贴片机的选型

贴片机的选型
贴片机是用来实现高速、高精度地贴放元器件的设备，是
整个SMT生产中关键、多而杂的设备。

贴片机是SMT的生产中要用
到贴片设备。

贴片机就是把贴片元件精准的摆放在相应的位置，然
后用事先涂抹的红胶和锡膏粘合住，然后过回流焊接炉，就可以把
贴片元件固定在PCB板上了。

随着表面贴装技术的快速进展，贴片机在我国电子组装行
业中的应用越来越广泛。

面对型号浩繁的贴片机，如何选型仍是一
个多而杂而困难的工作，对贴片机选型时应注意以下几个关键技术
问题。

1、贴片机类型
目前贴片机大概可分为四种类型：动臂式、复合式、转盘
式和大型平行系统。

不同种类的贴片机各有优劣，通常取决于应用
或工艺对系统的要求，在其速度和精度之间也存在肯定的平衡。

动臂式机器具有较好的快捷性和精度，适用于大部分元件，高精度机器一般都是这种类型，但其速度无法与复合式、转盘式和
大型平行系统相比。

不过元件排列越来越集中在有源部件上，譬如
有引线的QFP和BGA阵列元件，安装精度对高产量有至关紧要的作用。

复合式、转盘式和大型平行系统一般不适用于这种类型的元件
安装。

动臂式机器分为单臂式和多臂式，单臂式是早先进展起来的
现在依旧使用的多功能贴片机。

在单臂式基础上进展起来的多臂式贴片机可将工作效率成倍提高，如YAMAHA公司的YV112就含有两个带有12个吸嘴的动臂安装头，可同时对两块电路板进行安装。

复合式机器是从动臂式机器进展而来的，它集合了转盘式和动臂式的特点，在动臂上安装有转盘，像Siemens的SiplaceHS 系列贴片机，有两个带有12个吸嘴的转盘。

由于复合式机器可通过加添动臂数量来提高速度，具有较大快捷性，因此它的进展前景被看好，如Siemens推出的HS50机器就安装有4个这样的旋转头，贴装速度可达每小时5万片。

转盘式机器由于拾取元件和贴片动作同时进行，使得贴片速度大幅度提高，这种结构的高速贴片机在我国的应用为普遍，不但速度较高，而且性能特别的稳定，如松下公司的MSH3机器贴装速度可实现0.075秒／片。

但是这种机器由于机械结构所限，其贴装速度已实现一个极限值，不可能再有大幅度提高。

大型平行系统由一系列的小型独立组装机构成。

各自有丝杠定位系统机械手，机械手带有摄像机和安装头。

各安装头都从几个带式送料器拾取元件，并能为多块电路板的多块分区进行安装，这些板通过机器定时转换角度对准位置。

如PHILIPS公司的FCM机器有16个安装头，实现了0.0375秒／片的贴装速度，但就每个安装头而言，贴装速度在0.6秒／片左右，仍有大幅度提高的可能。

复合式、转盘式和大型平行系统属于高速安装系统，一般
用于小型片状元件安装。

转盘式机器也被称作射片机（Chipshooter），由于它通常用于组装片式电阻电容。

另外，此类
机器具有高速射出的本领。

高速机器由于结构较一般动臂式机器多
而杂很多，因而价格也高出很多，在选择设备时要考虑到这一点。

试验表明，动臂式机器的安装精度较好，安装速度为每小
时5000—20000个元件（cph）。

复合式和转盘式机器的组装速度较高，一般为每小时20000—50000个。

大型平行系统的组装速度快，
可达每小时50000—100000个。

2、视觉系统
机器视觉系统是显著影响元件安装的第二个因素，机器需
要知道电路板的精准位置并确定元件与板的相对位置才略保证自动
组装的精度。

成像通过使用视像系统完成。

视像系统一般分为俯视、仰视、头部或激光对齐，视位置或摄像机的类型而定。

（1）俯视摄像机在电路板上搜寻目标（称作基准），以便
在组装前将电路板置于正确位置；
（2）仰视摄像机用于在固定位置检测元件，一般采纳CCD
技术，在安装之前，元件必须移过摄像机上方，以便做视像处置。

粗看起来，好象有些耗时。

但是，由于安装头必须移至送料器收集
元件，假如摄像机安装在拾取位置（从送料处）和安装位置（板上）
之间，视像的取得和处置便可在安装头移动的过程中同时进行，从
而缩短贴装时间；
（3）头部摄像机直接安装在贴片头上，一般采纳Line—sensor技术，在拾取元件移到指定位置的过程中完成对元件的检测，这种技术又称为飞行对中技术，它可以大幅度提高贴装效率；
（4）激光对齐是指从光源产生一适中的光束，照射在元件上，来测量元件投射的影响。

这种方法可以测量元件的尺寸、形状
以及吸嘴中心轴的偏差。

但对于有引脚的元件，如：SOIC、QFP和BGA则需要第三维的摄像机进行检测。

这样每个元件的对中又需要
加添数秒的时间。

很明显，这对整个贴片机系统的速度将产生很大
影响。

在三种元件对中方式（CCD、Line—sensor、激光）中，以CCD技术为，目前的CCD硬件性能都具备相当的水平。

在CCD硬件
开发方面前些时候开发了背光（Back—Lighting）及反射光（Front—Lighting）技术，以及可编程的照明掌控，以更好应付各
种不同元件贴装需要。

3、送料
动臂式机器可支持多种不同类型的送料器，如带式、盘式、散装式、管式等。

这一点与高速安装系统形成鲜明对比，后者只能
使用散装式或带式两种送料器。

在安装很多大型IC时，如QFP和BGA，动臂式机器是惟一
的选择。

除了贴装精度外，高速机器不支持盘式送料器也是紧要原因。

一般来说制造商应考虑供料器在其机器上的通用性，但有
时制造商也会为其某种特定机器设计送料器，这样就限制了送料器
在其他机器上的用途。

专用机器不但会导致大量送料器闲置，而且
还需要空间存储它们。

4、快捷性
由于目前电子产品的竞争日趋激烈，生产的不确定因素加大，需常常调整产品的产量或布置产品转型，因而对贴片机也就提
出了相应的要求，即要求具有良好的快捷性，以适应当前千变万化
的生产制造环境，这就是我们常说的柔性制造系统（FMS）。

例如美
国环球仪器公司的贴片机，从点胶到贴片的功能互换时，只需将点
胶组件与贴片组件互换，这种设备适合多任务、多用途、投产周期
短的加工企业。

机器快捷性是我们在选购设备时要考虑的关键因素。

标签:贴片机。