Per molte startup hardware e team di ricerca e sviluppo, l’outsourcing dell’assemblaggio di PCB sembra inizialmente conveniente.
Ma una volta che il progetto entra nel debug continuo e nell'iterazione in piccoli-batch, l'outsourcing diventa rapidamente uno dei maggiori colli di bottiglia nello sviluppo del prodotto.
Una semplice modifica del valore del resistore può significare:
- in attesa di un nuovo stencil
- invio di file Gerber e BOM aggiornati
- pagando un'altra tariffa di installazione
- aspettando ancora diversi giorni per il montaggio
Per i team che eseguono la convalida rapida del prototipo o NPI (introduzione di nuovi prodotti), il vero problema spesso non è il costo di assemblaggio in sé.
E' il tempo dell'attesa.
È proprio qui che una macchina pick and place SMT desktop come NeoDen YY1 diventa preziosa.
Invece di aspettare che le fabbriche esterne mettano in coda il tuo ordine, gli ingegneri possono finire:
- stampa a stampino
- posizionamento dei componenti
- saldatura a rifusione
all'interno dell'ufficio o del laboratorio entro lo stesso pomeriggio.
PerchéPiccolo-assemblaggio PCB in batchDiventa costoso così rapidamente?
La maggior parte degli stabilimenti di assemblaggio di PCB sono ottimizzati per la produzione in serie.
Il loro modello di profitto dipende da:
- programmi di produzione stabili
- progetti PCB ripetuti
- lunghi cicli di produzione
Ma durante le fasi del prototipo, gli ingegneri di solito si trovano ad affrontare:
- modifiche costanti della distinta base
- Revisioni del layout del PCB
- debug del firmware
- la posizione del connettore cambia
- sostituzioni di componenti causate da carenze
Ciò significa che ogni piccola revisione può innescare:
- spese di installazione di ingegneria
- costi di rifacimento dello stencil
- requisiti di quantità minima dell'ordine
- spese di spedizione ripetute
In molti casi, il costo effettivo dell’assemblaggio del PCB non è elevato.
La parte costosa è riavviare ripetutamente il processo di produzione.
Cosa cambia effettivamente YY1 nel lavoro quotidiano SMT
Il più grande vantaggio diNeoDen YY1non significa semplicemente “risparmiare denaro”.
Sta abbreviando il ciclo di iterazione dell'hardware.
Invece di attendere diversi giorni per l'assemblaggio in outsourcing, gli ingegneri possono verificare direttamente:
- correttezza dell'impronta dei componenti
- saldabilità
- allineamento del connettore
- modifiche al progetto termico
- modifiche al circuito di potenza
lo stesso giorno.
Per i team hardware che lavorano sui prototipi, questo spesso conta più della pura velocità di posizionamento.
YY1 è più adatto per NPI che per la produzione di massa
Questo è qualcosa che molti venditori evitano di dire chiaramente.
YY1 non è progettato per sostituire una linea di produzione SMT ad alta-velocità.
È molto più adatto per:
- assemblaggio del prototipo
- validazione ingegneristica
- produzione ad alto-mix a basso-volume
- Laboratori di ricerca e sviluppo
- dipartimenti di ingegneria interni
Se il tuo prodotto è già entrato in una produzione di massa stabile con migliaia di schede al mese, grandi linee SMT in linea con:
- stampanti automatiche a stencil
- Sistemi AOI
- montatori multi-testa ad alta-velocità
sarà ancora più efficiente.
YY1 risolve un problema diverso:
iterazione ingegneristica veloce
produzione non-ad altissima produttività.
I veri problemi SMT che YY1 aiuta a risolvere
1. Evitare il "posizionamento vuoto" durante la produzione
Un problema comune sui macchinari di prelievo e posizionamento desktop a basso-costo è il "posizionamento vuoto".
L'ugello non riesce a prelevare un componente, ma la macchina continua a funzionare come se nulla fosse successo.
Il PCB sembra finito.
Ma dopo la rifusione mancano più componenti.
YY1 integra un modulo di rilevamento del vuoto all'interno della testa di posizionamento.
Se:
- la tasca dell'alimentatore è vuota
- il nastro non è staccato correttamente
- il componente cade durante il movimento
- l'ugello perde aria
il sistema è in grado di rilevare un livello di vuoto anomalo e di arrestare o riprovare il posizionamento.
Ciò diventa particolarmente importante per pacchetti di piccole dimensioni come:
- 0402
- QFN
- DFN
dove i componenti mancanti sono difficili da notare a occhio nudo durante il funzionamento.
Perché i componenti 0201 spesso si guastano durante il ritiro
Molti principianti presumono che la precisione del posizionamento dipenda principalmente dalla calibrazione della fotocamera.
In realtà, la configurazione dell'alimentatore è altrettanto importante.
Il manuale YY1 consiglia specificamente di impostare la posizione di ritiro il più vicino possibile al punto di esposizione del componente per confezioni minuscole come 0201 e 0402.
Nella produzione SMT reale, se l'area del nastro esposta diventa troppo lunga:
- i componenti possono spostarsi
- l'elettricità statica può spostare la parte
- l'angolo di ripresa diventa instabile
Gli operatori esperti solitamente spostano leggermente in avanti il punto di raccolta per migliorare la consistenza del prelievo per componenti molto piccoli.
Questo è uno di quei piccoli dettagli di configurazione che influiscono in modo significativo sulla stabilità del posizionamento continuo.
Perché la-prima importazione di CSV spesso causa uno scostamento del posizionamento
YY1 supporta l'importazione diretta di coordinate CSV dal software EDA.
