 封裝、BGA、CSP 等)的印刷要求。

印刷速度:最高可達(dá) 150mm/s,提高生產(chǎn)效率。

刮刀系統(tǒng):采用進(jìn)口高精度刮刀,可根據(jù)不同的焊膏類型和 PCB 板特點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整,保證焊膏印刷的均勻性和一致性。

視覺定位系統(tǒng):配備高分辨率 CCD 相機(jī)和先進(jìn)的圖像識(shí)別算法,能夠?qū)崿F(xiàn) PCB 板的精準(zhǔn)定位,定位精度可達(dá) ±0.005mm。

支持多種基板尺寸:最大可支持 500mm×600mm 的 PCB 板,滿足 AI 服務(wù)器大型 PCB 板的生產(chǎn)需求。


(二)貼裝設(shè)備

貼裝是 SMT 生產(chǎn)的核心工序,需要將大量的元器件準(zhǔn)確、快速地貼裝到 PCB 板上。根據(jù) AI 服務(wù)器 PCB 板上元器件的類型和數(shù)量,配置以下貼裝設(shè)備:

高速貼片機(jī):主要用于貼裝片式電阻、電容等小型元器件,其特點(diǎn)如下:

貼裝速度:最高可達(dá) 40000 粒 / 小時(shí),能快速完成大量小型元器件的貼裝。

貼裝精度:±0.03mm/3σ,保證小型元器件的貼裝質(zhì)量。

feeder 容量:可配備多個(gè) 8mm、12mm、16mm 等不同規(guī)格的 feeder,滿足不同元器件的供料需求。

高精度多功能貼片機(jī):主要用于貼裝 BGA、CSP、QFP 等高精度、大型元器件,其特點(diǎn)如下:

貼裝精度:±0.015mm/3σ,滿足高精度元器件的貼裝要求。

貼裝范圍:可貼裝 01005 封裝至 50mm×50mm 的大型元器件。

視覺系統(tǒng):采用多相機(jī)視覺系統(tǒng),能夠?qū)υ骷M(jìn)行全方位的檢測(cè)和定位,確保貼裝的準(zhǔn)確性。

柔性供料:支持托盤、管裝、帶狀等多種供料方式,適應(yīng)不同類型元器件的供料需求。


(三)焊接設(shè)備

焊接是將貼裝在 PCB 板上的元器件與 PCB 板牢固連接的關(guān)鍵工序。針對(duì) AI 服務(wù)器 PCB 板的焊接需求,選用無鉛回流焊爐,具體參數(shù)和特點(diǎn)如下:

溫區(qū)數(shù)量:不少于 10 個(gè)溫區(qū),其中預(yù)熱區(qū)、恒溫區(qū)、回流區(qū)、冷卻區(qū)可獨(dú)立控制,滿足不同焊接工藝的需求。

溫度控制精度:±1℃,保證焊接溫度的穩(wěn)定性,提高焊接質(zhì)量。

傳送帶速度:0.5-2m/min 可調(diào),適應(yīng)不同的生產(chǎn)節(jié)奏。

氮?dú)獗Wo(hù)系統(tǒng):配備氮?dú)獗Wo(hù)裝置,可有效防止焊接過程中元器件和 PCB 板的氧化,提高焊接的可靠性。

冷卻系統(tǒng):采用強(qiáng)制風(fēng)冷和水冷相結(jié)合的冷卻方式,保證 PCB 板快速冷卻,減少焊點(diǎn)的應(yīng)力。


(四)檢測(cè)設(shè)備

為了保證 AI 服務(wù)器 SMT 生產(chǎn)的質(zhì)量,需要配備完善的檢測(cè)設(shè)備,具體如下:

AOI(自動(dòng)光學(xué)檢測(cè))設(shè)備:在印刷后、貼裝后、焊接后分別設(shè)置 AOI 設(shè)備,對(duì) PCB 板進(jìn)行全面檢測(cè)。其特點(diǎn)如下:

檢測(cè)精度:可檢測(cè) 01005 封裝的元器件,最小檢測(cè)缺陷為 0.02mm。

檢測(cè)速度:最高可達(dá) 600mm/s,不影響生產(chǎn)效率。

檢測(cè)功能:可檢測(cè)焊膏印刷缺陷(如少錫、多錫、連錫等)、元器件貼裝缺陷(如缺件、偏位、錯(cuò)件、反貼等)、焊接缺陷(如虛焊、假焊、焊點(diǎn)空洞等)。

數(shù)據(jù)分析功能:能夠?qū)z測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的問題,為質(zhì)量改進(jìn)提供依據(jù)。

X-Ray 檢測(cè)設(shè)備:主要用于檢測(cè) BGA、CSP 等底部有焊點(diǎn)的元器件的焊接質(zhì)量,其特點(diǎn)如下:

分辨率:最高可達(dá) 5μm,能夠清晰地檢測(cè)焊點(diǎn)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

檢測(cè)范圍:可檢測(cè)直徑為 0.1mm 的焊點(diǎn)。

成像方式:采用實(shí)時(shí)成像技術(shù),可快速獲取焊點(diǎn)的圖像,便于檢測(cè)人員觀察和判斷。

自動(dòng)檢測(cè)功能:支持自動(dòng)檢測(cè)和分析,提高檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性。


(五)返修設(shè)備

當(dāng)檢測(cè)到 PCB 板存在缺陷時(shí),需要進(jìn)行返修。配備高精度返修工作站,其特點(diǎn)如下:

加熱系統(tǒng):采用紅外加熱和熱風(fēng)加熱相結(jié)合的方式,加熱均勻,溫度控制精度高(±1℃)。

視覺定位系統(tǒng):配備高分辨率 CCD 相機(jī)和精密的機(jī)械定位系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)元器件的精準(zhǔn)拆卸和安裝。

操作平臺(tái):采用手動(dòng)和自動(dòng)相結(jié)合的操作方式,既保證了返修的靈活性,又提高了返修的精度和效率。

兼容性:可返修 01005 封裝至 50mm×50mm 的各種元器件。