Prinsip Pick and Place Machine

Pengenalan SMT

1. Mengapa menggunakan teknologi pemasangan permukaan (SMT)?
Produk elektronik mengejar miniaturisasi.

2. Produk elektronik memiliki fungsi yang lebih lengkap, terutama IC skala besar dan sangat terintegrasi, dan komponen pemasangan permukaan harus menggunakan pengelompokan produk, otomatisasi produksi, pabrik harus menghasilkan produk berkualitas tinggi dengan biaya rendah dan output tinggi untuk memenuhi kebutuhan pelanggan dan memperkuat daya saing pasar

3. Perkembangan komponen elektronik, perkembangan sirkuit terpadu (IC), dan berbagai aplikasi bahan semikonduktor, Revolusi teknologi elektronik sangat penting

Karakteristik SMT

1. Kepadatan perakitan tinggi, ukuran kecil dan ringan dari produk elektronik.Volume dan berat komponen SMD hanya sekitar 1/10 dari komponen plug-in tradisional.Umumnya, setelah SMT digunakan, volume produk elektronik berkurang 40% ~ 60%, dan beratnya berkurang 60% ~ 80%.
2. Keandalan tinggi dan kemampuan anti-getaran yang kuat.Tingkat cacat sambungan solder rendah.
3. Karakteristik frekuensi tinggi yang baik.Mengurangi interferensi elektromagnetik dan frekuensi radio.
4. Mudah untuk mewujudkan otomatisasi dan meningkatkan efisiensi produksi.
5. Kurangi biaya sebesar 30%~50%.Hemat bahan, energi, peralatan, tenaga kerja, waktu, dll.

Komponen Teknis Terkait SMT

1. Merancang dan memproduksi teknologi komponen elektronik dan sirkuit terpadu
2. Teknologi desain sirkuit produk elektronik
3. Teknologi pembuatan papan sirkuit
4, Desain dan teknologi pembuatan peralatan pemasangan otomatis
5. Teknologi manufaktur perakitan sirkuit
6.Pengembangan dan teknologi produksi bahan pembantu yang digunakan dalam manufaktur perakitan

Faktor Kunci Mesin Pick and Place

1.sistem lokasi

Ⅰ Jenis Lengkungan (Gantri):

A.

Pengumpan komponen dan substrat (PCB) dipasang, dan kepala pemasangan (dipasang dengan beberapa nosel hisap vakum) bergerak bolak-balik antara pengumpan dan substrat, dan komponen dikeluarkan dari pengumpan.Setelah mengatur posisi dan arah komponen, lalu diletakkan di atas substrat.Karena kepala tambalan dipasang pada sinar bergerak koordinat X/Y dari tipe lengkung, maka dinamakan demikian.

B.

Metode penyesuaian posisi dan arah komponen: (1) Posisi disesuaikan dengan pemusatan mekanis, dan arahnya disesuaikan dengan putaran nosel hisap.Keakuratan yang dapat dicapai metode ini terbatas.(2) Pengenalan laser, posisi penyesuaian sistem koordinat X/Y, arah penyesuaian rotasi nosel isap, metode ini dapat mewujudkan identifikasi selama penerbangan, tetapi tidak dapat digunakan untuk komponen tampilan grid bola BGA.(3) Identifikasi kamera, posisi penyesuaian sistem koordinat X/Y, arah penyesuaian rotasi nozzle isap, umumnya kamera diperbaiki, dan kepala pemasangan terbang melintasi kamera untuk identifikasi pencitraan, yang membutuhkan waktu sedikit lebih lama daripada identifikasi laser, tetapi dapat mengidentifikasi komponen apa pun, Ada juga sistem pengenalan kamera yang menyadari pengenalan selama penerbangan, dan ada pengorbanan lain dalam hal struktur mekanis.

C.

Dalam bentuk ini, karena jarak yang jauh dari kepala tambalan yang bergerak bolak-balik, kecepatannya terbatas.Saat ini, beberapa nosel hisap vakum umumnya digunakan untuk mengambil bahan pada saat yang sama (hingga sepuluh) dan sistem balok ganda digunakan untuk meningkatkan kecepatan, yaitu kepala pemasangan pada satu balok mengambil bahan, sementara kepala pemasangan pada balok lainnya menempatkan elemen, hampir dua kali lebih cepat dari sistem balok tunggal.Namun, dalam aplikasi praktis, sulit untuk mencapai kondisi pengambilan bahan pada saat yang sama, dan jenis komponen yang berbeda perlu diganti dengan nosel hisap vakum yang berbeda, dan ada penundaan waktu untuk mengganti nosel hisap.

D.

Keuntungan dari jenis mesin ini adalah: sistem strukturnya sederhana dan dapat mencapai presisi tinggi (posisi dan pergerakan balok poros dapat mengontrol akurasi pemasangan komponen hingga di bawah 50μm (0,05mm)), cocok untuk berbagai komponen ukuran dan bentuk, Bahkan komponen berbentuk aneh, pengumpan tersedia dalam format strip, tabung, dan baki.Sangat cocok untuk produksi batch kecil dan menengah, dan juga dapat dikombinasikan dengan beberapa mesin untuk produksi massal.

