PCBA 기술 - SMT 헤드 구성 및 기능

로봇의 개념으로 볼 때 SMT 스티커는 일종의 스마트 로봇 손이다.프로그램 제어를 통해 위치를 자동으로 보정하고, 필요에 따라 부품을 선택하여 미리 설정된 패드에 정확하게 배치하여 3차원 왕복 동작을 완성한다.그것은 기계를 배치하는 데 있어서 가장 복잡하고 중요한 부분이다.배치 헤드는 흡입구, 시각 조준 시스템, 센서 등의 부품으로 구성된다.

스티커 헤드에는 단일 및 다중 헤드의 두 가지 유형이 있으며 다중 스티커 헤드는 고정 및 회전 유형으로 나뉩니다.초기 단일 헤드 배치기의 흡입구가 한 부품을 흡입한 후, 기계 중심 메커니즘을 이용하여 부품의 중심을 정하고, 다음 부품이 흡입 위치에 진입하도록 원료 공급기에 신호를 보낸다.그러나이 방식으로 설치하는 속도는 매우 느리며 일반적으로 칩 구성 요소를 배치하려면 1S가 필요합니다.패치의 속도를 높이기 위해 사람들은 패치 헤드의 수를 늘리는 방법을 채택했다. 즉 여러 개의 패치 헤드를 사용하여 패치 속도를 높이는 것이다.다중 헤드 배치기는 단일 헤드에서 3-6개의 배치 헤드로 증가하여 더 이상 기계 조준을 사용하지 않고 다양한 형태의 광학 조준으로 개선되었습니다.부품은 작업 중에 선택된 다음 정렬 후 PCB에 차례로 배치됩니다.보드의 지정된 위치입니다.현재 이 유형의 기계는 시간당 30000개의 부품 수준에 도달했으며 이 유형의 기계는 가격이 상대적으로 낮아 조합하여 사용할 수 있다.회전식 다중 헤드 구조도 사용할 수 있습니다.현재 이 방법의 패치 속도는 시간당 4만 5000~5만 개에 이른다.

(1) 입을 빨다.배치 헤드의 끝에는 진공 펌프로 제어되는 배치 도구, 즉 흡입구가 있습니다.형태와 크기가 다른 어셈블리는 일반적으로 다른 노즐을 사용하여 선택 및 배치됩니다.진공이 생성되면 흡입구의 음압은 SMD 부품을 공급 시스템 (벌크 사일로, 튜브 파이프 파이프, 디스크 테이프 또는 트레이 포장) 에서 빨아들인다.필름을 빨아들일 때, 흡입구는 반드시 일정한 진공도에 도달해야 한다.이렇게 해야만 선택한 부품이 정상인지 아닌지를 판단할 수 있다.배치 기회는 어셈블리가 옆으로 서 있거나 어셈블리 "탭" 때문에 빨아들일 수 없을 때 경고 신호를 보냅니다.노즐에서 컴포넌트를 선택하여 PCB에 배치하면 일반적으로 두 가지 방법으로 배치됩니다.하나는 위젯의 높이, 즉 미리 입력한 위젯의 두께를 기반으로 합니다.배치 헤드가 이 높이로 내려가면 진공이 방출되고 컴포넌트가 패드에 배치됩니다.이 방법에서는 어셈블리 또는 PCB의 개별 차이로 인해 배치가 앞당겨지거나 지연될 수 있으며 심각한 경우 어셈블리의 위치 이동이나 날개 결함이 발생할 수 있습니다.또 다른 더 진보된 방법은 소자와 PCB 접점의 순간 반응을 기반으로 압력 센서의 작용으로 배치의 연착륙을 실현하기 때문에 배치가 쉽고 변위와 비행편 결함을 일으키기 쉽지 않다.

흡입구는 부품과 직접 접촉하는 부품이다.서로 다른 부품의 배치에 적응하기 위해서, 많은 배치 기계는 여전히 흡입구를 교체하는 장치를 갖추고 있다.흡입구와 빨대 사이에는 SMT 부품이 픽업 과정에서 보호되도록 하는 탄성 보상 버퍼가 있습니다.

흡입구는 고속 운동 과정에서 부품과 접촉하여 마모가 매우 심각하기 때문에 흡입구의 재료와 구조가 점점 더 중시되고 있다.초기에는 합금 재료를 사용했다가 탄소섬유 내마모성 플라스틱 재료로 바뀌었고, 더 진보된 노즐은 세라믹 재료와 금강석을 사용하여 노즐을 더 오래 사용할 수 있도록 했다.

