Nguyên lý của máy đặt chip

Kiểu vòm
Bộ nạp linh kiện và đế (PCB) được cố định và đầu vá (có nhiều vòi hút chân không) di chuyển qua lại giữa bộ nạp và đế, lấy linh kiện ra khỏi bộ nạp, điều chỉnh vị trí và hướng của linh kiện, và sau đó đặt nó trên đế. Bởi vì đầu vá được lắp đặt trên chùm chuyển động tọa độ X/Y của loại vòm nên nó được đặt tên.
Phương pháp điều chỉnh vị trí và hướng bộ phận của máy định vị kiểu vòm:
1. Điều chỉnh vị trí định tâm cơ học, điều chỉnh hướng quay của vòi phun. Phương pháp này có thể đạt được độ chính xác hạn chế và không còn được sử dụng trong các mô hình sau này.
2. Nhận dạng laser, điều chỉnh vị trí hệ tọa độ X / Y, điều chỉnh hướng xoay vòi phun. Phương pháp này có thể nhận dạng trong khi bay, nhưng không thể sử dụng cho các thành phần mảng lưới bóng BGA.
3. Nhận dạng camera, điều chỉnh vị trí hệ tọa độ X/Y, điều chỉnh hướng quay vòi phun. Nói chung, máy ảnh được cố định và đầu vá bay qua máy ảnh để nhận dạng hình ảnh. Nó mất nhiều thời gian hơn một chút so với nhận dạng bằng laser, nhưng nó có thể nhận dạng bất kỳ thành phần nào. Ngoài ra còn có hệ thống nhận dạng camera có thể nhận dạng trong suốt chuyến bay. Có những hy sinh khác trong cơ cấu cơ khí.
Hình thức này bị hạn chế về tốc độ do đầu vá di chuyển tới lui trong khoảng cách xa. Nói chung, nhiều vòi hút chân không được sử dụng để lấy vật liệu cùng lúc (lên đến mười) và hệ thống chùm tia kép được sử dụng để tăng tốc độ. Nghĩa là, đầu vá trên một chùm sẽ nhặt vật liệu trong khi đầu vá trên chùm kia sẽ đặt các thành phần. Tốc độ nhanh gần gấp đôi so với hệ thống chùm tia đơn. Tuy nhiên, trong các ứng dụng thực tế, rất khó đạt được các điều kiện để chọn vật liệu đồng thời và các loại bộ phận khác nhau cần được thay thế bằng các vòi hút chân không khác nhau và có độ trễ về thời gian trong việc thay đổi vòi hút.
Ưu điểm của loại máy này là: cấu trúc hệ thống đơn giản, có thể đạt được độ chính xác cao và phù hợp với các bộ phận có kích thước và hình dạng khác nhau, thậm chí cả các bộ phận có hình dạng đặc biệt. Bộ cấp liệu có dạng dải, ống và khay. Nó phù hợp cho sản xuất hàng loạt vừa và nhỏ, đồng thời có thể kết hợp nhiều máy để sản xuất quy mô lớn.
loại tháp pháo
Bộ nạp linh kiện được đặt trên một xe đẩy di chuyển tọa độ đơn, chất nền (PCB) được đặt trên bàn làm việc di chuyển theo hệ tọa độ X/Y và đầu vá được lắp trên tháp pháo. Khi làm việc, xe đẩy di chuyển bộ cấp linh kiện đến vị trí gắp vật liệu, vòi hút chân không trên đầu vá sẽ gắp linh kiện tại vị trí gắp vật liệu, quay về vị trí gắp vật liệu (180 độ so với vị trí gắp vật liệu) qua tháp pháo, đồng thời điều chỉnh vị trí và hướng của bộ phận trong quá trình quay, sau đó bộ phận đó được đặt trên đế.
Phương pháp điều chỉnh vị trí và hướng của linh kiện:
Nhận dạng camera, vị trí điều chỉnh hệ tọa độ X/Y, hướng điều chỉnh tự xoay vòi phun, camera cố định, đầu vá bay qua camera, nhận dạng hình ảnh.
Nói chung, có hơn mười đến hai mươi đầu vá được lắp đặt trên tháp pháo và mỗi đầu vá được lắp 2 ~ 4 vòi hút chân không (các mẫu trước đó) đến 5 ~ 6 vòi hút chân không (các mẫu hiện có). Do đặc điểm của tháp pháo, hoạt động được tinh chỉnh và các hoạt động lựa chọn và thay đổi vòi hút, di chuyển bộ cấp liệu vào vị trí, nhặt linh kiện, nhận dạng linh kiện, điều chỉnh góc, di chuyển bàn (bao gồm cả điều chỉnh vị trí) và đặt tất cả các thành phần đều có thể được hoàn thành trong cùng một chu kỳ thời gian, do đó đạt được tốc độ thực sự cao. Chu kỳ thời gian nhanh nhất đạt đến 0.08~0,10 giây cho mỗi thành phần.