Ⅱ Jenis Menara (Turret)

A.

Pengumpan komponen ditempatkan pada pengumpan bergerak koordinat tunggal, substrat (PCB) ditempatkan pada meja kerja yang bergerak dalam sistem koordinat X/Y, dan kepala pemasangan dipasang pada menara.Saat bekerja, feeder memberi makan komponen Feeder bergerak ke posisi pick-up, nosel hisap vakum pada patch head mengambil komponen pada posisi pick-up, dan berputar melalui turret ke posisi pick-up (180 derajat dari posisi pick-up).Sesuaikan arah dan tempatkan komponen pada media.
B.

Metode penyetelan posisi dan arah komponen: (1) Sesuaikan posisi dengan pemusatan mekanis, dan sesuaikan arah dengan memutar nosel hisap.Metode ini dapat mencapai akurasi terbatas, dan model selanjutnya tidak lagi digunakan.(2) Identifikasi kamera, posisi penyesuaian sistem koordinat X/Y, arah penyesuaian rotasi otomatis nosel hisap, kamera tetap, kepala pemasangan terbang melintasi kamera untuk identifikasi pencitraan.
C.

Umumnya, ada lebih dari selusin hingga dua puluh kepala tambalan yang dipasang di turret, dan setiap kepala tambalan dilengkapi dengan 2~4 nozel vakum (model sebelumnya) hingga 5~6 nozel vakum (model saat ini).Karena karakteristik menara, tindakannya dibuat mini, seperti pemilihan dan penggantian nosel hisap, memindahkan pengumpan di tempatnya, mengambil komponen, pengenalan komponen, penyesuaian sudut, pergerakan meja kerja (termasuk penyesuaian posisi), dan penempatan komponen dapat semua dilakukan dalam periode waktu yang sama.Itu selesai di dalam, sehingga mencapai kecepatan tinggi dalam arti sebenarnya.Saat ini, periode waktu tercepat mencapai 0,08~0,10 detik untuk satu komponen.
D.

Model ini unggul dalam kecepatan dan cocok untuk produksi massal, tetapi hanya dapat menggunakan komponen yang dikemas strip.Jika ini adalah sirkuit terpadu (IC) berskala besar dan padat, itu tidak dapat diselesaikan hanya dengan pengemasan baki.Oleh karena itu, itu juga tergantung pada model lain untuk bekerja sama.Peralatan semacam ini memiliki struktur yang kompleks dan biaya tinggi.Model terbaru adalah sekitar US$500.000, yang lebih dari tiga kali lipat dari tipe arch.

Ⅲ Sistem Paralel Masif

A.

Gunakan serangkaian unit pemasangan individu kecil.Setiap unit memiliki sistem posisi sekrupnya sendiri, dilengkapi dengan kamera dan kepala pemasangan.Setiap kepala pemasangan mengambil pengumpan pita terbatas dan menempatkan sebagian papan, yang diinjak melalui mesin pada interval tetap.Secara individual setiap mesin unit berjalan lambat.Namun, operasi berkelanjutan atau paralelnya menghasilkan throughput yang tinggi.

sistem gambar

B.

Keakuratan pemasangan komponen otomatis dilakukan oleh sistem penglihatan, yang umumnya dibagi menjadi posisi ke bawah, ke atas, ke atas atau laser, tergantung pada posisi atau kamera.

C.

Lihat ke kamera untuk menemukan tanda yang disebut titik referensi pada PCB, yang terutama digunakan untuk menyelaraskan PCB ke posisi yang benar sebelum pemasangan komponen.Kamera tampilan atas digunakan untuk memeriksa komponen dari posisi tetap, jadi komponen harus dipindahkan ke kamera untuk penglihatan sebelum dipasang.Penembak film (yaitu jenis menara) melakukan hal itu, dengan komponen bergerak di sekitar menara.

D.

Waktu pengenalan biasanya meningkat ketika komponen menjadi lebih besar atau lebih kompleks.Untuk mengimbangi waktu ekstra ini, peralatan pemasangan dapat menggunakan dua kamera yang menghadap ke atas—satu di setiap sisi alat berat—untuk mengurangi jarak yang ditempuh.

2. Sistem makan

A.

Mesin pelengkung di atas kepala dapat mendukung jenis pengumpan yang berbeda, termasuk desain massal, tape-and-real, tube, odd-form, dan desain pelanggan lainnya.Sebaliknya, menara berkecepatan tinggi dan sistem paralel masif diumpankan seluruhnya dari majalah massal atau paket pita.
B.

Mesin pelengkung di atas mungkin satu-satunya pilihan saat pengemasan komponen tidak dalam bentuk curah atau strip: mesin berkecepatan tinggi dikecualikan dari pertimbangan karena tidak dapat mengumpan bahan ini secara otomatis.
C.

Oleh karena itu, pabrikan harus mencari peralatan pemasangan komponen yang dapat memperluas opsi pemasangan yang ada. Pilihan fleksibel (Faktor Manusia)

D.

