智慧應用 影音
innoTech2022
榮耀會員

智茂科技深耕自動PCB分板機,助電子廠打造智慧製造產線

智茂科技總經理董文榮表示,發展至今,智茂自動分板機已是許多電子廠建構自動化、智慧製造產線的首選。明雲青

所謂印刷電路板(PCB)分板,對許多電子組裝廠都是重要工序,旨在提高表面黏著技術(SMT)產線的生產效率。具體來說,PCB經常會被設計為一塊大板,稱為「連板」或「拼板」,然後透過「分板」程序、將大板切割為多個小板,最終再進入產品組裝階段。

早期許多廠商都利用手動、V-CUT或沖壓等方式執行分板,礙於應力較大,易造成板上零件受損或接觸性劣化,連帶影響3C電子產品耐用度。近10多年來,多數工廠基於人力不足,加上消費者更加講究品質,迫使業主必須不斷增進切割精度,因而導入自動分板製程設備,以提高PCB可靠度。

 點擊圖片放大觀看

智茂科技總經理董文榮強調,為地球盡一分力量,是智茂研發團隊的另一重要使命,將透過緊湊設計、節能零組件、智慧製造的實踐,來達到節能減碳。明雲青

隨著自動分板機市場加溫,也讓智茂電腦科技的營運績效增色許多。主要是因為,智茂擁有近30款不同類型的分板機款式,客製化程度高、最能契合各個製造領域的生產需求,加上隨著技術能量與時俱進,驅使分板切割精度、抗振動、抗粉塵等能力不斷提升,也讓智茂穩居台灣自動分板機市佔率冠軍,在對岸市場也居於領先地位,甚至目前已逐步將銷售觸角延伸至越南、印度、墨西哥與巴西等國。

因應行動裝置崛起,聚焦研發自動分板機

智茂總經理董文榮指出,公司創立於1993年,初期以經營廣播教學網路系統為主、產業自動化設備為輔。時至1996年,鑒於廣播教學網路系統需求顯著下滑,決定全面轉向自動化市場,憑藉電子電機、程式設計與視覺自動化等技術根底,再補強機械方面的人才資本,積極投入電子廠SMT、PCB設備,發展一系列自動印刷設備,希望打破原本由進口設備寡佔的局面。

「一開始不論研磨、鑽孔、量測…等設備,智茂什麼都做、也未設定重點,導致研發布局上有些紛雜,」董文榮說,10多年前智茂做出重大決定,專注從事PCB分板機的生產銷售。起初從Off-line離線分板機切入;直至2008年時因應行動裝置市場蓬勃興起,順勢專攻In-line在線全自動分板機,並強調能依照客戶製程需求,提供最合適方案。

透過自動分板機,從空的電路板送入、到最終成品板產出,一整條線不需人力介入,再搭配不斷精進的MES自動化連線功能,使客戶得以朝著智慧工廠、關燈工廠等目標大步前行;因效益顯著,加上與其他製程設備相比相對便宜,讓自動分板機的銷量穩定攀高。迄至目前,分板機業務已佔智茂逾九成營業比重。

綜觀全球,有能力生產自動分板機的業者約莫百家,從前只會做離線分板機的大量業者漸被市場淘汰。董文榮指出,以台灣而論,可生產自動分板機的廠商僅3、4家;也許有人好奇,台灣產製工具機的實力強勁,為何分板機供應商這麼少?此乃因為,自動分板機涉及諸多整合難題,不僅具備自動化、智慧化元素,還必須兼顧品質可靠、交貨迅速、價格合理等目標達成,門檻其實不低。

智茂具備機械設計、軟體設計、視覺自動化設計、業務接單、客戶服務一條龍實力,在經營體質上,可適應少量多樣、快速應變的生產模式,故能將分板機做精做深。

採模組化緊湊設計,致力縮短交期

前面提到,智茂已發展出近30款分板機,總結來說可歸類三大主軸,分別是行動裝置、筆電 / 伺服器、車用電子;因三類產品的零件厚薄不一、電路結構不同,故適用不同切割模式。以手機、平板、穿戴裝置等行動設備來說,因零件薄、板子小,適合利用Tray盤做上板與收板動作,所以智茂針對此製程特性,發展出能從於上部切削的自動分板機,亦針對分板之前(上板)、之後(翻板 / 收板),分別開發對應的上板機(Loader)、翻板機 / 收板機(Turnover / Unloader)。

反觀筆電 / 伺服器、車用電子等產品,前者板子尺寸大,後者板子雖不大但零件很高,反倒都適合從下部切削,因此不管在分板機或前後輔助設備的設計上,便與前述內容多所歧異。總之智茂可依據其專業經驗,為客戶提供最佳的整線搭配組合。

董文榮說,電子工廠從頭到尾各項製程設備,並非出自單一供應來源,彼此未必採用相同傳輸協議、意即大家講的語言不同,因此各個設備適合走縱向溝通模式,從上位的MES系統來獲取當下生產指令。換言之所有製程設備皆需具備與MES通訊的能力,分板機也不例外。

智茂的自動分板機已備妥PC-Based、Web Server或PLC等不同連線窗口,能聽得懂各種MES慣用的語言,因此可在執行分板作業前,向MES詢問前段工序的參數,以便做出因應調整;也可在分板後執行視覺檢測,再將結果回報給MES。此外透過分板機的連網功能,也能擷取加工過的產品序列號,讓用戶在掃描二維條碼後,即可立即獲取精準的生產履歷。

談到視覺檢測,智茂可支援多種模式,一是將檢測功能內建於分板機,好處是較具成本優勢,但既做分板又做檢測,難免稍微拖長Cycle Time;另一是部署外部檢測機,甚至可透過雙台串聯模式,將Cycle Time降至最低,惟成本較高。無論如何,智茂會依據客戶前段SMT貼片製程的速度快慢,給出最佳的視覺檢測配置建議;例如貼片的Cycle Time一般介於10~15秒,越接近15秒代表速度越慢,相對沒有加速分板的必要,就適合走內建的檢測模式。

董文榮表示,展望今後,智茂尚有許多要努力達成的目標。譬如在設計階段,儘可能採用模組化緊湊結構,連帶後續的備料、生產也都採取模組化模式。影響所及,智茂從接單到出貨的週期,已從早期兩個月、降至去年(2021)的30天,預計今年內再壓縮至3週。

此外智茂利用部分AI技術發展出「智慧編程」功能,讓工程師只要利用CCD取像,即可結合系統分析,自動生成切割路徑與切割路徑程式,不需像從前般辛苦撰寫程式;除可將編程作業時間從1小時減至5分鐘,也能把人為失誤降至最低。目前智茂已將此功能推向市場,期望讓更多用戶受益。

  •     按讚加入DIGITIMES智慧應用粉絲團
更多關鍵字報導: PCB 智慧製造