贴片机结构及原理分析

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1、贴片机结构及原理分析随着SMC小型化、SMD多引脚窄间距化和复合式、组合式片式元器件、BGA、CSP、DCA（芯片直接贴装技术）、以及表面组装的接插件等新型片式元器件的不断出现，对贴装技术的要求越来越高。近年来，各类自动化贴装机正朝着高速、高精度和多功能方向发展。采用多贴装头、多吸嘴以及高分辨率视觉系统等先进技术，使贴装速度和贴装精度大大提高。目前最高的贴装速度可达到0.06S/Chip元件左右；高精度贴装机的重复贴装精度为0.05-0.25mm;多功能贴片机除了能贴装0201(0.6mm*0.3mm)元件外

2、,还能贴装SOIC(小外型集成电路)、PLCC（塑料有引线芯片载体）、窄引线间距QFP、BGA和CSP以及长接插件（150mm长）等SMD/SMC的能力。此外，现代的贴片机在传动结构（Y轴方向由单丝械向双丝杠发展）；元件的对中方式（由机械向激光向全视觉发展）；图像识别（采用高分辨CCD）；BGA和CSP的贴装（采用反射加直射镜技术）；采用铸铁机架以减少振动，提高精度，减少磨损；以及增强计算机功能等方面都采用了许多新技术，使操作更加简便、迅速、直观和易掌握。第一章贴装机结构及系统组成●SMT贴装机是计算机控制，

3、集光、电、气及机械为一体的高精度自动化设备。其组成部分主要有机体、元器件供料器、PCB承载机构、贴装头、器件对中检测装置、驱动系统、计算机控制系统等。●机体用来安装和支撑贴装的各种部件，因此，它必须具有足够的刚性才能保证贴装精度。供料器是能容纳各种包装形式的元器件、并将元器件传送到取料部位的一种储料供料部件，元器件以编带、棒式、托盘或散装等包装形式放到相应的供料器上。PCB贴装承载机构包括承载平台、磁性或真空支撑杆，用于定位和固定PCB。第二章贴装机的工艺特性精度、速度和适应性是贴装机的3个最重要的特性。精度

4、决定贴装机能贴装的元器件种类和它能适用的领域，精度低的贴装机只能贴装SMC和极少数的SMD，适用于消费类电子产品领域用的电路组装。而精度高的贴装机，能贴装SOIC和QFP等多引线细间距器件，适用于工业电子设备和军用电子装备领域的电路组装。速度决定贴装机的生产效率和能力。适应性决定贴装机能贴装的元器件类型和能满足各种不同贴装要求；适应性差的贴装机只能满足单一品种的电路组件的贴装要求，当对多品种电路组件组装时，就须增加专用贴装机才能满足不同的贴装要求。2．贴装头及其组成贴装头的基本功能是从供料器取料部位拾取SMC

5、/SMD，并经检查、定心和方位校正后贴放到PCB的设定位置上。它安装在贴装区上方，可配置一个或多个SMD真空吸嘴或机械夹具，θ轴转动吸持器件到所需角度，Z轴可自由上下将器件贴装到PCB安装面。贴装头是贴装机上最复杂和最关键的部件，和供料器一起决定着贴装机的贴装能力。它由贴装工具(真空吸嘴)、定心爪、其它任选部件(如粘接剂分配器)、电器检验夹具和光学PCB取像部件(如摄像机)等部分组成。根据定心原理区分，典型的贴装头有3种。定位固定方法有定位孔销钉、边沿接触定位杆及软件编程定位等。贴装头用于拾取和贴装SMC/S

6、MD。器件对中检测装置接触型的有机械夹爪，非接触型的有红外、激光及全视觉对中系统。驱动系统用于驱动贴片机构X-Y移动和贴片头的旋转等动作。计算机控制系统对贴装过程进行程序控制。第三章贴装机支撑系统机架是机器的基础，所有的传动、定位、传送机构均牢固地固定在它上面，大部分型号的贴片机及其各种送料器也安置在上面，因此机架应有足够的机械强度和刚性，图3-1为贴装机结构示意图。目前贴片机有各种形式的机架，大致可分为两类。第四章贴装机传动系统一．传送机构与支撑台传送机构就是图3-1中的轨道，它的作用是将需要贴片的PCB送

7、到预定位置，贴片完成后再将SMA送至下道工序。传送机构是安放在轨道上的超薄型皮带线传送系统。通常皮带轮安置在轨道边缘，皮带线通常分为A，B，C三段，并在B区传送部位设有PCB夹紧机构，在A，C区装有红外传感器，更先进的机器还带有条形码阅读器，它能识别PCB的进入和送出，记录PCB数量，如图4-1和4-2所示。第五章贴装机光学对中系统贴片机的对中是指贴片机在吸取元件时要保证吸嘴吸在元件中心，使元件的中心与贴片头主轴的中心线保持一致，因此，首先遇到的是对中问题。早期贴片机的元件对中是用机械方法来实现的（称为“机械

8、对中”）。当贴片头吸取元件后，在主轴提升时，拨动四个爪把元件抓一下，使元件轻微地移动到主轴的中心上来，QFP器件则在专门的对中台进行对中，如图5-1所示。这种对中方法由于是依靠机械动作，因此速度受到限制，同时元件也易受到损坏，目前这种对中方式已不再使用，取而代之的是光学对中。1.光学定位系统原理贴装头吸取元器件后，CCD摄像机对元器件成像，并转化成数字图像信号，经计算机分析出元器件的几何尺寸和几何中