Процесс формовки ленты-носителя: пошаговое руководство

Подробное руководство, помогающее понять, как изготавливаются высокоточные ленты-носители для полупроводниковой промышленности и отрасли поверхностного монтажа (SMT)


Введение

Лента-носитель — основа современной технологии поверхностного монтажа (SMT) — представляет собой изготовленную с высокой точностью термопластичную ленту, которая удерживает электронные компоненты во время хранения, транспортировки и автоматической сборки. Независимо от того, занимаетесь ли вы производством полупроводников, светодиодов или пассивных компонентов, качество вашей ленты-носителя напрямую влияет на эффективность размещения, защиту компонентов и коэффициент выхода готовой продукции.

В компании Jenten мы на протяжении многих лет совершенствовали процесс формовки ленты-носителя. В этом пошаговом обзоре подробно описан весь производственный процесс — от подготовки сырья до получения готовой катушки — с разъяснением ключевых параметров, определяющих качество ленты, точность размеров и эффективность производства.


Этап 1: Выбор и подготовка сырья

Выбор материала: ПК, ПС и ПЭТ

Процесс изготовления ленты-носителя начинается с выбора подходящего термопластичного материала. Наиболее распространенными материалами являются:

МатериалСвойстваТипичные области применения
Поликарбонат (PC)Высокая ударная вязкость, превосходная стабильность размеров, прозрачностьВысоконадежные компоненты, оптические приборы, автомобильная электроника
Полистирол (PS)Экономичность, хорошая формуемость, выпускаются в проводящих маркахБытовая электроника, компоненты SMT общего назначения
ПЭТ (полиэтилентерефталат)Хорошая термостойкость, стабильность размеровПрименение в условиях высоких температур, специализированная упаковка

Многие производители используют многослойные ленты — например, проводящие наружные слои из полистирола в сочетании с прозрачным сердечником из поликарбоната. Такая конструкция обеспечивает как защиту от электростатического разряда, так и механическую прочность, позволяя при этом оптимизировать затраты на материалы. .

Сушка сырья

Термопластичные материалы обладают гигроскопичностью — они поглощают влагу из воздуха. Даже небольшое количество влаги может привести к серьезным дефектам в процессе формования, в том числе:

  • Пузырьки и пустоты на поверхности
  • Плохая четкость контуров карманов
  • Неравномерная усадка
  • Сниженная ударная вязкость

Поэтому правильная сушка — это критический. Материалы, как правило, сушат в промышленных печах при температурах, указанных поставщиком материала — часто от 70 °C до 130 °C в зависимости от типа смолы — до тех пор, пока содержание влаги не опустится ниже 0,02%. В компании Jenten наши интегрированные системы формования включают камеру предварительного нагрева, которая поддерживает сухость материала на протяжении всего производственного процесса, предотвращая повторное поглощение влаги во влажной среде.


Шаг 2: Экструзия или подача листов

В зависимости от конфигурации машины процесс протекает по одному из двух сценариев:

Формование экструзионным способом (от гранул до ленты)

В данной конфигурации пластиковые гранулы подаются непосредственно в экструдер, расплавляются и формуются в непрерывный лист заданной толщины. Такой подход “от гранул к ленте” имеет ряд преимуществ:

  • Экономическая эффективность — Исключает промежуточный этап закупки листов
  • Управление материалами — Вы сами определяете точный состав и цвет
  • Возможность многослойной печати — Соэкструзия позволяет одновременно производить трёхслойные ленты

Экструдированный лист проходит через ряд калибровочных валков для обеспечения равномерной толщины перед поступлением на станцию формовки.

Формование из листового материала (предварительно экструдированная лента)

В качестве альтернативы предварительно экструдированные ленты (уже нарезанные на полоски нужной ширины) подаются непосредственно в формующую машину. Такой подход широко применяется при производстве небольших партий или при работе со специальными материалами, требующими особых условий обработки.


Шаг 3: Предварительный нагрев

Перед формовкой ленту необходимо нагреть до температуры размягчения — точки, при которой материал становится достаточно гибким, чтобы принять форму кармашка без образования трещин, но при этом не настолько горячим, чтобы начать бесконтрольно течь.

