貼片機(jī)結(jié)構(gòu)分析
貼片機(jī)結(jié)構(gòu)可分為4種結(jié)構(gòu):復(fù)合式、拱架式、轉(zhuǎn)塔式和大型平行系統(tǒng)。
1、復(fù)合式。復(fù)合式機(jī)器是從拱架式機(jī)器發(fā)展而來,它集合了轉(zhuǎn)塔式和拱架式的特點(diǎn),在動(dòng)臂上安裝有轉(zhuǎn)盤,像Siemens的Siplace80S25貼片機(jī),有兩個(gè)帶有12個(gè)吸嘴的旋轉(zhuǎn)頭。由于復(fù)合式機(jī)器可通過增加動(dòng)臂數(shù)量來提高速度,具有較大靈活性,因此它的發(fā)展前景被看好,例如Siemens推出的HS60機(jī)器就安裝有4個(gè)旋轉(zhuǎn)頭,貼裝速度高達(dá)每小時(shí)60,000片。Universal公司也推出了帶有30個(gè)吸嘴的旋轉(zhuǎn)頭,稱之為“閃電頭”,兩個(gè)這樣的旋轉(zhuǎn)頭安裝在Genesis貼片平臺(tái)上,可實(shí)現(xiàn)每小時(shí)60,000片貼片速度。從嚴(yán)格意義上來說,復(fù)合式機(jī)器仍屬于動(dòng)臂式結(jié)構(gòu)。
2、拱架式。拱架式(又稱動(dòng)臂式)機(jī)器是最傳統(tǒng)的貼片機(jī),具有較好的靈活性和精度,適用于大部分元件,高精度機(jī)器一般都是這種類型,但其速度無法與復(fù)合式、轉(zhuǎn)塔式和大型平行系統(tǒng)相比。拱架式機(jī)器分為單臂式和多臂式,單臂式是最早先發(fā)展起來的現(xiàn)在仍然使用的多功能貼片機(jī)。在單臂式基礎(chǔ)上發(fā)展起來的多臂式貼片機(jī)可將工作效率成倍提高,如美國(guó)Universal公司的GSM2貼片機(jī)就有2個(gè)動(dòng)臂安裝頭,可分別交替對(duì)兩塊PCB(PrintCircuitBoard,印刷線路板)同時(shí)進(jìn)行安裝。絕大多數(shù)貼片機(jī)廠商均推出了采用這一結(jié)構(gòu)的高精度貼片機(jī)和中速貼片機(jī),例如美國(guó)Universal公司的AC72、荷蘭Assembleon公司的AQ-1、日本Hitachi公司的TIM-X、日本Fuji公司的QP-341E和XP系列、日本Panasonic公司的BM221、韓國(guó)Samsung公司的CP60系列、日本Yamaha公司的YV系列、日本Juki公司的KE系列。不過元件排列越來越集中在有源部件上,比如有引線的QFP(Quadflat package,四邊扁平封裝器件)和BGA(Ball gridarray,球柵陣列器件),安裝精度對(duì)高產(chǎn)量有至關(guān)重要的作用。復(fù)合式、轉(zhuǎn)塔式和大型平行系統(tǒng)一般不適用于這種類型的元件安裝。
3、轉(zhuǎn)塔式。轉(zhuǎn)塔式機(jī)器主要應(yīng)用于大規(guī)模的計(jì)算機(jī)板卡、移動(dòng)電話、家電等產(chǎn)品的生產(chǎn)上,這是因?yàn)樵谶@些產(chǎn)品當(dāng)中,阻容元件特別多、裝配密度大,很適合采用這一機(jī)型進(jìn)行生產(chǎn)。相當(dāng)多的臺(tái)資、港資電子組裝企業(yè)以及國(guó)內(nèi)電器生產(chǎn)商都采用這一機(jī)型,以滿足高速組裝的要求。生產(chǎn)轉(zhuǎn)塔式機(jī)器的廠商主要有Panasonic、Hitachi、Fuji。轉(zhuǎn)塔的概念是使用一組移動(dòng)的送料器,轉(zhuǎn)塔從這里吸取元件,然后把元件貼放在位于移動(dòng)的工作臺(tái)上的電路板上面。轉(zhuǎn)塔式機(jī)器由于拾取元件和貼片動(dòng)作同時(shí)進(jìn)行,使得貼片速度大幅度提高。這種結(jié)構(gòu)的高速貼片機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用也很普遍,不但速度快,而且歷經(jīng)十余年的發(fā)展技術(shù)已非常成熟,如Fuji公司的CP842E機(jī)器貼裝速度可達(dá)到0.068秒/片。但是這種機(jī)器由于機(jī)械結(jié)構(gòu)所限,其貼裝速度已達(dá)到一個(gè)極限值,不可能再大幅度提高。該機(jī)型的不足之處是只能處理帶狀料。
4、大型平行系統(tǒng)。大規(guī)模平行系統(tǒng)(又稱模組機(jī))使用一系列小的單獨(dú)的貼裝單元(也稱為模組)。每個(gè)單元有自己的絲桿位置系統(tǒng),安裝有相機(jī)和貼裝頭。如Assembleon公司的AX-5機(jī)器可最多有20個(gè)貼裝頭,實(shí)現(xiàn)了每小時(shí)15萬片的貼裝速度,堪稱業(yè)界第一,但就每個(gè)貼裝頭而言,貼裝速度在每小時(shí)7500片左右,仍有大幅度提高的可能。這種機(jī)型也主要適用于規(guī)模化生產(chǎn),例如手機(jī)。生產(chǎn)大規(guī)模平行系統(tǒng)式機(jī)器的廠商主要有Assembleon,F(xiàn)uji公司也推出了采用類似結(jié)構(gòu)的NXT型超高速貼片機(jī),通過搭載可以更換的貼裝工作頭,同一臺(tái)機(jī)器既可以是高速機(jī)也可以是泛用機(jī),幾乎可以進(jìn)行所有貼裝元器件的貼裝,從而使設(shè)備的初期投資及增加設(shè)備投資降低到最低程度。每個(gè)貼裝頭可吸取有限的帶式送料器,貼裝PCB的一部分,PCB以固定的間隔時(shí)間在機(jī)器內(nèi)步步推進(jìn)。單獨(dú)地各個(gè)單元機(jī)器運(yùn)行速度較慢。可是,它們連續(xù)的或平行的運(yùn)行會(huì)有很高的產(chǎn)量。