부품이 소형화되고 주변 부품과의 간격이 줄어들면서 흡입구의 구조도 그에 따라 조정되었다.흡입구에 구멍을 내어 0603과 같은 작은 부품을 선택할 때 균형을 유지하고 주변 부품에 영향을 주지 않고 쉽게 선택하고 배치할 수 있도록 합니다.

(2) 시각 조준 시스템.전자제품이 작고 가볍고 얇으며 높은 신뢰성에 대한 요구가 갈수록 높아짐에 따라 정밀간격부품의 정확한 배치만이 표면조립의 신뢰성을 확보할수 있다.세밀한 간격 부품을 정확하게 설치하기 위해서는 일반적으로 다음과 같은 요소를 고려해야 합니다.

1. PCB 위치 지정 오류.일반적으로 PCB 회로 패턴은 항상 PCB 기계 위치의 가공 구멍 및 PCB 가장자리에 해당하지 않으며 이로 인해 설치 오류가 발생합니다.또한 PCB의 회로 패턴 왜곡, PCB의 왜곡 및 꼬임 등의 결함으로 인해 설치 오류가 발생할 수 있습니다.

2. 부품의 대중 오차.부품 자체의 중심선이 항상 모든 지시선의 중심선에 해당되는 것은 아니므로 배치 시스템에서 기계적 고정 발톱을 사용하여 부품을 고정할 때 부품의 모든 지시선의 중간선이 정렬되지 않을 수 있습니다.또한 포장 용기에 있거나 쌍의 가운데 발톱이 끼워져 있는 경우 컴포넌트 지시선에 구부러짐, 왜곡 및 중첩 등의 결함이 있을 수 있습니다. 즉, 지시선이 공면성을 잃을 수 있습니다.이러한 문제는 배치 오차를 초래하고 배치 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있습니다.서피스 설치는 컴포넌트의 지시선과 용접 디스크의 편차가 지시선 너비의 25%를 넘지 않는 경우에 성공합니다.지시선 간격이 시간보다 작은 경우 허용 편차가 적습니다.

3. 기계 자체의 운동 오차.배치 정밀도에 영향을 주는 기계적 요소는 배치 헤드 또는 PCB 스테이션의 X-Y 축 이동 정밀도, 컴포넌트 중심 메커니즘의 정밀도 및 배치 정밀도입니다.시각 시스템은 이미 고정밀 패치의 중요한 구성 부분이 되었다.

이 기계의 시각 시스템은 두 부분으로 구성되어 있다: 시각 하드웨어와 시각 소프트웨어.카메라는 일반적으로 솔리드 스테이트 카메라를 사용하는 비주얼 시스템의 이미지 센싱 구성 요소입니다.솔리드 스테이트 카메라의 주요 부품은 집적 회로이며, 집적 회로 칩에 많은 소형 정밀 광 민감 소자로 구성된 CCD 어레이를 제작했다.각 포토메트릭 감지 컴포넌트가 출력하는 전기 신호는 관찰 대상의 해당 위치에서 방출되는 빛의 강도에 비례하며 이 전기 신호는 픽셀의 그레이스케일 값으로 기록됩니다.픽셀 좌표는 이미지에서 점의 위치를 결정합니다.각 픽셀에서 생성된 아날로그 신호는 아날로그 / 디지털 변환을 통해 0에서 255 사이의 값으로 변환된 다음 컴퓨터로 전송됩니다.마이크로컴퓨터는 카메라에서 얻은 대량의 정보를 처리하고 처리 결과를 모니터에 표시한다.캠코더와 마이크로프로세서, 마이크로프로세서, 드라이버 및 모니터는 통신 케이블을 통해 연결됩니다.

시각 시스템의 정밀도에 영향을 주는 주요 요소는 카메라의 픽셀 수와 광학 증폭률이다.카메라의 픽셀이 많을수록 정밀도가 높아집니다.이미지의 광학 증폭률이 클수록 정밀도가 높아집니다.이미지의 광학 증폭률이 클수록 주어진 영역에 해당하는 이미지 요소가 많아지기 때문에 정밀도가 높아집니다.그러나 확대할 때 해당 그래픽을 찾는 것이 더 어렵기 때문에 정밀도는 배치 시스템의 배치율을 낮추므로 실제 필요에 따라 적합한 카메라 광학 확대율을 결정해야 합니다.