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贴片机各部件的名称及功能
1. 主机
1.1 主电源开关(Main Power Switch):开启或关闭主机电源
1.2 视觉显示器(Vision Monitor):显示移动镜头所得的图像或元件和记号的识别情况。
1.3 操作显示器(Operation Monitor):显示机器操作的VIOS软件屏幕,如操作过程中出现错误或有问题时,在这个屏幕上也显示纠正信息。
1.4 警告灯(Warning Lamp):指示贴片机在绿色、和红色时的操作条件。
绿色:机器在自动操作中
:错误(回归原点不能执行,拾取错误,识别故障等)或联锁产生。
红色:机器在紧急停止状态下(在机器或YPU停止按钮被按下)。
1.5 紧急停止按钮(Emergency Stop Button):按下这按钮马上触发紧急停止。
2. 工作头组件(Head Assembly)
工作头组件:在XY方向(或X方向)移动,从供料器中拾取零件和贴装在PCB上。
工作头组件移动手柄(Movement Handle):当伺服控制解除时,你可用手在每个方向移动,当用手移动工作头组件时通常用这个手柄。
3. 视觉系统(Vision System)
移动镜头(Moving Camera):用于识别PCB上的记号或照位置或坐标跟踪。
独立视觉镜头(Single-Vision Camera):用于识别元件,主要是那些有引脚的QPF。
背光部件(Backlight Unit):当用独立视觉镜头识别时,从背部照射元件。
激光部件(Laser Unit):通过激光束可用于识别零件,主要是片状零件。
多视像镜头(Multi-Vision Camera):可一次识别多种零件,加快识别速度。
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贴片机原理
拱架型
元件送料器、基板(PCB)是固定的,贴片头(安装多个真空吸料嘴)在送料器与基板之间来回移动,将元件从送料器取出,经过对元件位置与方向的调整,然后贴放于基板上。由于贴片头是安装于拱架型的X/Y坐标移动横梁上,所以得名。
拱架型贴片机对元件位置与方向的调整方法:
1)、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向,这种方法能达到的精度有限,较晚的机型已再不采用。
2)、激光识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向,这种方法可实现飞行过程中的识别,但不能用于球栅列件BGA。
3)、相机识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向,一般相机固定,贴片头飞行划过相机上空,进行成像识别,比激光识别耽误一点时间,但可识别任何元件,也有实现飞行过程中的识别的相机识别系统,机械结构方面有其它牺牲。
这种形式由于贴片头来回移动的距离长,所以速度受到限制。一般采用多个真空吸料嘴同时取料(多达上十个)和采用双梁系统来提高速度,即一个梁上的贴片头在取料的同时,另一个梁上的贴片头贴放元件,速度几乎比单梁系统快一倍。但是实际应用中,同时取料的条件较难达到,而且不同类型的元件需要换用不同的真空吸料嘴,换吸料嘴有时间上的延误。
这类机型的优势在于:系统结构简单,可实现高精度,适于各种大小、形状的元件,甚至异型元件,送料器有带状、管状、托盘形式。适于中小批量生产,也可多台机组合用于大批量生产。
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贴片机在电路板上的编程
的PIC器件的使用者会面临一项困难的选择:是冒遭受质量问题的风险,采用手工编制程序呢?还是另外寻找一种可以替代的编程方法,从而消除掉手工触摸的方法呢?
为了能够实现后者,制造厂商们初开始采用板上编程(on-board programming 简称OBP)的方式。OBP是一种简单的方法,它是将PIC贴装到印刷电路板(printed circuit board 简称PCB)上以后再进行编程的。一般情况下在电路板上进行测试或者说进行功能测试。闪存、电子式可清除程序化唯读内存(Electrically Erasable ProgrammableRead-Only Memory简称EEprom)、基于EEprom的CPLD器件、基于EEprom的FPGA器件,以及内置闪存或者EEprom的微型控制器,所有这些元器件均采用OBP形式进行编程。
为了能够满足闪存和微型控制器的使用要求,在实施OBP的时候常用的方法就是借助于针盘式夹具(bed-of-nails fixture),使用自动测试设备(automatic test equipment 简称ATE)编程。对于逻辑器件来说进行编程颇为复杂,不太适合利用ATE针盘式夹具来进行编程。
一项基于IEEE规范原创开发的新型OBP技术可以支持测试,展现出充满希望的前程。这项规范称为IEEE 1149.1,它详细规定了边界扫描的一系列协议,已经用于许IC编程方法中。
如果电子产品制造商要使用IEEE 1149.1的编程方法时,他们所依赖的具有知识产权保护的工具主要是由各种各样的半导体制造厂商所提供。但是使用他们的工具进行编程非常慢。同样,因为他们出于保护知识产权的本能,每个工具于单个用户所使用的器件。如果说在一块电路板上的PIC器件是由多个用户所使用的话,这将是一个很大的缺陷。
总而言之,使用OBP方法可以消除掉手工操作器件和将编程溶入测试中去,以及制造生产缓慢的现象。然而,编程所需的时间可能也是缓慢的。
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贴片机相关检测设备
AOI(光学检查机)、X-Ray检测仪、在线测试仪(ICT)、飞针测试仪等。
相关概述
为了能够在现如今激烈的市场竞争中赢得一席之地,电子产品制造厂商必须不断地寻找一条能够降低产品成本和产品导入市场的时间,与此同时又能够不断提升新产品质量的新路。此外还必须改善生产制造工艺和规程,电子产品制造厂商同样也要促使半导体器件制造厂商将更多的功能溶入微型化尺寸的可编程集成电路(programmable integrated circuits 简称PIC)中去。于是,对于电子产品的设计和制造,走一条尺寸更小、功能更强和价格更低的道路在我们面前清晰地展示了出来。在此背景下,现如今的可编程集成电路拥有很多的引脚、具有很强的功能,并且采用了具有创新意义的组装形式。但是希望采用PIC器件的电子产品制造厂商必须克服在进行编程过程中所遇到的一些问题。简单地说,为了能够顺利地对PCI器件进行编程,需要学习一些新的方法。
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