Типичная схема предварительного нагрева:

  • Предварительный нагреватель: Постепенно повышает температуру до 70–80 °C
  • Основной нагреватель: Доводит ленту до температуры размягчения (обычно 130–200 °C в зависимости от материала)

Этап предварительного нагрева преследует несколько целей:

  1. Удаление влаги — Удаляет остаточную влагу с поверхности
  2. Стабилизация температуры — Обеспечивает равномерное распределение тепла
  3. Управление технологическим процессом — Обеспечивает точную регулировку температуры формовки в зависимости от материала и толщины

В компании «Jenten» в наших системах формования используются автономные воздуходувки (до 4400 Вт) с регулируемой температурой и интенсивностью воздушного потока, что обеспечивает операторам возможность тонкой настройки температурного профиля.


Шаг 4: Формирование карманов

Это ключевой этап процесса изготовления ленты-носителя. Нагретую ленту вдавливают в ряд углублений (гнезд), в которых будут размещаться отдельные электронные компоненты.

Два основных метода формовки

МетодМеханизмОсновные характеристики
Роликовый (вращающийся)Лента проходит поверх вращающегося барабана, по окружности которого установлены выпуклые формыНепрерывное высокоскоростное производство, идеально подходящее для конфигураций 1 к 4 и 1 к 6, превосходная стабильность качества
Плоскопанельная (прерывистая)Лента прессуется между нагретыми плоскими пластинами с вогнутыми углублениямиПодходит для более глубоких карманов и более толстых материалов, более низкая скорость производства

Процесс формования с использованием вальцов

При роликовом формовании формы (выпуклые) устанавливаются с равными интервалами вокруг вращающегося барабана. Когда нагретая лента проходит над барабаном:

  1. Лента начинает накладываться на выпуклые формы
  2. Прижимной ролик прижимает ленту к формам
  3. Вакуумное всасывание, создаваемое через щели у основания форм, обеспечивает полный контакт ленты с поверхностью формы
  4. Лента принимает форму полости кармана

Вакуумное давление здесь имеет решающее значение. Недостаточный вакуум приводит к неполному формированию карманов; чрезмерный вакуум может вызвать истончение материала. При производстве в режиме «1 к 6» поддержание равномерного вакуума на всех шести линиях требует точного инженерного расчета.

Охлаждение и извлечение из формы

После формования ленту необходимо охладить, прежде чем её можно будет извлечь из форм. Охлаждение обычно осуществляется путём распыления охлаждающей жидкости (часто представляющей собой смесь воздуха и водяного тумана) на сформированную ленту, пока она находится на форме. .

Одно из ключевых преимуществ выпуклых (мужских) форм: По мере остывания лента сжимается. При использовании вогнутых форм эта усадка может привести к деформации гнезда, поскольку оно отходит от поверхности формы. При использовании выпуклых форм лента прижимается на форма, а усадка ограничивается, что предотвращает деформацию. .


Шаг 5: Точная штамповка

После формирования карманов лента поступает на станцию перфорации. Здесь по обоим краям ленты пробиваются перфорационные отверстия (индексные отверстия). Эти отверстия входят в зацепление с зубчатыми колесами автоматических машин для поверхностного монтажа (SMT), обеспечивая точное позиционирование при захвате компонентов.

Ключевые параметры штамповки

Параметр | Требование | Воздействие
Точность шага P2 | ±0,03 мм или лучше | Обеспечивает плавную подачу через оборудование для поверхностного монтажа (SMT)
Диаметр отверстия | До 0,2 мм | Позволяет использовать ленты небольшой ширины и создавать упаковку высокой плотности
Контроль заусенцев | Минимальное количество заусенцев или их полное отсутствие | Предотвращает образование пыли и замятия в подающем механизме

Для обеспечения точности шага ±0,03 мм в современных системах используются:

  • Независимое управление сервомотором (0,75 кВт) для точного синхронизирования пробивки
  • Прецизионное позиционирование внутри матрицы с использованием направляющих штифтов
  • Высокоскоростные прецизионные штампы изготовлено методом медленнопроволочной электроэрозионной обработки (8 направляющих втулок, 4 направляющих штифта)

Кроме того, высококачественные штампы отличаются следующими особенностями: механизмы быстрой смены что позволяет заменить матрицу менее чем за одну минуту — это значительное преимущество в плане эффективности для производственных условий, где требуется частая смена оснастки.


