PCBA汽車電子ADAS模塊SMT生產(chǎn)設(shè)備解決方案?
發(fā)布時(shí)間:2025-08-04 16:59:37 分類: 新聞中心 瀏覽量:38
隨著汽車智能化趨勢的加速,先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)在汽車電子領(lǐng)域的重要性日益凸顯。ADAS 模塊的 PCBA(Printed Circuit Board Assembly)生產(chǎn)對精度、可靠性和生產(chǎn)效率提出了極高要求。SMT(Surface Mount Technology)作為 PCBA 生產(chǎn)的核心工藝,其設(shè)備選型與配置直接影響 ADAS 模塊的質(zhì)量與產(chǎn)能。本方案旨在為汽車電子制造商提供一套高效、精準(zhǔn)且符合車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)的 SMT 生產(chǎn)設(shè)備解決方案,以滿足 ADAS 模塊日益增長的市場需求。
一、ADAS 模塊 PCBA 生產(chǎn)特點(diǎn)與挑戰(zhàn)
(一)生產(chǎn)特點(diǎn)
高精度元件貼裝:ADAS 模塊涉及大量如 01005、0201 等超小型貼片元件,以及 BGA、QFN 等高密度封裝器件,對貼裝精度要求極高,通常需達(dá)到 ±0.05mm 甚至更高。
復(fù)雜的多層板應(yīng)用:為實(shí)現(xiàn) ADAS 功能的集成化與小型化,PCBA 常采用多層印刷電路板,層數(shù)可達(dá) 10 層以上,增加了焊接與檢測難度。
高可靠性要求:汽車電子需適應(yīng)極端溫度(-40℃ - 125℃)、高濕度、強(qiáng)震動等惡劣環(huán)境,因此 ADAS 模塊的 PCBA 必須具備極高的可靠性,以確保行車安全。
(二)面臨挑戰(zhàn)
設(shè)備精度與穩(wěn)定性:滿足高精度貼裝需求的同時(shí),保證設(shè)備在長時(shí)間運(yùn)行中的穩(wěn)定性,減少因設(shè)備波動導(dǎo)致的不良率上升。
工藝控制難度:多層板焊接過程中,如何精確控制溫度曲線,避免出現(xiàn)虛焊、短路、分層等缺陷,是工藝控制的難點(diǎn)。
檢測與追溯要求:需建立完善的檢測體系,對每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期的追溯管理。
二、SMT 生產(chǎn)設(shè)備選型與配置
(一)錫膏印刷機(jī)
設(shè)備選型:推薦使用 DEK NeoHorizon 03iX 等高端機(jī)型。該設(shè)備采用先進(jìn)的激光切割鋼網(wǎng)制作工藝,配合高精度的印刷平臺與刮刀系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)錫膏印刷的高精度與高重復(fù)性。其具備自動鋼網(wǎng)清洗、自動 PCB 定位、印刷參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能,有效提高印刷質(zhì)量與生產(chǎn)效率。
關(guān)鍵參數(shù):印刷精度可達(dá) ±0.025mm,適用于 01005 及更小尺寸元件的錫膏印刷;印刷速度最高可達(dá) 400mm/s,滿足批量生產(chǎn)需求;具備實(shí)時(shí)閉環(huán)控制功能,可根據(jù)印刷過程中的參數(shù)變化自動調(diào)整印刷工藝。
(二)科樣SPI(錫膏印刷檢測)設(shè)備
設(shè)備選型:選用 KY8030 - 3 3D - SPI。該設(shè)備利用 3D 成像技術(shù),能夠?qū)﹀a膏印刷的厚度、體積、偏移等參數(shù)進(jìn)行全面檢測,有效識別少錫、多錫、偏位、連錫等缺陷。其檢測速度快,檢測精度高,可大幅減少因錫膏印刷不良導(dǎo)致的后續(xù)問題。
關(guān)鍵參數(shù):檢測精度可達(dá) ±2μm,檢測速度可達(dá) 300mm2/s 以上;具備基板彎曲補(bǔ)償功能,可適應(yīng)不同平整度的 PCB;支持與印刷機(jī)的實(shí)時(shí)通訊,實(shí)現(xiàn)印刷工藝的在線調(diào)整。
(三)ASMPT貼片機(jī)
