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先进的包装方法:利用先进的设计选项克服连接器包装挑战

介绍

随着半导体行业不断发展壮大,制造系统持续演进,以满足该行业的复杂技术和商业需求。主要的电气制造解决方案 (EMS) 提供商都倾向于完全自动化,以便更好、更快地为客户提供服务。OEM 和 EMS 提供商面临的主要挑战之一是在不损坏产品的情况下包装半导体元件。这些公司正越来越多地运用技术来辅助其制造方法——从使用机器人拆包电子元件,到将它们组装到印刷电路板上。

Molex莫仕正通过提供更多包装选项来满足不断变化的行业需求。最近开发的穿孔式表面焊接 (SMC) 连接器现可采用不同的包装方法,并直接安装在自动贴装设备中。我们在包装方面的制造灵活性和卓越工程设计也支持我们为 OEM/EMS 客户开发定制包装选项,以满足其自动化需求。

自动化包装的优势

在任何以产品为基础的行业中,成熟的包装设计对于维持产品质量都至关重要。在连接器行业,精密包装设计支持工人轻松搬运和进行叉车运输。自动化的优势包括:

  • 随着人力投入的减少,缓解了劳损的风险
  • 自动化包装过程,从而提高生产速度。当存在手动包装过程时,生产产品的机器通常无法满负荷运行
  • 有助于减少机器停机时间
  • 通过增加销售额和降低总体生产成本来改善客户服务

包装类型

连接器的传统包装大多采用不同的袋子和货盘。虽然插座头更容易包装和运输,但在运输途中也存在损坏的风险,并可能在客户设施的组装过程中增加停机时间。较新的包装方法拆包速度更快,更易于处理,并可根据不同的客户需求进行配置,以支持不同的自动化技术。一些常用的先进包装方法如下:

1. 带卷包装

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带卷包装是一种主要用于表面贴装设备的包装工艺,将连接器装入袋式带或载带内的各个小袋中。在带卷包装方法中,连接器被存放在塑料载带上压花的精确设计口袋中。 

盖带被密封到载带上,以将这些组件固定在正确的位置。沿压花带的一个边缘设有一排链轮孔,以便于正向分度。

然后将载带缠绕在刚性塑料卷轴上,后者在搬运和存储过程中提供机械保护。这些卷轴无尘,适合清洁的环境。最后,在运送给客户前,还要将卷轴封装在卷轴盒中。

影响载带设计的因素

设计载带时需要考虑两个主要因素:

  • 首先要考虑的因素是使用机械臂时哪种拾取机制最有效。要使用拾取和放置操作,组件必须具有拾放
    盖或 Kapton 胶带。具有真空吸附机构的机械臂可以直接从平坦的表面拾取组件或使用 Kapton 胶带。Kapton 胶带由聚酰亚胺薄膜材料制成,涂有粘合剂。它具有耐高压和耐热性能。胶带被粘贴到连接器的顶部,以帮助使用真空头轻松拾取和放置,这是一种更快且更具成本效益的方法。
  • 带卷也可以采用专门的设计,以支持使用吸力和/或夹具的自动化。Molex莫仕工程师在带卷侧袋中设计了开口部分,以便为夹具留出空间。
  • 第二个要考虑的因素是连接器的整体尺寸。包装袋基于组件的长度、高度和宽度而设计,以确保固定就位。袋槽的设计是为了“便于拾取”并避免组件损坏。

2. 货盘包装

货盘包装方式可以安全地存储和运输不适合卷带包装的较大部件。与散装(将连接器松散地放在袋子或盒子中)相比,货盘包装采用独特的设计,通常旨在提高整个运输过程中的安全性。货盘包装还能支持印刷电路上更高效的放置。

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设计要求

货盘由碳粉或纤维材料制成,具体视货盘的最高额定温度而定。货盘设计用于须耐受高温的组件(对湿气敏感的组件),额定温度高达 150°C。货盘被吹塑成符合联合电子设备工程理事会 (JEDEC) 标准的矩形轮廓,内含均匀间隔的袋子。在整个运输过程中,袋子将连接器固定在正确的位置。

间距为电路板装配过程中用于拾取和放置的标准工业自动化组装设备提供了精确的位置。

托盘以多个为单位进行包装和运输,堆叠在一起并紧密捆绑,以确保安全支撑。客户可以根据具体规格接收单个或多个堆叠的单位。

3. 硬货盘

热成型货盘不适用于某些情况,因为它不太耐用,并可能会损坏。软货盘有时可能无法承受拾取放置机械臂的重量。在这些情况下,将使用注塑成型的硬货盘。这种类型的包装方法增加了高昂的制造成本,并且仅在软货盘无法胜任的情况下才建议使用。

4. 管状包装

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由纸板、塑料或铝制成的中空圆柱形包装容器被称为管状容器。管状包装类似于带卷包装,可以安全地存储和运输带卷包装装不下的较大部件。在这种方法中,多套组件被排列在与环境隔离的管道中。

管状包装的优点

  • 管状包装有助于客户在实验室中日常处理零件袋,塑料屏蔽的额外保护可以在运输和接收过程中提高零件的耐用性
  • 额外的耐用性可能意味着更低的生产损失,因此可为相同数量的成品印刷电路板购买更少的组件。但由于跌落测试和验证其他包装方法,这一点并非始终适用。

结论

汽车、消费电子、医疗设备和工业自动化等制造业对电子元件的需求不断增长,预计将在不久的将来推动市场增长。

此外,由于对有害排放的担忧与日俱增,包括德国和中国在内的主要经济体越来越倾向于电动汽车,这预计将刺激对无源组件的需求,从而促进市场增长。

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Molex莫仕提供不同类型的包装,例如,防静电散装包装、管状包装、货盘包装和卷带包装,以帮助实现自动化和降低成本的技术。这有助于全球电子制造商以合适的包装接收其所需的组件,从而简化其装配程序。