PCBA-Technologie - Über die Zusammensetzung und Funktion des SMT-Kopfes

Wenn die SMT-Bestückungsmaschine ist ein Roboter, der Platzierkopf ist ein intelligenter Manipulator. Durch Programmsteuerung, die Position wird automatisch korrigiert, Die Bauteile werden gemäß den Vorschriften abgeholt, und sie werden genau auf den voreingestellten Pads platziert, um die dreidimensionale Hin- und Herbewegung zu vervollständigen. Es ist der komplexeste und kritischste Teil der Bestückungsmaschine. Der Platzierungskopf besteht aus Saugdüsen, visuelle Ausrichtungssysteme, Sensoren und andere Komponenten.

Es gibt zwei Arten von Bestückungsköpfen: Einzelkopf und Mehrkopf. Mehrkopfstellköpfe können in feste und rotierende Typen unterteilt werden. Nachdem die Saugdüse der ersten Einkopfplatzierungsmaschine ein Bauteil angesaugt hatte, realisierte sie die Bauteilzentrierung gemäß dem mechanischen Zentriermechanismus und gab dem Zuführer ein Signal, damit das nächste Bauteil in die Saugposition eintritt. Die Platzierungsrate dieser Methode ist jedoch relativ langsam, und es dauert normalerweise 1S, um eine Chipkomponente zu platzieren. Um die Patchrate zu erhöhen, nehmen die Leute daher die Methode an, die Anzahl der Patchköpfe zu erhöhen, das heißt, verwenden Sie mehrere Patchköpfe, um die Patchrate zu erhöhen. Die Multi-Kopf-Platzierungsmaschine wurde von einem einzelnen Kopf auf 3- bis 6-Platzierungsköpfe erhöht, anstatt mechanische Ausrichtung zu verwenden, wurde sie zu verschiedenen Formen der optischen Ausrichtung verbessert. Komponenten werden während der Arbeit aufgenommen und nach dem Ausrichten wiederum auf die Leiterplatte gelegt. An der dafür vorgesehenen Stelle. In diesem Stadium hat die Patchrate dieses Modells das Niveau von 30.000 Komponenten pro Stunde erreicht, und der Preis dieser Maschine ist relativ niedrig und kann in Kombination verwendet werden. Die rotierende Mehrkopfstruktur kann auch verwendet werden. In diesem Stadium hat die Patchrate dieser Methode 45.000 bis 50.000 Stücke pro Stunde erreicht.

(1) Saugdüse. Am Ende des Platzierungskopfes befindet sich ein Platzierungswerkzeug, das von einer Vakuumpumpe gesteuert wird, das heißt eine Saugdüse. Bauteile unterschiedlicher Formen und Größen werden oft mit verschiedenen Saugdüsen kommissioniert und platziert. Nachdem das Vakuum erzeugt wurde, saugt der Unterdruck der Saugdüse die SMD-Komponenten aus dem Zuführsystem (Schüttsilo, Rohrtrichter, scheibenförmiges Papierband oder Trayverpackung). Die Saugdüse muss beim Absaugen der Folie einen gewissen Grad an Vakuum erreichen. Erst dann kann beurteilt werden, ob die aufgenommenen Komponenten normal sind. Steht das Bauteil auf der Seite oder kann es aufgrund der Bauteilkartusche nicht angesaugt werden, sendet die Bestückungsmaschine ein Alarmsignal aus. In dem Moment, in dem die Aufnahmedüse die Komponenten aufnimmt und auf die Leiterplatte legt, werden normalerweise zwei Methoden für die Platzierung verwendet. Einer basiert auf der Höhe des Bauteils, das heißt, die Dicke des Bauteils wird im Voraus eingegeben. Wenn der Platzierkopf auf diese Höhe abgesenkt wird, wird das Vakuum freigesetzt und das Bauteil auf das Pad gelegt. Bei der Anwendung dieser Methode kann aufgrund individueller Unterschiede in Bauteilen oder Leiterplatten das Phänomen der frühen oder späten Platzierung auftreten und in schweren Fällen zu Bauteilverschiebungen oder Flugchipdefekten führen. Eine weitere professionellere Methode besteht darin, die weiche Landung der Platzierung unter der Wirkung des Drucksensors basierend auf der sofortigen Reaktion der Komponente und der Leiterplatte zu realisieren. Daher ist die Platzierung einfach und es ist nicht einfach, Verschiebungs- und Flugchipdefekte zu verursachen.

