表面貼裝技術(shù)(SMT)元件貼裝系統(tǒng),通常稱為拾取貼裝機或P&P,是用于將表面貼裝器件(SMD)貼裝到印刷電路板(PCB)上的專用機器人。它們用于高速、高精度地將廣泛的電子元件,如電容器、電阻器、集成電路放置到印刷電路板上,然后用于計算機、消費電子以及工業(yè)、醫(yī)療、汽車、軍事和電信設(shè)備。類似的設(shè)備也存在于通孔元件。[1][2]這種類型的設(shè)備有時也被用來用倒裝芯片的方法封裝微芯片。
20世紀80年代和90年代
在這一時期,一條典型的SMT裝配線采用了兩種不同類型的貼片機(P&P)。
未貼片的電路板被送入快速貼片機。這些機器,有時被稱為Chip shooter,多功能機,主要放置對于位置精度要求不高、簡單的封裝元件,如電阻和電容。這些高速P&P機器是圍繞著一個能夠安裝多達二十幾個工位的單一轉(zhuǎn)塔設(shè)計而建造的。當(dāng)轉(zhuǎn)塔旋轉(zhuǎn)時,經(jīng)過機器后面的工位從安裝在移動小車上的送料器中拾取零件。當(dāng)工位繞著轉(zhuǎn)塔前進時,它經(jīng)過一個光學(xué)檢測的位置,計算出零件被拾起的角度,使機器能夠補償漂移。然后,當(dāng)工作站到達轉(zhuǎn)塔的前面時,電路板被移到適當(dāng)?shù)奈恢茫瑖娮毂恍D(zhuǎn),使零件處于適當(dāng)?shù)慕嵌确较?,然后零件被放置在電路板上。在最佳條件下,典型的拍片機每小時可放置53,000個零件,或幾乎每秒放置15個零件。
由于移動的是PCB而不是轉(zhuǎn)塔,因此只有那些不會因PCB的劇烈運動而被震松的輕質(zhì)零件才能以這種方式放置。
從高速貼片機上下來的電路板轉(zhuǎn)到高精度貼片機上。這些貼片機通常使用高分辨率的驗證相機和通過每個軸上的高精度線性編碼器的微調(diào)系統(tǒng)來放置零件,比高速機器更精確。此外,高精度貼片機能夠處理更大或更不規(guī)則形狀的零件,如大型封裝集成電路或封裝的電感線圈和微調(diào)器。與高速機不同,精密貼片機一般不使用轉(zhuǎn)塔式噴嘴,而是依靠龍門架支撐的移動頭。這些精密貼片機依靠的是具有相對較少拾取噴嘴的貼片頭。置放頭有時有一個激光識別器,掃描PC板上的反射標(biāo)記,以確定置放頭與PC板的方向。零件從送帶器或托盤上拿起,用照相機掃描(在一些機器上),然后放置在電路板上的適當(dāng)位置。有些機器還用兩個臂膀?qū)⒘慵旁跈C頭的中心,臂膀合攏使零件居中;然后機頭旋轉(zhuǎn)90度,臂膀再次合攏,使零件再次居中。在許多情況下,一些部件的誤差小于半毫米。
2000年到2010年
由于擁有兩臺獨立的機器來放置零件的巨大成本,CHIP SHOOTER高速機的速度限制,以及機器的不靈活性,電子元件機器制造商放棄了這種技術(shù)。為了克服這些限制,他們轉(zhuǎn)而采用一體化的模塊化、多頭、多龍門的機器,可以根據(jù)所制造的產(chǎn)品在不同的模塊上快速更換頭,轉(zhuǎn)而采用具有多個微型炮塔的機器,能夠放置整個系列的元件,理論速度為每小時13.6萬個元件。最快的機器的速度可以達到200,000 CPH(每小時組件)。
2010年以后
在貼片機上更換機頭需要更多的機頭庫存和不同機頭的相關(guān)備件,以盡量減少停機時間。安置機有一個多合一的貼裝頭,可以貼裝從0.4毫米×0.2毫米到50毫米×40毫米的部件。除此之外,還有一個新概念,即用戶可以在高峰期借用性能?,F(xiàn)在的行業(yè)方法有了很大的變化,更加注重工藝的軟件應(yīng)用。隨著新的應(yīng)用,如POP和基片上的晶圓放置,該行業(yè)正在超越傳統(tǒng)的組件放置。SMT用戶的需求有很大不同。對于許多人來說,由于成本和速度問題,高速機器并不適合。隨著最近經(jīng)濟環(huán)境的變化,對SMT貼裝的要求變得集中在機器的多功能性上,以處理短流程和快速轉(zhuǎn)換。[引用]這意味著帶有視覺系統(tǒng)的低成本機器為SMT用戶提供了一個經(jīng)濟實惠的選擇。與超快速貼片系統(tǒng)相比,低端和中端機器的用戶更多。