Шаг 6: Продольная резка

Для многополосного производства (конфигурации 1 к 4 или 1 к 6) широкую ленту необходимо разрезать на отдельные полосы несущей ленты. Узел разрезания использует круглые лезвия для выполнения точных разрезов между полосами.

Основные аспекты, которые следует учитывать при продольной резке

  • Материал лезвия: Карбид вольфрама (WC) или быстрорежущая сталь для обеспечения износостойкости
  • Перекрытие/зазор лезвий: Регулируется с учётом различных типов и толщин материалов
  • Резка без заусенцев: Правильная геометрия и выравнивание лезвий предотвращают образование заусенцев на кромках, которые могут повредить детали или оборудование для подачи материала

В компании Jenten наши линии для продольной резки оснащены независимыми управление шаговым двигателем а также регулируемое перекрытие лезвий — что обеспечивает чистый рез любого материала толщиной от 0,1 мм до 0,4 мм. .


Шаг 7: Контроль качества и очистка

Контроль качества — это не что-то второстепенное, а неотъемлемая часть производственного процесса. Ведущие производители внедряют Автоматический оптический контроль (AOI) непосредственно в производственную линию.

Возможности визуального контроля

Резолюция | 5 мегапикселей (стандарт) | 10 мегапикселей (опция)
Объекты обнаружения | Отклонения в размерах, царапины на поверхности, загрязнения, заусенцы | Те же дефекты с более высокой точностью
Результаты | Кривые измерений в реальном времени, статистика CPK, классификация дефектов | Повышенное разрешение для обнаружения микродефектов

Изображения дефектов автоматически классифицируются и сохраняются для:

  • Прослеживаемость — Установление связи между дефектами и производственными партиями
  • Оптимизация процессов — Выявление повторяющихся проблем
  • Документация для клиентов — Предоставление документации по обеспечению качества

Системы очистки

После перфорации и продольной нарезки лента может содержать:

  • Остатки после штамповки — Мелкие частицы, образующиеся в результате процесса штамповки
  • Статический заряд — Притягивает пыль и загрязнения
  • Заусенцы на кромках — Микромасштабные проекции материалов

Многоступенчатая очистка это стандартная практика:

  1. Механическая чистка щеткой — Высокоскоростные вращающиеся щетки удаляют рыхлые частицы
  2. Ионизирующие пневматические пистолеты — Нейтрализуйте статический заряд и удалите оставшиеся загрязнения с помощью сжатого воздуха

Шаг 8: Перемотка и упаковка

Заключительным этапом является намотка готовой ленты-носителя на катушки для отправки заказчику. Это может показаться простым, но на самом деле это один из самых важных этапов, обеспечивающих качество ленты.

Регулировка натяжения

Неравномерное натяжение причины:

  • Телескопический эффект (сдвиг слоев ленты в боковом направлении)
  • Появление морщин
  • Проблемы с размоткой на объекте заказчика
  • Повреждения карманов

Правильное регулирование натяжения включает в себя:

  • Утяжеленные руки танцора с гравированной шкалой для точной настройки
  • Индивидуальная регулировка натяжения для каждой полосы движения
  • Логика намотки который учитывает толщину ленты, её ширину и свойства материала

Современные системы позволяют операторам настраивать:

  • Расстояние перекрытия витков — Насколько лента перекрывает саму себя при намотке
  • Угол возврата — Когда лента меняет направление движения у фланца катушки
  • Регулировка ширины катушки — Устройство для работы с катушками одного размера, позволяющее менять размер катушки

Соответствие стандартам: EIA-481-D

Весь процесс изготовления ленты-носителя должен соответствовать EIA-481-D, международный стандарт на нанесение рельефной маркировки на ленту-носитель для компонентов поверхностного монтажа. .

В документе EIA-481-D указано:

  • Размеры кармана
  • Размер и расстояние между отверстиями в звездочке
  • Допуски по ширине ленты
  • Требования к головной и прицепной машинам
  • Технические характеристики катушки

Соблюдение данного стандарта гарантирует, что ленты-носители различных производителей можно взаимозаменяемо использовать на автоматизированном оборудовании для поверхностного монтажа (SMT) по всему миру.