Die Saugdüse ist ein Bauteil, das direkt den SMT-Komponenten. Um sich an die Platzierung verschiedener Komponenten anzupassen, Viele Bestückungsmaschinen werden auch mit einer Vorrichtung zum Entfernen und Auswechseln der Saugdüse ausgestattet sein. Es gibt auch einen elastischen Ausgleich zwischen Saugdüse und Saugrohr. Der Puffermechanismus sorgt für den Schutz der Patchkomponenten während des Kommissionierprozesses.

Die Saugdüse berührt die Komponenten während der Hochgeschwindigkeitsbewegung, und ihr Verschleiß ist sehr ernst. Daher werden Material und Struktur der Saugdüse immer wichtiger. In den frühen Tagen wurden legierte Materialien verwendet und dann zu verschleißfesten Kunststoffen aus Kohlenstofffasern umgewandelt. Die professionelleren Düsen verwenden keramische Materialien und Diamanten, um die Düsen langlebiger zu machen.

Mit der Miniaturisierung von SMT-Bauteilen und der Verringerung des Spalts mit umgebenden Bauteilen wurde auch der Aufbau der Saugdüse relativ angepasst. Ein Loch an der Saugdüse ist geöffnet, um sicherzustellen, dass sie stabil ist, wenn kleine Bauteile wie 0603 aufgenommen werden. Es ist einfach zu montieren und zu platzieren, ohne die umliegenden Komponenten zu beeinträchtigen.

(2) Visuelles Ausrichtungssystem. Mit der steigenden Nachfrage nach kleinen, leichten, dünnen und hohen Zuverlässigkeit elektronischer Produkte kann nur die präzise Platzierung von Feinteilkomponenten die Zuverlässigkeit der Oberflächenmontage gewährleisten. Für die präzise Montage von Feinteilkomponenten werden in der Regel folgende Faktoren berücksichtigt.

1. Positionsabweichung der Leiterplatte. Unter normalen Umständen entspricht das Schaltungsmuster auf der Leiterplatte nicht immer den Bearbeitungslöchern der mechanischen Positionierung der Leiterplatte und der Leiterplattenkante, was zu Montageabweichungen führt. Darüber hinaus führen Defekte wie Verzerrung des Schaltungsmusters auf der Leiterplatte, PCB-Verformung und Verzug zu Montageabweichungen.

2. Die Zentrierabweichung der Komponenten. Die Mittellinie des Bauteils selbst entspricht nicht immer der Mittellinie aller Leitungen. Wenn das Platzierungssystem also die mechanische Zentrierklaue verwendet, um das Bauteil zu zentrieren, ist es möglicherweise nicht in der Lage, die Mittellinie aller Leitungen des Bauteils auszurichten. Darüber hinaus können im Verpackungsbehälter oder wenn die Zentrierkralle geklemmt und zentriert wird, die Bauteilleitungen gebogen, verdreht und überlappt werden, das heißt, die Leitungen verlieren Koplanarität. Solche Phänomene führen zu Platzierungsabweichungen und verminderter Platzierungszuverlässigkeit. Die Aufbaumontage ist erfolgreich, wenn die Führung des Bauteils nicht mehr als 25% der Leitungsbreite vom Pad abweicht. Wenn die Führungsneigung schmal ist, ist die zulässige Abweichung kleiner.

3. Die Bewegungsabweichung der Maschine selbst. Die mechanischen Faktoren, die die Platzierungsgenauigkeit beeinflussen, sind: die X-Y-Achse Bewegungsgenauigkeit des Platzierungskopfes oder Positioniertabelle für Leiterplatten, die Genauigkeit des SMT-Bauteilzentriermechanismus und die Platzierungsgenauigkeit. Das Bildverarbeitungssystem ist ein wichtiger Bestandteil der hochpräzisen Bestückungsmaschine geworden.