SMT生產(chǎn)中的貼片技術(shù)通常是指用一定的方式將片式元器件準(zhǔn)確地貼放到PCB指定的位置, 這個(gè)過(guò)程英文稱之為“Pick and Place”, 顯然它是指吸取 /拾取與放置兩個(gè)動(dòng)作。在SMT初期,由于片式元器件尺寸相對(duì)較大,人們用鑷子等簡(jiǎn)單的工具就可以實(shí)現(xiàn)上述動(dòng)作,至今尚有少數(shù)工廠仍采用或部分采用人工放置元件的方法。但為了滿足大生產(chǎn)的需要,特別是隨著SMC/SMD的精細(xì)化,人們?cè)絹?lái)越重視采用自動(dòng)化的機(jī)器--貼片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)高速高精度的貼放元器件。
近30年來(lái),貼片機(jī)已由早期的低速度(1-1.5秒/片)和低精度(機(jī)械對(duì)中)發(fā)展到高速(0.08秒/片)和高精度(光學(xué)對(duì)中,貼片精度+-60um/4δ)。高精度全自動(dòng)貼片機(jī)是由計(jì)算機(jī)、光學(xué)、精密機(jī)械、滾珠絲桿、直線導(dǎo)軌、線性馬達(dá)、諧波驅(qū)動(dòng)器以及真空系統(tǒng)和各種傳感器構(gòu)成的機(jī)電一體化的高科技裝備。從某種意義上來(lái)說(shuō),貼片機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為SMT的支柱和深入發(fā)展的重要標(biāo)志,貼片機(jī)是整個(gè)SMT 生產(chǎn)中最關(guān)鍵、最復(fù)雜的設(shè)備,也是人們初次建立SMT生產(chǎn)線時(shí)最難選擇的設(shè)備。
本章將著重討論貼片機(jī)的主要結(jié)構(gòu),工作原理,各類貼片機(jī)的主要特點(diǎn)以及IPC最新推出的貼片機(jī)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),為選購(gòu)及組織驗(yàn)收貼片機(jī)提供依據(jù)。
9.1 貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)與特性
目前 ,世界上生產(chǎn)貼片機(jī)的廠家有幾十家,貼片機(jī)的品種達(dá)幾百個(gè)之多,但無(wú)論是全自動(dòng)貼片機(jī)還是手動(dòng)貼片機(jī),無(wú)論是高速貼片機(jī)還是中低速貼片機(jī),它的總體結(jié)構(gòu)均有類似處。
貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為:機(jī)架,PCB傳送機(jī)構(gòu)及支撐臺(tái)X,Y與Z/θ伺服,定位系統(tǒng),光學(xué)識(shí)別系統(tǒng),貼片頭,供料器,傳感器和計(jì)算機(jī)操作軟件?,F(xiàn)將上述各種結(jié)構(gòu)的特征及原理簡(jiǎn)下。
9.1.1 機(jī)架
機(jī)架是機(jī)器的基礎(chǔ),所有的傳動(dòng)、定位、傳送機(jī)構(gòu)均牢固地固定在它上面,大部分型號(hào)的貼片機(jī)及其各種送料器也安置在上面,因此機(jī)架應(yīng)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度和剛性。目前貼片機(jī)有各種形式的機(jī)架,大致可分為兩類。
1. 整體鑄造式
整體鑄造的機(jī)架的特點(diǎn)是整體性強(qiáng),剛性好,整個(gè)機(jī)架鑄造后采用時(shí)效處理,機(jī)架的變形微小,工作時(shí)穩(wěn)固。高檔機(jī)多采用此類結(jié)構(gòu)。
2. 鋼板燒焊式
這類機(jī)架由各種規(guī)格的鋼板等燒焊而成,再經(jīng)時(shí)效處理以減少應(yīng)力變形.它的整體性比整體鑄造低一點(diǎn),但具有加工簡(jiǎn)單,成本較低的特點(diǎn).在外觀上(去掉機(jī)器外殼)可見(jiàn)到焊縫.
機(jī)器采用那種結(jié)構(gòu)的機(jī)架,取決于機(jī)器的整體設(shè)計(jì)和承重.通常機(jī)器在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)平穩(wěn),輕松,無(wú)震動(dòng)感 (用金屬幣立于機(jī)器上不會(huì)出現(xiàn)翻倒),從某種意義上來(lái)講機(jī)架起著關(guān)鍵作用.
9.1.2 傳送機(jī)構(gòu)與支撐臺(tái)
傳送機(jī)構(gòu)的作用是將需要貼片的PCB送到預(yù)定位置,貼片完成后再將SMA送至下道工序。
傳送機(jī)構(gòu)是安放在軌道上的超薄型皮帶傳送系統(tǒng)。通常皮帶安置在軌道邊緣,皮帶分為A,B,C三段,并在B區(qū)傳送部位設(shè)有PCB夾緊機(jī)構(gòu),在A,C區(qū)裝有紅外傳感器,更先進(jìn)的機(jī)器還帶有條形碼閱讀器,它能識(shí)別PCB的進(jìn)入和送出,記錄PCB的數(shù)量。
傳送機(jī)構(gòu)根據(jù)貼片機(jī)的類型又分為兩種。