Tecnología PCBA - Composición y función de la cabeza SMT

Desde el punto de vista del concepto de robot, la cabeza de colocación SMT es un manipulador inteligente. A través del control del programa, se corrige automáticamente la posición, se recoge el componente según sea necesario y se coloca con precisión en la almohadilla preestablecida para completar el movimiento alternativo tridimensional. Es la parte más compleja y crítica de colocar la máquina. La cabeza de colocación consta de una boquilla de succión, un sistema de alineación visual, sensores y otros componentes.

Hay dos tipos de cabezales: uno y varios, y los cabezales múltiples se dividen en fijos y rotativos. Después de que la boquilla de succión de la máquina de colocación de una sola cabeza temprana absorbe un componente, utiliza un mecanismo de centrado mecánico para lograr el centrado del componente y envía una señal al alimentación para que el siguiente componente entre en la posición de succión. Sin embargo, la velocidad de instalación de esta manera es muy lenta y generalmente se necesita un 1s para colocar los componentes del chip. Para aumentar la velocidad de aplicación del parche, se ha adoptado el método de aumentar el número de cabezales del parche, es decir, utilizar varios cabezales del parche para aumentar la velocidad de aplicación del parche. La máquina de colocación de múltiples cabezas ha aumentado de una sola cabeza a tres a seis cabezas de colocación, dejando de usar la alineación mecánica, sino mejorando a múltiples formas de alineación óptica. Los componentes se recogen durante el trabajo y luego se colocan sucesivamente en el PCB después de la alineación. En la posición designada de la placa. En la actualidad, la velocidad de colocación de este tipo de máquina ha alcanzado el nivel de 30.000 componentes por hora, y el precio de este tipo de máquina es relativamente bajo y se puede combinar. También se puede utilizar una estructura toroide giratoria. En la actualidad, la velocidad de colocación de este método ha alcanzado entre 45.000 y 50.000 tabletas por hora.

(1) succión. Al final de la cabeza de colocación hay una herramienta de colocación controlada por una bomba de vacío, es decir, una boquilla de succión. Los componentes de diferentes formas y tamaños suelen ser recogidos y colocados con diferentes boquillas. Después de que se genera el vacío, la presión negativa de la boquilla de succión atrae el componente SMD del sistema de alimentación (silo a granel, tolva tubular, cinta de papel en forma de disco o embalaje de bandeja). Al absorber la película, la boquilla debe alcanzar un cierto vacío. Solo de esta manera se puede juzgar si los componentes recogidos son normales. Cuando el componente está de lado o no se puede aspirar debido al "chuck" del componente, la oportunidad de colocación emite una señal de alarma. Cuando se recoge el elemento de recogida de la boquilla y se coloca en el pcb, generalmente se utilizan dos métodos para colocarlo. Una se basa en la altura del componente, es decir, el grosor del componente de entrada previa. Cuando la cabeza de colocación cae a esta altura, se libera el vacío y los componentes se colocan en la almohadilla. En este método, debido a diferencias individuales en el componente o el pcb, puede ocurrir un fenómeno de colocación anticipada o tardía, que en casos graves puede causar desplazamiento del componente o defectos en las hojas voladoras. Otro enfoque más avanzado se basa en la respuesta instantánea de los componentes y los contactos del PCB para lograr un aterrizaje suave colocado bajo la acción de sensores de presión, por lo que la colocación es fácil y no es fácil causar defectos de desplazamiento y volador.

La boquilla de succión es un componente que entra en contacto directo con el componente. Para adaptarse a la colocación de diferentes componentes, muchas máquinas de colocación todavía están equipadas con dispositivos para reemplazar la boquilla. También hay un mecanismo de amortiguación para la compensación elástica entre la boquilla y la pajita para garantizar que los elementos SMT estén protegidos durante la recogida.

La boquilla de succión entra en contacto con los componentes durante el Movimiento de alta velocidad, y su desgaste es muy grave, por lo que el material y la estructura de la boquilla de succión son cada vez más valorados. En los primeros días se utilizaron materiales de aleación, luego se cambiaron a materiales plásticos resistentes al desgaste de fibra de carbono, y las boquillas más avanzadas utilizaron materiales cerámicos y diamantes para hacer que las boquillas fueran más duraderas.

