Kiibi paigutamise masina põhimõte

Kaare tüüp
Komponentide söötur ja substraat (PCB) on fikseeritud ning paigapea (mitme vaakum-imemisdüüsiga) liigub edasi-tagasi sööturi ja põhimiku vahel, võtab komponendi sööturist välja, reguleerib komponendi asendit ja suunda, ja asetage see seejärel aluspinnale. Kuna plaastripea on paigaldatud kaare tüüpi X/Y-koordinaatide liikuvale talale, nimetatakse seda.
Kaare tüüpi paigutusmasina komponentide asukoha ja suuna reguleerimise meetod:
1. Mehaaniline tsentreerimise asendi reguleerimine, düüsi pöörlemise suuna reguleerimine. Selle meetodiga on võimalik saavutada piiratud täpsus ja seda ei kasutata enam hilisemates mudelites.
2. Lasertuvastus, X/Y koordinaatsüsteemi asendi reguleerimine, düüsi pöörlemise suuna reguleerimine. Seda meetodit saab tuvastada lennu ajal, kuid seda ei saa kasutada kuulvõrestiku komponentide BGA jaoks.
3. Kaamera tuvastamine, X/Y koordinaatsüsteemi asendi reguleerimine, düüsi pöörlemissuuna reguleerimine. Üldiselt on kaamera fikseeritud ja plaastripea lendab kujutise tuvastamiseks üle kaamera. See võtab veidi kauem aega kui lasertuvastus, kuid suudab tuvastada mis tahes komponendi. Samuti on olemas kaameratuvastussüsteemid, mis suudavad tuvastada lennu ajal. Mehaanilises struktuuris on muid ohvreid.
Selle vormi kiirus on piiratud, kuna plaastri pea liigub edasi-tagasi pika vahemaa tõttu. Üldjuhul kasutatakse materjalide korraga korjamiseks mitut vaakum-imemisdüüsi (kuni kümmet) ja kiiruse suurendamiseks kahetalalist süsteemi. See tähendab, et ühe tala paigapea kogub materjale, samal ajal kui teise tala paigapea asetab komponendid. Kiirus on peaaegu kaks korda kiirem kui ühe tala süsteemil. Tegelikes rakendustes on aga materjali samaaegse korjamise tingimusi raske saavutada ning erinevat tüüpi komponendid tuleb asendada erinevate vaakum-imemisdüüsidega ning imiotsiku vahetamisel on ajaline viivitus.
Seda tüüpi masinate eelised on: süsteemi struktuur on lihtne, saavutatav kõrge täpsus ning see sobib erineva suuruse ja kujuga komponentidele, isegi erikujulistele komponentidele. Söötur on ribade, torude ja kandikute kujul. See sobib väikeste ja keskmise suurusega partiide tootmiseks ning suuremahuliseks tootmiseks saab kombineerida ka mitut masinat.
Torni tüüp
Komponentide söötja asetatakse ühe koordinaadiga liikuvale kärule, substraat (PCB) asetatakse X/Y koordinaatsüsteemis liikuvale töölauale ja paigapea paigaldatakse tornile. Töötamise ajal liigutab käru komponentide söötja materjali korjamisasendisse ja plaastri peal olev vaakum-imemisotsik korjab materjali korjamisasendis oleva komponendi üles, pöörleb plaastri asendisse (180 kraadi materjali korjamisasendist) läbi torn ja reguleerib pöörlemisprotsessi ajal komponendi asendit ja suunda ning seejärel asetatakse komponent aluspinnale.
Meetod komponendi asukoha ja suuna reguleerimiseks:
Kaameratuvastus, X/Y koordinaatsüsteemi reguleerimisasend, düüsi isepöörlemise reguleerimise suund, kaamera fikseeritud, plaastripea lendab üle kaamera, pildituvastus.
Üldiselt on tornile paigaldatud rohkem kui kümme kuni kakskümmend plaastripead ja iga plaastripea on paigaldatud 2–4 vaakum-imemisdüüsiga (varasemad mudelid) kuni 5–6 vaakum-imemisdüüsini (olemasolevad mudelid). Torni omaduste tõttu on toimimine täiustatud ning imemisotsiku valimine ja muutmine, sööturi asendisse viimine, komponentide korjamine, komponentide identifitseerimine, nurga reguleerimine, laua liigutamine (sh asendi reguleerimine) ja paigutamine. Kõiki komponente saab täita sama ajatsükli jooksul, nii et saavutatakse tõeline suur kiirus. Kiireim ajatsükkel jõuab 0.08–0,10 sekundini komponendi kohta.