Selain fleksibilitas mikroskopis dalam sistem pemosisian, sistem pencitraan, dan sistem pengumpanan komponen, fleksibilitas makroskopik untuk menyesuaikan hasil manufaktur dan mengakomodasi pergantian produk menjadi penting untuk membuat keputusan tentang peralatan perakitan baru.

Klasifikasi Metode Pemasangan Permukaan

Kategori Pertama:
TYPE IA hanya memiliki rakitan satu sisi untuk pemasangan di permukaan
Proses: pasta solder layar sutra => komponen pemasangan => penyolderan reflow

TYPE IB hanya memiliki rakitan dua sisi untuk pemasangan di permukaan
Proses: pasta solder layar sutra => komponen terpasang => solder reflow => sisi sebaliknya => pasta solder layar sutra => komponen terpasang => solder reflow

itu Kategori Kedua:

TIPE II Rakitan satu sisi atau dua sisi dengan campuran dudukan permukaan dan komponen lubang tembus
Proses: Pasta solder sablon sutra (atas) => komponen pemasangan => penyolderan reflow => sisi belakang => lem tetesan (pencetakan) (permukaan bawah) => komponen pemasangan => lem pengering => sisi belakang => komponen penyisipan = > penyolderan gelombang

itu Kategori Ketiga:
TYPE III menggunakan komponen through-hole pada permukaan atas dan komponen pemasangan permukaan pada permukaan bawah
Proses: lem menetes (mencetak)=>memasang komponen=>mengeringkan lem=>sisi balik=>memasukkan komponen=>solder gelombang

Kemampuan Proses (Cpk, Kemampuan Proses): mengacu pada tingkat akurasi pemasangan terkait dengan X, Y dan Θ.Kesalahan mesin X, Y, dan Θ dianggap individual, bukan kolektif.

Throughput: Melibatkan pengukuran pengiriman, pembuatan, dan waktu takt.

Mounting Cacat: kemungkinan bahwa cacat pemasangan biasanya terjadi

Cacat Penjemputan: Cacat penjemputan dapat dikategorikan sebagai kegagalan pengumpan, kegagalan vakum, atau kegagalan visual.Cacat pengambilan mengurangi output bersih dan membuang bagian yang baik

Keandalan, ketersediaan, dan pemeliharaan: Data tentang keandalan, ketersediaan, dan pemeliharaan diterbitkan oleh pemasok berdasarkan pengalaman lapangan aktual.

Pemeliharaan Pencegahan (Pemeliharaan Pencegahan): Pemeliharaan pencegahan dan korektif membuat sistem pemasangan SMT berjalan pada kecepatan dan akurasi yang ditentukan.

Bahasa yang Sama: Ketika pemasok dan pengguna menggunakan bahasa yang sama untuk mencapai konsensus tentang standar dan komunikasi tentang kinerja peralatan, hasilnya akan meningkatkan efisiensi dalam industri dan pada akhirnya kepuasan dan pertumbuhan pelanggan yang lebih besar.

0201 tantangan pemasangan

Pemasangan komponen 0201 lebih menantang daripada intervensi komponen sebelumnya.Alasan utamanya adalah bahwa paket 0201 kira-kira sepertiga dari ukuran paket 0402 yang sesuai.
Keakuratan pemasangan mesin yang sebelumnya dapat diterima segera menjadi faktor pembatas untuk pengenalan 0201. Selain itu, spesifikasi pengemasan (rekaman) pita industri tradisional memungkinkan terlalu banyak gerakan untuk pemasangan 0201 yang andal, dan tingkat kontrol proses juga harus ditingkatkan untuk membuat 0201 memasang realitas produksi.

Kunci Pemasangan 0201 yang Andal

1.Meja Kerja Pengumpan Komponen: Kemampuan untuk secara tepat memposisikan meja kerja kereta.

2. Pengumpan Komponen: Pengumpan harus diproduksi dengan toleransi yang sangat ketat untuk memastikan pengulangan posisi pengambilan dipertahankan.Selain itu, bahan yang digunakan untuk membuat feeder harus kuat dan ringan.

3.Sproket Penggerak Pengumpan: Sproket penggerak memainkan peran kunci dalam kemampuan alat berat untuk memposisikan strip komponen.Bentuk, lancip, dan panjang gigi sproket penggerak secara signifikan memengaruhi kemampuan pengumpan untuk memposisikan strip

4.Tips Penjemputan: Pemilihan material, kekerasan material, toleransi pemesinan, dan karakteristik termal semuanya harus dipahami untuk membuat tip penjemputan yang andal.
5. Nosel harus bergerak bebas di dalam dudukannya.

6. Rakitan poros nozzle: Untuk mengambil komponen 0,6x0,3 mm, nosel harus memiliki diameter luar tidak lebih besar dari 0,40mm.Hal ini menghasilkan poros nosel yang panjang dan tipis yang rapuh untuk ditekuk tetapi tetap harus menjaga presisi untuk mempertahankan keandalan hisap yang tinggi.

7. Konstruksi Substrat: Semua mesin bergetar selama operasi.Rancangan rangka dasar adalah langkah pertama yang penting dalam mengurangi efek kecepatan dan gerak yang menciptakan getaran dan resonansi harmonik.