深圳电子展
2024年11月6-8日
深圳国际会展中心(宝安)

半导体展nepcon|SMT PCB 条码自动镭雕机的工作原理及其实际应用解析!


在当今高度数字化和信息化的制造业中,对产品的追溯和管理要求日益严格。半导体展nepcon了解到,在表面贴装技术(SMT)的 PCB 制造过程中,PCB 条码的精确、快速生成至关重要。SMT PCB 条码自动镭雕机作为一种先进的制造设备,正逐渐成为 PCB 生产线上不可或缺的一部分。本文将详细介绍 SMT PCB 条码自动镭雕机的原理、关键技术、实际应用等方面,为读者呈现其在现代制造业中的重要作用和价值。

SMT PCB 条码自动镭雕机的工作原理

 

(一)激光产生与发射
SMT PCB 条码自动镭雕机通常采用固体激光器,如光纤激光器或紫外激光器。这些激光器通过电激励或光激励的方式,使工作物质处于激发态,从而产生高能量、高方向性和高单色性的激光束。

 

(二)光路系统与聚焦
激光束经过一系列的反射镜和透镜组成的光路系统,被精确地引导和聚焦到 PCB 表面的指定位置。通过调整光路中的光学元件,可以实现对激光束的光斑大小、形状和能量分布的控制,以满足不同条码雕刻的要求。

 

(三)条码生成与控制
条码的图案和信息由计算机软件生成,并通过控制系统将其转化为激光的开关、功率、扫描速度等参数的控制指令。在雕刻过程中,激光按照预设的轨迹和参数在 PCB 表面进行扫描,通过去除或改变材料表面的物理或化学性质,形成清晰、准确的条码图案。

 

(四)运动平台与定位
为了实现对整个 PCB 表面的条码雕刻,PCB 通常被放置在一个高精度的运动平台上。运动平台可以在 X、Y 轴方向上精确移动,确保激光能够准确地照射到 PCB 上的各个位置。同时,通过传感器和定位系统,保证 PCB 的位置精度和重复定位精度,从而实现批量生产中条码位置的一致性。

SMT PCB 条码自动镭雕机的关键技术

 

(一)激光技术

 

1. 激光器选型与优化
根据 PCB 材料的特性(如基板材质、覆盖层等)和条码的精度要求,选择合适波长、功率和脉冲特性的激光器。半导体展nepcon了解到,对于 PCB 上的金属层雕刻,通常选择光纤激光器;而对于一些对热影响敏感的材料,紫外激光器可能更为合适。同时,通过优化激光器的谐振腔结构、冷却系统等,提高激光器的稳定性和使用寿命。
2. 激光束整形与调制
为了获得理想的条码雕刻效果,需要对激光束进行整形和调制。这包括调整光斑的形状(如圆形、矩形)、能量分布(高斯分布、平顶分布)以及脉冲宽度、频率等参数。通过先进的激光束整形技术,可以实现更精细、更均匀的雕刻效果,减少条码的变形和误差。

(二)光路系统

 

1. 高精度光学元件
采用高质量的反射镜、透镜和分光镜等光学元件,确保激光束在传输过程中的损失最小化,并保持良好的聚焦性能。半导体展nepcon了解到,这些光学元件的表面质量、镀膜工艺和光学精度直接影响到激光束的传输效率和聚焦效果。
2. 光路稳定性与补偿
由于生产环境中的温度变化、振动等因素,光路可能会发生微小的偏移和变形。为了保证光路的稳定性,需要采用热补偿技术、机械结构优化和实时监测与调整系统,及时补偿光路的变化,确保条码雕刻的精度和一致性。

(三)运动控制技术

 

1.  多轴联动高精度运动平台
SMT PCB 条码自动镭雕机通常采用 X、Y、Z 多轴联动的运动平台,以实现 PCB 在三维空间内的精确移动。运动平台的精度、速度和加速度性能直接影响到雕刻的效率和质量。通过采用高精度的直线导轨、滚珠丝杠、伺服电机和驱动器等组件,并结合先进的运动控制算法,可以实现微米级的定位精度和高速平稳的运动。
2. 运动轨迹规划与优化
在条码雕刻过程中,合理的运动轨迹规划和优化可以提高雕刻效率,减少运动过程中的冲击和振动。通过对 PCB 表面的条码分布进行分析,采用最短路径算法、平滑过渡算法等,优化运动平台的运动轨迹,提高生产效率和设备的稳定性。

 

 

 

文章来源:SMT工程师之家