貼片機轉塔型
元件送料器放于一個單坐標移動的料車上,基板(PCB)放于一個X/Y坐標系統(tǒng)移動的工作臺上,貼片頭安裝在一個轉塔上,工作時,料車將元件送料器移動到取料位置,貼片頭上的真空吸料嘴在取料位置取元件,經轉塔轉動到貼片位置(與取料位置成180度),在轉動過程中經過對元件位置與方向的調整,將元件貼放于基板上。
對元件位置與方向的調整方法:
相機識別、X/Y坐標系統(tǒng)調整位置、吸嘴自旋轉調整方向,相機固定,貼片頭飛行劃過相機上空,進行成像識別。
一般,轉塔上安裝有十幾到二十幾個貼片頭,每個貼片頭上安裝2~4個真空吸嘴(較早機型)至5~6個真空吸嘴(現有機型)。由于轉塔的特點,將動作細微化,選換吸嘴、送料器移動到位、取元件、元件識別、角度調整、工作臺移動(包含位置調整)、貼放元件等動作都可以在同一時間周期內完成,所以實現真正意義上的高速度??斓臅r間周期達到0.08~0.10秒鐘一片元件。
此機型在速度上是的,適于大批量生產,但其只能用帶狀包裝的元件,如果是密腳、大型的集成電路(IC),只有托盤包裝,則無法完成,因此還有賴于其它機型來共同合作。這種設備結構復雜,造價昂貴,機型約在US$50萬,是拱架型的三倍以上。
由于電子產品PCB板不斷小型化的需要,出現了片狀元件,傳統(tǒng)的焊接方法已不能適應需要。起先,只在混合集成電路板組裝中采用了回流焊工藝,組裝焊接的元件多數為片狀電容、片狀電感,貼裝型晶體管及二極管等。隨著SMT整個技術發(fā)展日趨完善,多種貼片元件(SMC)和貼裝器件(SMD)的出現,作為貼裝技術一部分的回流焊工藝技術及設備也得到相應的發(fā)展,其應用日趨廣泛,幾乎在所有電子產品領域都已得到應用。
根據產品的熱傳遞效率和焊接的可靠性的不斷提升,回流焊大致可分為五個發(fā)展階段。
1、代:熱板傳導回流焊設備:熱傳遞效率慢,5-30 W/m2K(不同材質的加熱效率不一樣),有陰影效應;
2、第二代:紅外熱輻射回流焊設備:熱傳遞效率慢,5-30W/m2K(不同材質的紅外輻射效率不一樣),有陰影效應,元器件的顏色對吸熱量有大的影響;
3、第三代:熱風回流焊設備:熱傳遞效率比較高,10-50 W/m2K,無陰影效應,顏色對吸熱量沒有影響;
4、第四代:氣相回流焊接系統(tǒng):熱傳遞,200-300 W/m2K,無陰影效應,焊接過程需要上下運動,冷卻效果差;
5、第五代:真空蒸汽冷凝焊接(真空汽相焊)系統(tǒng):密閉空間的無空洞焊接,熱傳遞,300 W-500W/m2K。焊接過程保持靜止無震動。冷卻效果,顏色對吸熱量沒有影響。
在SMT回流焊工藝造成對元件加熱不均勻的原因主要有:回流焊元件熱容量或吸收熱量的差別,傳送帶或加熱器邊緣影響,回流焊產品負載等三個方面。
1、通常PLCC、QFP與一個分立片狀元件相比熱容量要大,焊接大面積元件就比小元件更困難些;
2、在回流焊爐中傳送帶在周而復使傳送產品進行回流焊的同時,也成為一個散熱系統(tǒng),此外在加熱部分的邊緣與中心散熱條件不同,邊緣一般溫度偏低,爐內除各溫區(qū)溫度要求不同外,同一載面的溫度也差異;
3、產品裝載量不同的影響?;亓骱傅臏囟惹€的調整要考慮在空載,負載及不同負載因子情況下能得到良好的重復性。負載因子定義為:LF=L/(L+S);其中L=組裝基板的長度,S=組裝基板的間隔。
回流焊接是SMT工藝中復雜而關鍵的工藝,涉及到自動控制、材料、流體力學和冶金等多種科學、要獲得優(yōu)良的焊接質量,深入研究焊接工藝的方方面面。
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