Model này vượt trội về tốc độ và phù hợp cho sản xuất hàng loạt nhưng chỉ có thể sử dụng các linh kiện được đóng gói dạng dải. Nếu là mạch tích hợp (IC) cỡ lớn, dày đặc thì không thể chỉ hoàn thành nếu chỉ đóng gói khay mà còn phải phụ thuộc vào các mẫu khác để làm việc cùng nhau. Thiết bị này có cấu trúc phức tạp và đắt tiền. Mẫu mới nhất có giá khoảng 500 USD,000, gấp hơn ba lần so với loại vòm.
Thành phần
Có nhiều loại máy định vị hiện tại, nhưng dù là máy định vị tốc độ cao hoàn toàn tự động hay máy định vị tốc độ thấp thủ công thì bố cục tổng thể của nó đều tương tự nhau. Máy định vị hoàn toàn tự động là thiết bị tự động có độ chính xác cao được điều khiển bởi máy tính, tích hợp quang học, máy móc và điện. Nó chủ yếu bao gồm một khung, cơ cấu truyền động và ổ trục PCB, hệ thống truyền động, hệ thống định vị và định tâm, đầu vị trí, bộ nạp, hệ thống nhận dạng quang học, cảm biến và hệ thống điều khiển máy tính. Nó có thể đặt các thành phần SMD một cách nhanh chóng và chính xác thông qua các chức năng như hấp thụ-chuyển vị-định vị-đặt.
Khung
Khung là nền tảng của máy. Tất cả các cơ cấu truyền động, định vị và cấp liệu đều được cố định chắc chắn trên đó nên phải có đủ độ bền cơ học và độ cứng. Hiện nay, có nhiều loại khung dành cho máy định vị, chủ yếu bao gồm khung đúc liền và hàn thép tấm. Loại thứ nhất có tính toàn vẹn cao, độ cứng tốt, biến dạng nhỏ và hoạt động ổn định, thường được sử dụng trong các máy cao cấp; loại thứ hai có đặc điểm xử lý đơn giản và chi phí thấp. Cấu trúc cụ thể của khung được máy lựa chọn phụ thuộc vào thiết kế tổng thể và khả năng chịu tải của máy. Nó phải ổn định, dễ dàng và không bị rung trong quá trình vận hành.
Cơ chế vận chuyển và vận chuyển PCB
Cơ cấu vận chuyển là một hệ thống băng tải siêu mỏng được lắp đặt trên ray dẫn hướng. Thông thường, dây đai được lắp ở mép đường ray. Chức năng của nó là gửi PCB đến vị trí được xác định trước, sau đó gửi nó đến quy trình tiếp theo sau bản vá. Cơ chế vận chuyển chủ yếu được chia thành hai loại: tích hợp và phân đoạn. Trong phương pháp tích hợp, việc nhập, vá và phân phối PCB luôn trên cùng một đường ray dẫn hướng. Khối giới hạn được sử dụng để định vị, chốt định vị được đặt hướng lên trên, cơ cấu kẹp được sử dụng để kẹp PCB và thanh đỡ trên tấm đỡ được đỡ hướng lên trên để hoàn thành việc định vị và cố định PCB. Độ chính xác định vị của chốt định vị thấp. Khi cần độ chính xác cao, hệ thống quang học cũng có thể được sử dụng nhưng thời gian định vị lâu hơn. Loại phân đoạn thường được chia thành ba phần. Phần đầu tiên chịu trách nhiệm nhận PCB từ công nghệ trên, phần giữa chịu trách nhiệm định vị và kẹp PCB, phần sau chịu trách nhiệm gửi PCB sang quy trình tiếp theo. Ưu điểm của nó là giảm thời gian truyền PCB.
Hệ thống truyền động
Hệ thống truyền động là cấu trúc chủ chốt của máy định vị và là chỉ báo chính để đánh giá độ chính xác của máy định vị. Nó bao gồm cấu trúc truyền động XYZ và hệ thống servo. Các chức năng của nó bao gồm hỗ trợ chuyển động của đầu vị trí và hỗ trợ mức tải PCB.