贴片机性能比较

±67m/3δ/37 m/3δ ~2.0sec
1.5sec
~3.0sec
3.2性價比對照 3.2性價比對照
這里我們用貼裝成本(Cpp, cost per placement) 來計算成本效益。Cpp = $機 器成本 ÷ 每小時貼片數。顯然這個數位 越低越好。
Machine Type Machine Brand Machine Model Panasert
12-nozzle revolver×1head ×2beam=24 nozzles
Table Configuration
1 movable table
1 movable table
1 movable table
1 movable table
1 movable table
2 tables/fixed 2 tables/fixed at at placement placement
1.1過頂拱架型系統 1.1過頂拱架型系統
過頂拱架型系統在廣泛的元件範圍上提供 較大的靈活性和精度，但速度不能與傳塔 型或大規模平行系統相比。由於元件範圍 變得更加集中在有源元件(active (active device)，如引腳型QFP(quad flat pack)， 和區域排列(area-array)元件，如 BGA(ball grid array)，貼裝精度對獲得 更高的合格率變得更爲關鍵。轉塔和大規 模平行系統通常不適合於這些類型的元件。
Through-put CPH
21,175
8,100
40,000
20,000
10,000
Placement Accuracy(Chip/QF Ps) PCB Exchange Time
±0.06mm/3δ
±70m/3δ/25 ±70m/3δ/25 m/3δ m/3δ ~3.0sec ~3.2sec
±62m/3δ
3 貼片機的比較
貼片機廠商和機型眾多﹐我們可從速度(cph贴 放率)、精度和可重復性、性价比和质量 四個 方面進行考慮。貼裝速度﹐即每小時貼裝數量 (cph)﹐是最重要的性能參數。它表征了整個生 產線的生產周期。精度和可重復性并不是與生 俱來的。我們必須確保設備在其預期壽命內能 足夠精確地貼裝現有的以及將加載的器件類型。 精度通常由微米為單位所表征﹐它是指BGA 、 QFP 、 CSP和SMD上接觸線條的寬度。重復性 是指設備貼裝如0201尺寸器件或CSP上的精細 線條時﹐設備進行成千上萬次的操作﹐誤差范 圍仍保持在封裝尺度和板子引腳大小的適當范 圍內。
3.4SMT段不良率對比 3.4SMT段不良率對比
單位﹕Dppm
60 50 40 30 20 10 0 Jan F eb Mar Sony Apr Panasert May Jun Jly
Siemens
Jan Sony Panasert Siemens 35 33 24
Feb 38 36 26
Mar 33 31 22
高速機 Universal Siemens
中速機 Yamaha Sony Panasert
泛用機 Universal SIEMENSSONY
GSM-2 F5-HM SI-E2100
MSHIII(M) MV2VB(M) M402-LMSR(XL) HSP4797L HS-50 C
HS-60
S27-HM YX100XG SI-E1100 MPAV2B(XL) MSF(XL)
1.3大規模平行系統 1.3大規模平行系統
大規模平行系統使用一系列小的單獨的 貼裝單元。每個單元有自己的絲杆位置 系統，安裝有相機和貼裝頭。每個貼裝 頭可吸取有限的帶式送料器，貼裝板的 一部分，板以固定的間隔時間在機器內 步步推進。單獨地各個單元機器運行慢。 可是，它們連續的或平行的運行結果有 很高的産量。
1.2轉塔型系統 1.2轉塔型系統
轉塔型系統由於有一系列的各自轉動的頭而達 到相當高的速度。然而，对贴片过程关键的是 送料方式，在高速机上是有限的，因为这些机 器不能从从矩阵托盘上拿元件或粘性带上拿裸 装芯片。甚至在高速方面，高速机可能是质量 问题的来源。因为他们的基本结构要求机板和 送料器移动到贴片头位置，准确性被打折扣， （当机板移动时，元件也可能会跟着移动)。另 外,对密脚元件或倒装芯片的应用，由于其原本 的设计，高速机不能实现必要的贴片精度，这 是那些有成本效益的电路装配所需要的。
1 input nozzles× 12 head×1 Head Configuration beams=12 nozzles
Four-nozzle head robot(gantry)
10 input nozzles 4(7) input 6(12)-nozzle nozzles×1 head× ×1 head× revolver 2beams=20 2beams=8(14)n head+1nozzle ozzles nozzles
Placement Max.Tact(Chip/ 0.075sec/point QFPs) Through-put CPH Placement Accuracy(Chip/ QFPs) PCB Exchange Time 48,000
0.1sec/point
0.08sec/point
0.1sec/point
貼片機性能比較
目
貼片機技朮概述 貼片機發展趨勢 几種貼片機的比較 總結
錄
1 貼片機技朮概述
元件貼裝設備按位置系統分為三種：過 頂拱架型(overhead gantry-style, 有時叫做 笛卡爾型Cartesion)系統、轉塔系統(turret system)和大規模平行系統(massively parallel sHale Waihona Puke Baidustem)。每個位置系統都有優點 和缺點，看其應用或使用的工藝，通常 在速度與精度之間有一個權衡。
Head Configuration
16-head turret 12-head turret 16-head turret 16-head turret 12-head turret with with 5 with 6 with 5 with 5 2nozzles/head nozzles/head nozzles/head nozzles/head nozzles/head