Ma è proprio qui che molti principianti incontrano i primi problemi di posizionamento.
Molti dettagli sono facili da trascurare:
- L'origine dello strato inferiore deve essere impostata correttamente
- Le coordinate non possono contenere valori negativi
- La struttura CSV YY1 non deve essere modificata manualmente
Altrimenti la macchina potrebbe comunque caricare il file con successo, ma le posizioni di posizionamento effettive potrebbero essere spostate a livello globale.
Per la prima-verifica della commissione, in genere è più sicuro:
- posizionare prima solo pochi componenti
- verificare la polarità e l'allineamento
- quindi continuare il posizionamento automatico completo
invece di eseguire immediatamente l'intero PCB.
Questo è anche il flusso di lavoro consigliato nel manuale.
La configurazione fiduciaria è più importante di quanto molti principianti credano
Molti utenti presuppongono:
"Se la fotocamera riconosce il fiducial, il posizionamento sarà automaticamente accurato."
In realtà, una scarsa selezione fiduciaria è uno dei motivi più comuni per l’offset complessivo del PCB.
Il manuale YY1 avverte specificamente che impostazioni fiduciali errate possono causare una deviazione di posizionamento nella stessa direzione sull'intero PCB.
In pratica, i problemi di solito si verificano quando:
- cuscinetti circolari simili esistono vicino al fiducial
- I riflessi del PCB interferiscono con il riconoscimento
- vengono utilizzati fiducial-a basso contrasto
Per una migliore stabilità del riconoscimento:
- utilizzare fiducial rotondi ad alto-contrasto
- evitare forme circolari di rame vicine
- mantenere l'area fiduciale visivamente pulita
Queste piccole decisioni sul layout spesso migliorano la coerenza del posizionamento più di quanto le persone si aspettino.
YY1 è più facile da imparare rispetto alle tradizionali macchine industriali
Le macchine SMT tradizionali spesso richiedono una complicata programmazione del controllo industriale.
YY1 semplifica gran parte di questo processo grazie alla sua interfaccia grafica incorporata e al flusso di lavoro basato sulla-scheda-SD.
Per gli ingegneri che hanno già familiarità con:
- Esportazione di coordinate PCB
- rotazione dei componenti
- concetti fiduciari
i lavori di collocamento di base di solito possono essere appresi in tempi relativamente brevi.
Tuttavia, la reale esperienza SMT è ancora importante quando si ha a che fare con:
- sintonia dell'alimentatore
- selezione degli ugelli
- altezza del ritiro
- consistenza del nastro adesivo
- componenti-dell'intonazione fine
La macchina può semplificare il funzionamento.
Ma la stabilità della produzione SMT dipende ancora fortemente dalla configurazione del processo.
La selezione dell'ugello influisce direttamente sulla stabilità del posizionamento
Molti problemi di posizionamento sono in realtà problemi di selezione degli ugelli.
Il manuale YY1 fornisce le gamme di ugelli consigliate per confezioni di diverse dimensioni.
Per esempio:
- CN030 → 0201
- CN040 → ottimizzato per 0402
- CN100 → 0805 / 1206
- CN220 → Pacchetti SOP
- CN400 / CN750 → circuiti integrati più grandi
L'utilizzo di ugelli sovradimensionati provoca spesso:
- vuoto instabile
- rotazione dei componenti
- centratura imprecisa
mentre gli ugelli sottodimensionati potrebbero non riuscire a mantenere un'aspirazione affidabile.
Ciò diventa particolarmente evidente con:
- Pacchetti SOT
- LED
- componenti passivi leggeri
La manutenzione quotidiana è più importante di quanto molte persone si aspettino
La maggior parte dei problemi di precisione del posizionamento non sono causati da un errore di calibrazione della fotocamera.
Di solito derivano da problemi di manutenzione di base.
Per esempio:
- residui di pasta saldante sugli ugelli
- parti di smorzamento dell'alimentatore usurate
- distacco instabile del nastro
- cinture allentate
- componenti ossidati
Il manuale YY1 consiglia specificamente di mantenere puliti gli ugelli poiché i residui di pasta saldante influiscono direttamente sulla qualità del posizionamento.
Negli ambienti di produzione reali, molti operatori ispezionano le condizioni degli ugelli prima di ogni ciclo di produzione, soprattutto quando si maneggiano piccoli componenti passivi.
Quando dovresti ancora esternalizzare l'assemblaggio PCB?
Anche se possiedi un YY1, l’outsourcing ha ancora senso in molte situazioni.
Per esempio:
- prodotti maturi già in produzione in serie
- produzione continua ad alta-velocità
- assemblaggio BGA con passo-molto fine
- Ambienti di produzione dipendenti dall'AOI-
- domanda mensile di multi-mila-schede
YY1 è più forte durante:
- sviluppo del prototipo
- validazione ingegneristica
- rapida iterazione dell'hardware
- personalizzazione a basso-volume
produzione non ad altissima-alta-velocità.
Considerazioni finali
Per molti team hardware, il vantaggio più grande di una configurazione SMT interna-non è semplicemente la riduzione dei costi di assemblaggio.
Sta riducendo i tempi di attesa della progettazione.
Essere in grado di:
- modificare un PCB al mattino
- posizionare i componenti nel pomeriggio
- testare il firmware la sera stessa
cambia radicalmente il ritmo dello sviluppo dell’hardware.
E per molti piccoli team di ingegneri, questo vantaggio in termini di velocità è molto più importante del puro throughput SMT.