Для высокоскоростной роликовой машины для тиснения Jenten серии 1–6 соответствие стандарту EIA-481-D подтверждается следующим образом:

  • Измерение размеров в соответствии со стандартными техническими условиями
  • Анализ CPK для подтверждения способности процесса
  • Контрольные точки контроля качества в процессе производства (самопроверка в каждой смене)

Конфигурация «1 к 6»: эффективность при масштабировании

Этот Конфигурация «1 к 6» обеспечивает оптимальный баланс между эффективностью производства и контролем качества.

Варианты производства:

Ширина лентыКонфигурация «1 к 4»Конфигурация «1 к 6»
8 ммДаДа
12 ммДаДа
16 ммДаДа
24 ммДаДа

На каждой линии можно независимо контролировать температуру, вакуум и качество формовки, что обеспечивает стабильное качество продукции на всех шести линиях. Типичная скорость линии колеблется от от 4 до 10 метров в минуту на каждую полосу движения, в зависимости от сложности продукта. .


Распространенные дефекты и меры по их предотвращению

Понимание возможных дефектов имеет решающее значение для контроля качества:

ДефектПричинаПрофилактика
Неполное формирование карманаНедостаточный нагрев или вакуумПовысить температуру, проверить вакуумную систему
ДеформацияНеравномерное охлаждение, остаточные напряженияНастройте профиль охлаждения, обеспечьте равномерное охлаждение
Заусенцы по краямИзношенный пуансон/матрица, неправильный зазорЗаменить инструменты, отрегулировать зазор
ЗагрязнениеНедостаточная очистка, статический зарядМодернизировать систему очистки, улучшить контроль статического электричества
Изменение высоты звукаСмещение времени удара, износ формыОсуществить калибровку сервопривода, провести осмотр/замену форм

Почему это важно для вашего производства

Понимание процесса формирования ленты-носителя — это не просто теоретический вопрос, оно имеет непосредственное значение для вашего производства:

  • Повышение урожайности — Знание того, какие параметры необходимо регулировать, позволяет сократить количество брака
  • Оптимизация затрат — Понимание компромиссов между материалами и технологическими процессами помогает принимать обоснованные решения о закупках
  • Обеспечение качества — Знание механизмов возникновения дефектов позволяет решать проблемы на упреждающей основе
  • Оценка поставщиков — Понимание этого процесса поможет вам оценить потенциальных поставщиков

О компании «Джентен»

Компания Jenten (Henan Jinten Technology) занимается разработкой и производством современного оборудования для формовки лент-носителей, предназначенного для полупроводниковой, SMT, светодиодной и бытовой электроники. Наша высокоскоростная роликовая машина для тиснения с 1–6 валами объединяет весь процесс, описанный в данном руководстве — от обработки сырья до получения готовой катушки — в единую, компактную и интеллектуальную систему.

Свяжитесь с нами, чтобы узнать больше о том, как наше оборудование может повысить эффективность и качество производства ваших лент-носителей.


Следующая статья из этой серии: [Понимание стандартов EIA-481-D для ленточных носителей] | [Как оптимизировать температуру формования для материалов PC/PS]

Точность, которая обеспечивает высокую производительность

Разработано для полупроводниковой, SMT- и светодиодной отраслей — там, где важен каждый микрон.

Точность формовки на микроуровне

Круглосуточная стабильная поддержка производства

Нам доверяют ведущие мировые производители электроники

От формирования ленты-носителя до очистки, маркировки и перемотки — компания Jenten предлагает комплексные решения, которые обеспечивают стабильную и надежную работу вашей производственной линии.

Места

90 Ньюпорт-стрит, Натик, Массачусетс, 01760

83 Тейлор-стрит, Кингс-Маунтин, Северная Каролина 28086

22 Birch Hill St., Вилла-Рика, штат Джорджия, 30180

Запросы на техническую поддержку

info@hnjenten.com

По вопросам технической поддержки, запасных частей или продаж — наша команда готова оказать вам помощь в течение 24 часов.
Мы оперативно отвечаем на каждое сообщение. Не стесняйтесь обращаться к нам на английском, китайском или любом другом языке по вашему выбору.

Запросить расценки

Демонстрация контактной формы
ru_RURU