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贴片机转塔型
元件送料器放于一个单坐标移动的料车上,基板(PCB)放于一个X/Y坐标系统移动的工作台上,贴片头安装在一个转塔上,工作时,料车将元件送料器移动到取料位置,贴片头上的真空吸料嘴在取料位置取元件,经转塔转动到贴片位置(与取料位置成180度),在转动过程中经过对元件位置与方向的调整,将元件贴放于基板上。
对元件位置与方向的调整方法:
相机识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴自旋转调整方向,相机固定,贴片头飞行划过相机上空,进行成像识别。
一般,转塔上安装有十几到二十几个贴片头,每个贴片头上安装2~4个真空吸嘴(较早机型)至5~6个真空吸嘴(现**型)。由于转塔的特点,将动作细微化,选换吸嘴、送料器移动到位、取元件、元件识别、角度调整、工作台移动(包含位置调整)、贴放元件等动作都可以在同一时间周期内完成,所以实现真正意义上的高速度。快的时间周期达到0.08~0.10秒钟一片元件。
此机型在速度上是优越的,适于大批量生产,但其只能用带状包装的元件,如果是密脚、大型的集成电路(IC),只有托盘包装,则无法完成,因此还有赖于其它机型来共同合作。这种设备结构复杂,造价昂贵,机型约在US$50万,是拱架型的三倍以上。
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贴片机行业背景
对于PIC器件来说,以往普遍采用DIP、PLCC或者SOIC的封装形式。然而,随着人们对紧凑型、高性能产品的需求增加,要求引入更为的PIC器件。现如今的闪存器件可以采用SOP、TSOP、VSOP、BGA和微小型BGA封装形式。高性能的微型控制器、CPLD器件和FPGA器件一直到可以采用QFP、BGA和微型BGA封装形式,其所拥有的引脚数量范围从44条一直可以达到**过800条以上。
由于非常多的引脚数量和很小的外形尺寸,这些元器件中的大部分仅能够采用微细间距的封装形式。微细间距的元器件所拥有的引脚非常脆弱,间距只有0.508(20 mils)或者说间隙几乎没有。这样人们就将目光瞄向了使用PIC器件来应对这一挑战。 具有高密度和高性能的PIC器件价格是很昂贵的,要求采用高质量的编程设备,需要拥有非常优异的过程控制,以求将元器件的废弃程度降低到小的程度。
在采用手工编制程序的操作过程中,微细间距元器件实际上肯定会遭遇到来自共面性和其它形式的引脚损伤因素的威胁。如果说引脚受到了损伤的话,那么将可能导致焊接点可靠性出现问题,会提升生产制造过程中的缺陷率。同样,高密度的元器件实际上将花费较长的编程时间,这样就会降低生产的效率。
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ATE针盘式编程
ATE设备初的使用是用于对PCB组件进行在线测试,以求发现诸如走线开路、短路,元器件缺失和元器件排列不准等制造过程中所产生的缺陷。针盘式夹具是一种阵列配置,具有弹性荷载的测试端点,它可以在PCB和ATE测试设备的信号策动电路之间形成一种机械和电气的连接界面。
一旦PCB可靠地与针盘式夹具连接好了以后,ATE测试设备的信号策动电路将会通过针盘式夹具和PCB,发送编程信号到目标器件PIC上面。除了对机械缺陷进行测试以外,ATE设备也能够用于对PIC器件的编程操作。对元器件的编程和消除程序被嵌入到电路板测试程序中去,从而用来对目标器件进行编程。
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贴片机:又称“贴装机”、“表面贴装系统”(Surface Mount System),在生产线中,它配置在点胶机或丝网印刷机之后,是通过移动贴装头把表面贴装元器件准确地放置PCB焊盘上的一种设备。分为手动和全自动两种。
全自动贴片机是用来实现高速、高精度地全自动地贴放元器件的设备,是整个SMT生产中关键、复杂的设备。贴片机是SMT的生产线中的主要设备,贴片机已从早期的低速机械贴片机发展为高速光学对中贴片机,并向多功能、柔性连接模块化发展。
SONY索尼(日本)、Assembleon安比昂、Siemens西门子(德国)、Panasonic松下(日本)、FUJI富士(日本)、YAMAHA雅马哈(日本)、JUKI(日本)、MIRAE(韩国)、SAMSUNG三星(韩国)、EVEST元利盛(中国闽台)、 环球UNIVERSAL(美国)、等。
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