O princípio da máquina de colocação de chips

Tipo de arco
O alimentador de componentes e o substrato (PCB) são fixos, e a cabeça do remendo (com vários bicos de sucção a vácuo) se move para frente e para trás entre o alimentador e o substrato, retira o componente do alimentador, ajusta a posição e direção do componente, e depois coloca-o no substrato. Como o patch head é instalado na viga móvel de coordenadas X/Y do tipo arco, ele é nomeado.
Método de ajuste da posição e direção do componente da máquina colocadora tipo arco:
1. Ajuste mecânico de centralização da posição, ajuste da direção da rotação do bico. Este método pode atingir precisão limitada e não é mais usado em modelos posteriores.
2. Reconhecimento de laser, ajuste de posição do sistema de coordenadas X / Y, ajuste de direção da rotação do bico. Este método pode realizar o reconhecimento durante o vôo, mas não pode ser usado para componentes de matriz de grade esférica BGA.
3. Reconhecimento de câmera, ajuste de posição do sistema de coordenadas X/Y, ajuste de direção de rotação do bico. Geralmente, a câmera é fixa e a cabeça do patch voa sobre a câmera para reconhecimento de imagem. Demora um pouco mais que o reconhecimento a laser, mas pode reconhecer qualquer componente. Existem também sistemas de reconhecimento de câmeras que podem realizar o reconhecimento durante o vôo. Existem outros sacrifícios na estrutura mecânica.
Esta forma tem velocidade limitada devido à longa distância que a cabeça do remendo se move para frente e para trás. Geralmente, vários bicos de sucção a vácuo são usados ​​para coletar materiais ao mesmo tempo (até dez) e um sistema de feixe duplo é usado para aumentar a velocidade. Ou seja, o cabeçote de remendo em uma viga coleta materiais enquanto o cabeçote de remendo na outra viga coloca os componentes. A velocidade é quase duas vezes mais rápida que o sistema de feixe único. No entanto, em aplicações reais, as condições para a coleta simultânea de materiais são difíceis de alcançar, e diferentes tipos de componentes precisam ser substituídos por diferentes bicos de sucção a vácuo, e há um atraso na troca do bico de sucção.
As vantagens deste tipo de máquina são: a estrutura do sistema é simples, alta precisão pode ser alcançada e é adequada para componentes de vários tamanhos e formatos, até mesmo componentes com formatos especiais. O alimentador tem a forma de tiras, tubos e bandejas. É adequado para produção em lotes pequenos e médios e várias máquinas também podem ser combinadas para produção em grande escala.
Tipo de torre
O alimentador de componentes é colocado em um carrinho móvel de coordenada única, o substrato (PCB) é colocado em uma bancada que se move em um sistema de coordenadas X/Y e o cabeçote de correção é instalado em uma torre. Ao trabalhar, o carrinho move o alimentador de componentes para a posição de coleta de material, e o bocal de sucção a vácuo na cabeça do remendo coleta o componente na posição de coleta de material, gira para a posição de remendo (180 graus da posição de coleta de material) através do torre e ajusta a posição e direção do componente durante o processo de rotação e, em seguida, o componente é colocado no substrato.
Método para ajustar a posição e direção do componente:
Reconhecimento de câmera, posição de ajuste do sistema de coordenadas X/Y, direção de ajuste de auto-rotação do bico, câmera fixa, cabeça de patch voando sobre a câmera, reconhecimento de imagem.
Geralmente, há mais de dez a vinte cabeças de remendo instaladas na torre, e cada cabeça de remendo é instalada com 2 a 4 bicos de sucção a vácuo (modelos anteriores) a 5 a 6 bicos de sucção a vácuo (modelos existentes). Devido às características da torre, a ação é refinada e as ações de seleção e alteração do bocal de sucção, movimentação do alimentador para a posição, coleta de componentes, identificação de componentes, ajuste de ângulo, movimento da mesa (incluindo ajuste de posição) e colocação todos os componentes podem ser concluídos no mesmo ciclo de tempo, de modo que a alta velocidade real é alcançada. O ciclo de tempo mais rápido atinge 0.08~0,10 segundos por componente.
Este modelo é superior em velocidade e adequado para produção em massa, mas só pode utilizar componentes embalados em tiras. Se for um circuito integrado (IC) grande e denso, ele não pode ser concluído apenas com embalagem em bandeja, portanto ainda depende de outros modelos para trabalharem juntos. Este equipamento possui uma estrutura complexa e é caro. O modelo mais recente custa cerca de US$ 500,000, o que é mais de três vezes o do tipo arco.
Composição
Existem muitos tipos de máquinas de colocação atuais, mas seja uma máquina de colocação totalmente automática de alta velocidade ou uma máquina de colocação manual de baixa velocidade, seu layout geral é semelhante. A máquina de colocação totalmente automática é um equipamento automatizado de alta precisão controlado por um computador, integrando óptica, maquinaria e eletricidade. É composto principalmente por uma estrutura, mecanismo de transmissão e rolamento de PCB, sistema de acionamento, sistema de posicionamento e centralização, cabeçote de posicionamento, alimentador, sistema de reconhecimento óptico, sensor e sistema de controle de computador. Ele pode posicionar componentes SMD com rapidez e precisão por meio de funções como absorção-deslocamento-posicionamento-posicionamento.
Quadro
A estrutura é a base da máquina. Todas as transmissões, mecanismos de posicionamento e alimentadores estão firmemente fixados nele, portanto deve ter resistência mecânica e rigidez suficientes. Atualmente, existem vários tipos de estruturas para máquinas de colocação, incluindo principalmente fundição integral e soldagem de chapas de aço. O primeiro tipo tem forte integridade, boa rigidez, pequena deformação e operação estável e é geralmente usado em máquinas de última geração; o segundo tipo possui características de processamento simples e baixo custo. A estrutura específica da estrutura selecionada pela máquina depende do projeto geral e da capacidade de carga da máquina. Deve ser estável, fácil e sem vibrações durante a operação.
Mecanismo de transporte e transporte de PCB
O mecanismo de transporte é um sistema de transporte por correia ultrafino instalado no trilho-guia. Normalmente, a correia é instalada na borda da pista. Sua função é enviar o PCB para a posição pré-determinada e depois enviá-lo para o próximo processo após o patch. O mecanismo de transporte é dividido principalmente em dois tipos: integral e segmentado. No método integral, a entrada, patch e entrega da placa de circuito impresso ocorrem sempre no mesmo trilho guia. O bloco limite é usado para posicionamento, o pino de posicionamento é posicionado para cima, o mecanismo de fixação é usado para fixar a placa de circuito impresso e a haste de suporte na placa de suporte é apoiada para cima para completar o posicionamento e fixação da placa de circuito impresso. A precisão de posicionamento do pino de posicionamento é baixa. Quando é necessária alta precisão, um sistema óptico também pode ser utilizado, mas o tempo de posicionamento é maior. O tipo segmentado geralmente é dividido em três seções. A primeira seção é responsável por receber a PCB da tecnologia superior, a extremidade intermediária é responsável pelo posicionamento e fixação da PCB, e a última seção é responsável por enviar a PCB para o próximo processo. Sua vantagem é reduzir o tempo de transmissão do PCB.
Sistema de acionamento
O sistema de acionamento é uma estrutura chave da máquina posicionadora e o principal indicador para avaliar a precisão da máquina posicionadora. Inclui uma estrutura de transmissão XYZ e um sistema servo. Suas funções incluem apoiar o movimento do cabeçote de posicionamento e apoiar o nível de carga da PCB.