324000
348000 400000 210000
90000
99000
261000 207000
230000
156000
121500
48,000
36,000
60,000
45,000
48,000
50,000
60,000
26,500
20,000
21,175
8100/ 6700
40000/ 13800
20000/ 5000
±67.5m/3δ
~3.2sec
~2.4sec
~3.5sec
~3.0sec
~3.0sec
~3.0sec
Machine Type Machine Brand Machine Model
中速機 SONY SI-E1100 Panasert MPAV2B(XL) MSF(XL)
泛用機 Universal GSM-2 SIEMENS F5-HM SONY SI-E2100
1 table/fixed at placement
Placement Max.Tact(Chip/QF Ps)
0.17sec/point
0.44sec/0.53sec 0.094sec/0.26sec 0.18sec/0.72sec
0.36sec
0.6sec/movcam;1.4 sec/fixcam Moving camera:6000CPH, Fixed camera:2500CPH ±0.06mm/3δ/± 0.05mm/3δ 1.5sec
1 input nozzle
Table Configuration
1 table/fixed at placement
1 tables/fixed at 2 tables/fixed at placement placement
1 table/fixed at placement
1 table/fixed at placement
0.075sec/point 0.072sec/point 0.144sec/point
36,000
45,000 ±75m//± 0.1mm/3δ ~2.2sec
36,000
48,000
50,000
25,000
±0.1mm/3δ
±0.1mm/3δ
±0.1mm/3δ
±0.1mm/3δ
±67.5m/3δ
Panasonic系列機型眾多﹐機器結構以及 操作系統和操作界面都不相同﹐雖能滿 足不同的生產需求﹐但也造成了使用和 維護的困難﹐更由于Feeder和Nozzle不能 互換﹐勢必造成備品的增加。 Siemens和Sony機型比較少﹐操作系統操 作界面大體相同﹐Feeder和Nozzle可以互 換﹐能夠減少額外的支出。
2 貼片機發展趨勢
由于片状元件及其包装的大小正在变得更小 ﹐ 诸如BGA、 BGA、片状规模包装(CSP)和倒装 芯片等复杂包装的日益增加的使用, SMT将理 所当然地将置身于其中﹐新的贴片系统将不得 不处理诸如0402、0201甚至01005这样的元件 ﹐贴片机工业在四个不同的市场方面正面临产 品挑战：灵活性与密脚、高速度、高速倒装芯 片和超高速。每个都有其自己的处理要求，每 个都要求特殊的贴片机考虑因素。
Placement Max.Tact( 0.075 Chip/QFP s)
0.1
0.06
0.08
0.075
0.072
0.06
0.135
0.18
0.17
0.44/ 0.094/ 0.18/ 0.53 0.26 0.72
0.36
0.6sec/mo vcam;1.4 sec/fixcam
Price(US$ 243000 261000 247500 225000 ) Throughput CPH
貼片機參 數性能一 覽表
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Machine Type Machine Brand Machine Model MSHIII(M) Panasert MV2VB(M) MSR(XL)
高速機 Universal HSP4796L HSP4797 SIEMENS HS-50 12-nozzle revolver× 1head× 4beam=48 nozzles S25-HM
M oving camera:60 10,000 00CPH, Fixed camera:25
Cpp
5.06
7.25
4.13
5.00
6.75
6.96
6.67
7.9
4.5
4.68
32.2~ 5.18~ 39.0 15
11.5/ 46
15.6
20.3~48 .6
3.3操作性和可維護性比較 3.3操作性和可維護性比較
Siemens
Jan Sony Panasert Siemens 38 41 25
Feb 45 37 33
Mar 32 38 28
Apr 48 41 31
May 42 35 22
Jun 46 42 28
Jly 56 41 24
3.6吸料率比較 3.6吸料率比較
吸料率是貼片機重要的性能參數﹐直接決定物 料的利用率﹐也間接影響到產品的品質。 對上面几種貼片機的調查發現﹐當元件尺寸大 于0603時﹐其吸料率均穩定在99.9%以上。當 元件小于0402時﹐對于轉塔式機器﹐如 Panasert公司的MSH,MV2VB,MSR和Universal 公司的HSP4796﹐HSP4797等吸料率一般低于 99.9%且不穩定。采用其他結構的﹐Siemens的 HS50,SONY的E1100吸料率也能達到99.9%以 上。
Apr 36 28 24
May 35 31 24
Jun 37 32 23
Jly 52 33 20
3.5設備MTTR(設備異常停機維 3.5設備MTTR(設備異常停機維 修時間) 修時間)比較
單位﹕分鐘(min)
60 50 40 30 20 10 0 Jan Feb Mar Sony Apr Panasert May Jun Jly
性價比即是考慮以更有成本效益的方法 来完成所有的元件贴装。贴装成本(Cpp, cost per placement)正成为行业内除了最 低产量的实验类环境之外的所有生产的 追求目标 。質量則指設備的可靠性﹐壽 命﹐可維護性和未來認証情況等。
3.1几種主要貼片機對照表 3.1几種主要貼片機對照表
下表列出了几種主要貼片機的結構及貼裝 速度和精度。