貼裝元器件放置PCB焊盤上的設(shè)備

PCB焊盤是指元件通過PCB上的引線孔，用焊錫焊接固定在PCB上，印制導(dǎo)線把焊盤連接起來，實(shí)現(xiàn)元件在電路中的電氣連接。引線孔及周圍的銅箔稱為焊盤。通常把貼裝元器件放置PCB焊盤上的設(shè)備使用的是貼片機(jī)。貼片機(jī)又稱又稱“貼裝機(jī)”、“表面貼裝系統(tǒng)”（Surface Mount System），在生產(chǎn)線中，它配置在點(diǎn)膠機(jī)或絲網(wǎng)印刷機(jī)之后，是通過移動(dòng)貼裝頭把表面貼裝元器件準(zhǔn)確地放置PCB焊盤上的一種設(shè)備。分為手動(dòng)和全自動(dòng)兩種。

貼片機(jī)原理：

拱架型

元件送料器、基板（PCB）是固定的，貼片頭（安裝多個(gè)真空吸料嘴）在送料器與基板之間來回移動(dòng)，將元件從送料器取出，經(jīng)過對(duì)元件位置與方向的調(diào)整，然后貼放于基板上。由于貼片頭是安裝于拱架型的X/Y坐標(biāo)移動(dòng)橫梁上，所以得名。

拱架型貼片機(jī)對(duì)元件位置與方向的調(diào)整方法：

1）、機(jī)械對(duì)中調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，這種方法能達(dá)到的精度有限，較晚的機(jī)型已再不采用。

2）、激光識(shí)別、X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，這種方法可實(shí)現(xiàn)飛行過程中的識(shí)別，但不能用于球柵列陳元件BGA。

3）、相機(jī)識(shí)別、X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，一般相機(jī)固定，貼片頭飛行劃過相機(jī)上空，進(jìn)行成像識(shí)別，比激光識(shí)別耽誤一點(diǎn)時(shí)間，但可識(shí)別任何元件，也有實(shí)現(xiàn)飛行過程中的識(shí)別的相機(jī)識(shí)別系統(tǒng)，機(jī)械結(jié)構(gòu)方面有其它犧牲。

這種形式由于貼片頭來回移動(dòng)的距離長(zhǎng)，所以速度受到限制?，F(xiàn)在一般采用多個(gè)真空吸料嘴同時(shí)取料（多達(dá)上十個(gè)）和采用雙梁系統(tǒng)來提高速度，即一個(gè)梁上的貼片頭在取料的同時(shí)，另一個(gè)梁上的貼片頭貼放元件，速度幾乎比單梁系統(tǒng)快一倍。但是實(shí)際應(yīng)用中，同時(shí)取料的條件較難達(dá)到，而且不同類型的元件需要換用不同的真空吸料嘴，換吸料嘴有時(shí)間上的延誤。

這類機(jī)型的優(yōu)勢(shì)在于：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)高精度，適于各種大小、形狀的元件，甚至異型元件，送料器有帶狀、管狀、托盤形式。適于中小批量生產(chǎn)，也可多臺(tái)機(jī)組合用于大批量生產(chǎn)。

轉(zhuǎn)塔型

元件送料器放于一個(gè)單坐標(biāo)移動(dòng)的料車上，基板（PCB）放于一個(gè)X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)移動(dòng)的工作臺(tái)上，貼片頭安裝在一個(gè)轉(zhuǎn)塔上，工作時(shí)，料車將元件送料器移動(dòng)到取料位置，貼片頭上的真空吸料嘴在取料位置取元件，經(jīng)轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)動(dòng)到貼片位置（與取料位置成180度），在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中經(jīng)過對(duì)元件位置與方向的調(diào)整，將元件貼放于基板上。

對(duì)元件位置與方向的調(diào)整方法：

1）、機(jī)械對(duì)中調(diào)整位置、吸嘴旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，這種方法能達(dá)到的精度有限，較晚的機(jī)型已再不采用。

2）、相機(jī)識(shí)別、X/Y坐標(biāo)系統(tǒng)調(diào)整位置、吸嘴自旋轉(zhuǎn)調(diào)整方向，相機(jī)固定，貼片頭飛行劃過相機(jī)上空，進(jìn)行成像識(shí)別。

一般，轉(zhuǎn)塔上安裝有十幾到二十幾個(gè)貼片頭，每個(gè)貼片頭上安裝2~4個(gè)真空吸嘴（較早機(jī)型）至5~6個(gè)真空吸嘴（現(xiàn)在機(jī)型）。由于轉(zhuǎn)塔的特點(diǎn)，將動(dòng)作細(xì)微化，選換吸嘴、送料器移動(dòng)到位、取元件、元件識(shí)別、角度調(diào)整、工作臺(tái)移動(dòng)（包含位置調(diào)整）、貼放元件等動(dòng)作都可以在同一時(shí)間周期內(nèi)完成，所以實(shí)現(xiàn)真正意義上的高速度。目前最快的時(shí)間周期達(dá)到0.08~0.10秒鐘一片元件。

此機(jī)型在速度上是優(yōu)越的，適于大批量生產(chǎn)，但其只能用帶狀包裝的元件，如果是密腳、大型的集成電路（IC），只有托盤包裝，則無法完成，因此還有賴于其它機(jī)型來共同合作。這種設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，最新機(jī)型約在US$50萬，是拱架型的三倍以上。

愈來愈多的制造廠商將需要評(píng)估不同的編程解決方案對(duì)生產(chǎn)效率、生產(chǎn)線的計(jì)劃調(diào)度、PCB的價(jià)格、工藝過程控制、客戶管理和主要設(shè)備的價(jià)格等所帶來的沖擊。最全面的解決方案可能是一種綜合了自動(dòng)化編程、ATE和IEEE邊界掃描編程方法的組合體。