高速貼片機(jī)選型:ASMPT SIPLACE X系列,如 X4i S。該機(jī)型采用雙軌道并行供料模式,貼裝速度可達(dá)每小時(shí) 14 萬點(diǎn)以上,且具備極高的貼裝精度,可達(dá) ±0.025mm。其智能化的物料追蹤系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)控元件剩余數(shù)量,并通過 MES 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動補(bǔ)料,確保生產(chǎn)的連續(xù)性。
多功能貼片機(jī)選型:ASMPT SIPLACE D4。適用于貼裝各種異形元件、BGA、QFN 等復(fù)雜封裝器件,貼裝精度可達(dá) ±0.03mm。該設(shè)備具備動態(tài)壓力控制吸嘴與溫度補(bǔ)償算法,能夠在高溫環(huán)境下穩(wěn)定貼裝敏感器件,滿足 ADAS 模塊對不同類型元件的貼裝需求。
關(guān)鍵參數(shù)(以 ASM X4i S 和 ASM D4 為例)
ASM X4i S:貼裝速度:146,000 CPH(Chip Parts);貼裝精度:±25μm/±34μm(3σ);可貼裝元件范圍:0201 - 200mm x 100mm。
ASM D4:貼裝速度:57,000 CPH(Chip Parts);貼裝精度:±50μm(3σ);可貼裝元件范圍:01005 - 18.7 x18.7mm2 QFP/BGA 等。
(四)Heller回流焊爐
設(shè)備選型:選擇具備 10 溫區(qū)及以上的氮?dú)馑浠亓骱笭t,如 Heller MK7。該設(shè)備通過精確控制各溫區(qū)的溫度,能夠提供平緩的溫度曲線,有效避免因溫度變化過快導(dǎo)致的焊接缺陷。在回流焊過程中充入氮?dú)?,可減少氧化現(xiàn)象,提高焊接質(zhì)量。
關(guān)鍵參數(shù):溫度精度可達(dá) ±1℃,溫度均勻性可達(dá) ±2℃;具備氮?dú)獗Wo(hù)功能,氮?dú)夂靠煽刂圃?50ppm 以下;適用于不同尺寸和厚度的 PCB,最大可處理寬度為 510mm 的 PCB。
(五)奔創(chuàng)3D AOI(自動光學(xué)檢測)設(shè)備
設(shè)備選型:采用 奔創(chuàng) EAGLE 3D 8800 TH。該設(shè)備利用 3D 視覺技術(shù),能夠?qū)?PCBA 表面的元件貼裝質(zhì)量、焊接質(zhì)量進(jìn)行全面檢測,可檢測缺陷包括缺件、偏移、立碑、短路、虛焊等。其具備高速檢測與高精度識別能力,大大提高了檢測效率與準(zhǔn)確性。
關(guān)鍵參數(shù):檢測精度可達(dá) ±0.02mm,檢測速度可達(dá) 100mm2/s 以上;具備深度學(xué)習(xí)功能,可自動識別各種復(fù)雜的焊接缺陷與元件異常;支持與 MES 系統(tǒng)集成,實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳與分析。
(六)X - Ray 檢測設(shè)備
設(shè)備選型:推薦 GE YXLON Y.TRON 300。該設(shè)備通過 X 射線穿透 PCBA,對內(nèi)部焊點(diǎn)進(jìn)行成像檢測,可有效檢測 BGA、QFN 等封裝器件的內(nèi)部焊接缺陷,如虛焊、短路、空洞等,確保產(chǎn)品質(zhì)量與可靠性。
關(guān)鍵參數(shù):X 射線源電壓范圍為 50 - 160kV,分辨率可達(dá) 2.5μm;具備自動檢測與分析功能,可快速生成檢測報(bào)告;能夠適應(yīng)不同厚度和材質(zhì)的 PCB 檢測需求。
(七)輔助設(shè)備
自動上板機(jī)與下板機(jī):選用具備自動計(jì)數(shù)、自動升降、故障報(bào)警等功能的設(shè)備,如 TOP 的自動上板機(jī)和下板機(jī)。它們可實(shí)現(xiàn) PCB 的自動上下料,減少人工干預(yù),提高生產(chǎn)效率。
首件檢測儀:采用專門針對 SMT 生產(chǎn)的首件檢測儀,如 TOP 的 SMT 首件檢測儀。該設(shè)備可對首件產(chǎn)品進(jìn)行快速、全面的檢測,確保生產(chǎn)工藝的正確性,避免批量性生產(chǎn)錯(cuò)誤。
PCBA 清洗設(shè)備:根據(jù) ADAS 模塊的清潔度要求,選擇合適的清洗設(shè)備,如超聲波清洗機(jī)或在線式噴淋清洗機(jī)。清洗設(shè)備應(yīng)具備高效清洗、低殘留、不損傷 PCBA 等特點(diǎn),以滿足車規(guī)級產(chǎn)品的清潔標(biāo)準(zhǔn)。
高精度與高可靠性:選用的設(shè)備均具備高精度的貼裝與檢測能力,能夠滿足 ADAS 模塊對 PCBA 生產(chǎn)的嚴(yán)格要求,有效提高產(chǎn)品的可靠性與穩(wěn)定性,降低不良品率。