Sellel mudelil on suurem kiirus ja see sobib masstootmiseks, kuid selles saab kasutada ainult ribadeks pakendatud komponente. Kui tegemist on tiheda jalaga suure integraallülitusega (IC), ei saa seda komplekteerida ainult aluse pakendiga, nii et selle koos töötamine sõltub ikkagi teistest mudelitest. Sellel seadmel on keeruline struktuur ja see on kallis. Uusima mudeli hind on umbes 500 USA dollarit, 000, mis on enam kui kolm korda suurem kui kaare tüüpi.
Koosseis
Voolupaigutusmasinaid on mitut tüüpi, kuid olenemata sellest, kas tegemist on täisautomaatse kiire paigutusmasinaga või käsitsi väikese kiirusega paigutusmasinaga, on selle üldine paigutus sarnane. Täisautomaatne paigutusmasin on ülitäpne automatiseeritud seade, mida juhib arvuti ja mis ühendab optika, masinad ja elektri. See koosneb peamiselt raamist, PCB ülekande- ja laagrimehhanismist, ajamisüsteemist, positsioneerimis- ja tsentreerimissüsteemist, paigutuspeast, sööturist, optilisest tuvastussüsteemist, andurist ja arvutijuhtimissüsteemist. See suudab SMD komponente kiiresti ja täpselt paigutada selliste funktsioonide kaudu nagu neeldumine-nihe-positsioneerimine-paigutamine.
Raam
Raam on masina vundament. Kõik jõuülekanded, positsioneerimismehhanismid ja sööturid on sellele kindlalt kinnitatud, seega peab sellel olema piisav mehaaniline tugevus ja jäikus. Praegu on paigutusmasinate jaoks erinevat tüüpi raame, sealhulgas integreeritud valamis ja terasplaadi keevitamine. Esimesel tüübil on tugev terviklikkus, hea jäikus, väike deformatsioon ja stabiilne töö ning seda kasutatakse tavaliselt kõrgekvaliteedilistes masinates; teisel tüübil on lihtne töötlemine ja madal hind. Masina valitud raami konkreetne struktuur sõltub masina üldisest konstruktsioonist ja kandevõimest. See peaks töö ajal olema stabiilne, lihtne ja vibratsioonivaba.
PCB edastus- ja kandemehhanism
Transpordimehhanism on juhtsiinile paigaldatud üliõhuke linttransportsüsteem. Tavaliselt paigaldatakse vöö raja servale. Selle ülesanne on saata PCB etteantud asukohta ja seejärel saata see järgmisse protsessi pärast plaastrit. Edastusmehhanism jaguneb peamiselt kahte tüüpi: integreeritud ja segmenteeritud. Integraalse meetodi puhul on PCB sisestamine, paikamine ja tarnimine alati samal juhtsiinil. Piiriplokki kasutatakse positsioneerimiseks, positsioneerimistihvt on paigutatud ülespoole, kinnitusmehhanismi kasutatakse PCB kinnitamiseks ja tugiplaadi tugivarda toetatakse ülespoole, et PCB positsioneerida ja kinnitada. Positsioneerimistihvti positsioneerimistäpsus on madal. Kui on vaja suurt täpsust, võib kasutada ka optilist süsteemi, kuid positsioneerimisaeg on pikem. Segmenteeritud tüüp jaguneb tavaliselt kolmeks osaks. Esimene sektsioon vastutab PCB vastuvõtmise eest ülemisest tehnoloogiast, keskmine ots vastutab PCB positsioneerimise ja kinnitamise eest ning viimane sektsioon vastutab PCB saatmise eest järgmisse protsessi. Selle eeliseks on PCB edastusaja lühendamine.
Ajami süsteem
Ajamisüsteem on paigutusmasina võtmestruktuur ja peamine näitaja paigutusmasina täpsuse hindamisel. See sisaldab XYZ ülekandestruktuuri ja servosüsteemi. Selle funktsioonid hõlmavad paigutuspea liikumise toetamist ja PCB koormuse taseme toetamist.