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반도체 및 전자 도용 자동화: 가이드
반도체 및 PCB 조립을 위한 로봇 시스템 <unk> 디 어테크, 부품 배치 및 정밀 요구 사항의 검사 자동화.
[← 사용 사례]
전자 제조는 100 미크론 이하의 정확성, 청정실 준수 및 85% 이상의 OEE를 요구합니다. 이 가이드에는 반도체 및 PCB 조립을위한 로봇 선택, 시각 통합 및 힘 제어이 포함됩니다.
정확성 요구 사항
전자 집합은 가장 정밀하게 요구되는 로봇 응용 프로그램 중 하나입니다.
- **
: ±10 μm 배치 정확성. 인간 머리카락은 70 μm 이 머리카락의 폭의 7분의 1입니다. 시각 가이드 수정, 진동 고립 및 열 보상과 함께 전용 - SMT (지원형 탑재 기술) PCB 조립: 표준 부품 (0402 저항, QFP IC) 에 ±50 μm; 미세 스피치 BGA 패키지에 ±25 μm. 현대 픽 앤 플레이 머신 (JUKI, Fuji, Panasonic) 은 이 용인에서 50,000+ 배치/시간에서 작동합니다.
- ** 구멍으로 구성 요소를 삽입**: ±100μm, 더 큰 구성 요소 가닥으로 인해 더 용납성. 선택적
로봇이 이 범위에서 작동합니다. - 협동 로봇 (UR3e, Franka) 은 제어된 조건에서 ±50 μm의 반복성을 달성합니다. SMT 재작업 및 유연한 조립 라인에는 충분하지만, 전용 픽 앤 플러스 기계가 처리량을 얻는 고속 대량 생산에는 충분하지 않습니다.
전자 집합기용 로봇 종류
- 델타 로봇
고속 픽앤플레이스 표준. FANUC M-1iA: 150+ 픽/분, ±25μm 반복성, 청정실 등급 (IP65, 클래스 6 청정실 옵션). 평행 운동학은 낮은 운동량으로 높은 가속을 제공합니다. - SCARA 로봇
4 축 로봇은 평면 조립을 위해 최적화 되어 있다. 에프슨 T3: ±15μm 반복성, 5kg의 유용 부하, PCB 조립. 야스카와 SG650: ±10μm, 35 피크/분. PCB 조립, 트레이 로딩, 커넥터 삽입. 중간 속도의 응용 프로그램에서 델타보다 낮은 비용. - **협동기 (6-DOF) **
UR3e, Franka Research 3. ±50μm 반복성, 3 5kg의 유용무용무가 필요 없습니다.
시각 통합
- 구조형 빛 3D 비전 (Keyence, SICK, Photoneo)
작업품에 패턴을 내세우고 변형을 측정하여 3D 기하학을 재구성한다. 측정 정확성: <5 μm. 용용: 용접 점검, 부품 높이의 측정, 복원성 검사. 시야 시점: 100ms 500ms. - ** 2D 기계 시각과 자픽셀 정확성** (Cognex, Basler, Allied Vision)
부품 위치 및 방향에 대한 작업마자. 패턴 일치는 ±5μm까지 부품 중심을 위치합니다. 추적성 위해 바코드 / QR 코드 읽기. 20 메가픽셀 해상도로 한 이미지에 50ms에서 검사합니다. - ** 자동 광학 검사 (AOI) ** 2D 또는 3D 검사 시스템에서 결실된 부품, 잘못된 부품, 무덤석, 불충분한 용접을 찾기 위해 집착된 PCB를 스캔합니다.
섬세한 부품에 대한 힘 제어
반도체 및 전자 장비의 많은 작업은 손상되지 않도록 제어된 삽입력을 필요로 합니다.
- **
력 측정력/토크 센서** (ATI, Rokubi, OnRobot Hex) 로봇 손목에서 6축의 힘/토크를 측정한다. 해상도: 0.01 N. 연결기 삽입 (탐지 클릭) 의 용도로 사용된다. - 약품의 힘 제한: MEMS 가속 측정기, 결정 오스틸레이터 및 1
5 N의 얇은 유리 주판 골절. 힘 제어는 이 부품에 대한 접촉력을 <1 N로 제한해야 하며 과부하 검출을 즉시 중단한다. - 무제력 제어
로봇은 위치 궤도를 정확히 따라가기보다는, 스프링처럼 작용한다. 예상치 못한 저항을 맞으면 강제로 하지 않고 준수한다. 부품 용납이 로봇 위치 용납에 가까운 -홀 조립에 필수적이다.
청정실 준수
- **ISO 클래스 5 ( 클래스 100) **: ≤ 3,520 입자/m3 0.5 μm. 맨 소재 처리, 웨이퍼 처리에 필요한 것. 로봇은 청정실 평가를 받은 윤활성 물질, 봉쇄된 관절, 입자 생성 물질이 없어야 한다.
- ISO 클래스 6
7 : ≤35,200352,000 입자/m3. 대부분의 PCB 조립 및 테스트에 충분하다. 표준 산업용 로봇은 덮개와 필터된 공기 흐름으로 사용될 수 있습니다. - ESD 지형: 전자기기와 접촉하는 모든 로봇 구성 요소는 ESD 안전 (지속 1 MΩ 이하) 이어야 합니다.
- ** 입자 발생**: 5급 환경의 목표 <10 입자/ft3 케이블 관리,
이 관절을 덮고, 스테인리스 스틸 고정 장치가 입자 발생을 줄인다.
프로그램 및 변화
- CAD-to-path import
자동으로 생성되는 배치 프로그램에 PCB Gerber 파일이나 CAD 어셈블리를 수입합니다. 새로운 제품에 대한 프로그래밍 시간을 며칠에서 몇 시간으로 줄입니다. - 비전 가이드 수정
카메라 시스템은 실제 부품 위치를 측정하고 배치 위치를 역동적으로 조정합니다. - 교류 시간: 빠른 변화 도구가 있는 유연한 협력 로봇 세포는 새로운 제품에서 <30분 내에 교류를 달성합니다. 전용 고속 선은 기계적 교류에 2
8시간을 필요로 합니다.
성능 목표
| Metric | Definition | Target | World Class |
|---|---|---|---|
| OEE (Overall Equipment Effectiveness) | Availability × Performance × Quality | > 85% | > 92% |
| Defect rate | Defective placements per million | < 50 PPM | < 10 PPM |
| MTBE (Mean Time Between Errors) | Operating time between placement errors | > 24 hours | > 72 hours |
| Changeover time (flexible cell) | Time to set up for a new product | < 30 minutes | < 15 minutes |
| Placement accuracy (SMT) | Component center offset from target | ≤ ±50 μm | ≤ ±25 μm |
[해결 페이지]
전자 제조의 정밀 자동화
RCSV는 반도체 및 PCB 조립 자동화를 위한 엔지니어링 컨설팅, 세포 설계 및 AI 가이드 비전 통합을 제공합니다.
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