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機器成色現(xiàn)場機器為準
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上海東時貿(mào)易有限公司主要回收半導體設備、固晶機、焊線機、X-ray無損檢測設備、Panasonic貼片機、FUJI貼片機、Siemens貼片機、Sanyo貼片機、Yamaha貼片機、Hitachi貼片機等。公司尤其擅長為客戶提供整廠SMT/AI設備,多年來為眾多電子制造商提供了令客戶滿意的設備及服務。
貼片機原理
拱架型
元件送料器、基板(PCB)是固定的,貼片頭(安裝多個真空吸料嘴)在送料器與基板之間來回移動,將元件從送料器取出,經(jīng)過對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坐標移動橫梁上,所以得名。
拱架型貼片機對元件位置與方向的調(diào)整方法:
1)、機械對中調(diào)整位置、吸嘴旋轉調(diào)整方向,這種方法能達到的精度有限,較晚的機型已再不采用。
2)、激光識別、X/Y坐標系統(tǒng)調(diào)整位置、吸嘴旋轉調(diào)整方向,這種方法可實現(xiàn)飛行過程中的識別,但不能用于球柵列件BGA。
3)、相機識別、X/Y坐標系統(tǒng)調(diào)整位置、吸嘴旋轉調(diào)整方向,一般相機固定,貼片頭飛行劃過相機上空,進行成像識別,比激光識別耽誤一點時間,但可識別任何元件,也有實現(xiàn)飛行過程中的識別的相機識別系統(tǒng),機械結構方面有其它犧牲。
這種形式由于貼片頭來回移動的距離長,所以速度受到限制。一般采用多個真空吸料嘴同時取料(多達上十個)和采用雙梁系統(tǒng)來提高速度,即一個梁上的貼片頭在取料的同時,另一個梁上的貼片頭貼放元件,速度幾乎比單梁系統(tǒng)快一倍。但是實際應用中,同時取料的條件較難達到,而且不同類型的元件需要換用不同的真空吸料嘴,換吸料嘴有時間上的延誤。
這類機型的優(yōu)勢在于:系統(tǒng)結構簡單,可實現(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),也可多臺機組合用于大批量生產(chǎn)。

PCB的費用
對PIC的編程和測試需求有了令人矚目的增長。這是因為芯片供應商使用新的硅技術來創(chuàng)建具有速度和性能的元器件。認真仔細的程序設計必須考慮到傳輸線的有效性問題、信號線的阻抗情況、引針的插入,以及元器件的特性。如果不是這樣的話,問題可能會接二連三的發(fā)生,其中包括:接地反射(ground bounce)、交擾和在編程期間發(fā)生信號反射現(xiàn)象。
自動化高質量的編程設備通過良好的設計,可以將這些問題降低到小的程度。為了能夠進行ATE編程,PCB設計師必須對付周邊的電路、電容、電阻、電感、信號交擾、Vcc和Gnd反射、以及針盤夾具。所有這一切將極大的影響到進行編程時的產(chǎn)量和質量。因為增加了對電路板的空間需求,以及分立元器件(接線片、FET、電容器)和增加對電源供電能力的需求,從而終增加了PCB的成本。盡管每一塊電路板是不同的,PCB的價格一般會增加2%到10%。