Con la miniaturización de los componentes y la reducción de la brecha con los componentes circundantes, la estructura de la boquilla de succión también se ha ajustado en consecuencia. Abrir un agujero en la boquilla de succión para garantizar el equilibrio al recoger pequeños como 0603, recoger y colocar sin afectar a los componentes circundantes para facilitar la instalación.

(2) sistema de alineación visual. A medida que los productos electrónicos requieren cada vez más alta fiabilidad pequeña, ligera, delgada y alta, solo la colocación precisa de componentes de espaciamiento fino puede garantizar la fiabilidad del montaje de la superficie. Para instalar con precisión los componentes de espaciado fino, generalmente se deben considerar los siguientes factores.

1. error de posicionamiento de pcb. En general, el patrón del Circuito de PCB no siempre corresponde al agujero de mecanizado y al borde del PCB localizados mecánicamente por el pcb, lo que provocará errores de instalación. Además, defectos como la distorsión del patrón del circuito, la distorsión y la deformación del PCB pueden causar errores de instalación.

2. error de alineación del componente. La línea central del propio componente no siempre corresponde a la línea central de todos los cables, por lo que es posible que no se garantice la alineación de la línea central de todos los cables del componente cuando el sistema de colocación utiliza garras mecánicas de centrado para centrar el componente. Además, en el contenedor del embalaje, o cuando la garra central está sujeta y centrada, los cables del componente pueden tener defectos como flexión, torsión y superposición, es decir, los cables pierden coplanaridad. Estos problemas provocarán errores de colocación y reducirán la fiabilidad de la colocación. La instalación de la superficie es exitosa cuando la desviación del cable del componente de la almohadilla no supera el 25% del ancho del cable. Cuando la distancia entre los cables es pequeña, la desviación permitida es pequeña.

3. error de movimiento de la propia máquina. Los factores mecánicos que afectan la precisión de colocación son: la precisión de movimiento del eje X - y de la cabeza de colocación o la Plataforma de posicionamiento de pcb, la precisión del mecanismo de centrado del componente y la precisión de colocación. El sistema visual se ha convertido en una parte importante de la máquina de colocación de alta precisión.

El sistema visual de la máquina consta de dos partes: hardware visual y software visual. La Cámara es un componente de detección de imágenes del sistema visual y generalmente utiliza una cámara de Estado sólido. El componente principal de la Cámara de estado sólido es el circuito integrado, en el que se produce una matriz de transferencia compuesta por muchos pequeños elementos fotosensibles de precisión. La señal eléctrica emitida por cada elemento de detección fotosensible es proporcional a la intensidad de la luz emitida desde la posición correspondiente en el objetivo de observación, y la señal eléctrica se registra como el valor de escala de grises del píxel. Las coordenadas de píxeles determinan la posición del punto en la imagen. Las señales eléctricas analógicas producidas por cada píxel se convierten en un valor entre 0 y 255 a través de una conversión analógico / digital y luego se transmiten a la computadora. El microcomputador procesa una gran cantidad de información obtenida por la Cámara y muestra los resultados del procesamiento en el monitor. La Cámara y el microprocesador, el microprocesador, el aplicador y el monitor están conectados a través de un cable de comunicación.

Los principales factores que afectan la precisión del sistema visual son el número de píxeles y la ampliación óptica de la Cámara. Cuanto más píxeles tiene la cámara, mayor es la precisión; Cuanto mayor sea la ampliación óptica de la imagen, mayor será la precisión. Debido a que cuanto mayor sea la amplificación óptica de la imagen, más elementos de imagen corresponden a la región dada, por lo que mayor será la precisión. Sin embargo, al ampliar, es más difícil encontrar el gráfico correspondiente, por lo que la precisión reduce la tasa de colocación del sistema de colocación, por lo que es necesario determinar el aumento óptico adecuado de la Cámara de acuerdo con las necesidades reales.