貼片機貼裝精度
即元件中心與對應焊盤中心線的偏移量,不超過元件焊腳寬度的1/3(目測);或異常偏移發(fā)生率不大于3‰。
儀器、儀表外觀完好,指示準確,讀數(shù)醒目,在合格使用期限內(nèi);
設備內(nèi)外定期保養(yǎng),保持清潔,無油污,無銹蝕,周圍附具備件等排列有序,設備潤滑良好。
貼片機視覺系統(tǒng)
高性能貼片機普遍采用視覺對中系統(tǒng)。視覺對中系統(tǒng)運用數(shù)字圖像處理技術,當貼片頭上的吸嘴吸取元件后,在移到貼片位置的過程中,由固定在貼片頭上的或固定在機身某個位置上的照相機獲取圖像,并且通過影像探測元件的光密度分布,這些光密度以數(shù)字形式再經(jīng)過照相機上許多細小精密的光敏元件組成的CCD光耦陣列,輸出0~255級的灰度值?;叶戎蹬c光密度成正比,灰度值越大,則數(shù)字化圖像越清晰。數(shù)字化信息經(jīng)存儲、編碼、放大、整理和分析,將結果反饋到控制單元,并把處理結果輸出到伺服系統(tǒng)中去調(diào)整補償元件吸取的位置偏差,后完成貼片操作 。
那么,機器通過對PCB上的基準點和元器件照相后,如何實現(xiàn)貼裝位置自動矯正并實現(xiàn)貼裝的呢?這一過程是機器通過一系列的坐標系之間的轉換來定位元件的貼裝目標的。我們通過貼裝過程來闡述系統(tǒng)的工作原理。首先PCB通過傳送裝置被傳輸?shù)焦潭ㄎ恢貌⒈粖A板機構固定,貼片頭移至PCB基準點上方,頭上相機對PCB上基準點照相。這時候存在4個坐標系:基板坐標系(Xp,Yp)、頭上相機坐標系(Xca1,Ycal)、圖像坐標系(Xi,Yi)和機器坐標系(Xm,Ym)。對基準點照相完成后,機器將基板坐標系通過與相機和圖像坐標系的關聯(lián)轉換到機器坐標系中,這樣目標貼裝位置確定。然后貼片頭拾取元件后移動到固定相機的位置,固定相機對元件進行照相。這時同樣存在4個坐標系:貼片頭坐標系也是吸嘴坐標系(Xn,Yn)、固定相機坐標系(Xca2,Yca2)、圖像坐標系(Xi,Yi)和機器坐標系(Xm,Ym)。對元件照相完成后,機器在圖像坐標系中計算出元件特征的中心位置坐標,通過與相機和圖像坐標系的關聯(lián)轉換到機器坐標系中,此時在同一坐標系中比較元件中心坐標和吸嘴中心坐標。兩個坐標的差異就是需要的位置偏差補償值。然后根據(jù)同一坐標系中確定的目標貼裝位置,機器控制單元和伺服系統(tǒng)就可以控制機器進行貼裝了。

貼片機行業(yè)背景
對于PIC器件來說,以往普遍采用DIP、PLCC或者SOIC的封裝形式。然而,隨著人們對緊湊型、高性能產(chǎn)品的需求增加,要求引入更為的PIC器件。現(xiàn)如今的閃存器件可以采用SOP、TSOP、VSOP、BGA和微小型BGA封裝形式。高性能的微型控制器、CPLD器件和FPGA器件一直到可以采用QFP、BGA和微型BGA封裝形式,其所擁有的引腳數(shù)量范圍從44條一直可以達到超過800條以上。
由于非常多的引腳數(shù)量和很小的外形尺寸,這些元器件中的大部分僅能夠采用微細間距的封裝形式。微細間距的元器件所擁有的引腳非常脆弱,間距只有0.508(20 mils)或者說間隙幾乎沒有。這樣人們就將目光瞄向了使用PIC器件來應對這一挑戰(zhàn)。 具有高密度和高性能的PIC器件價格是很昂貴的,要求采用高質量的編程設備,需要擁有非常優(yōu)異的過程控制,以求將元器件的廢棄程度降低到小的程度。
在采用手工編制程序的操作過程中,微細間距元器件實際上肯定會遭遇到來自共面性和其它形式的引腳損傷因素的威脅。如果說引腳受到了損傷的話,那么將可能導致焊接點可靠性出現(xiàn)問題,會提升生產(chǎn)制造過程中的缺陷率。同樣,高密度的元器件實際上將花費較長的編程時間,這樣就會降低生產(chǎn)的效率。
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