Установщики электронных SMD компонентов

Технология установки SMD компонентов на печатную плату

Установка компонентов – это один из самых важных и неотъемлемых этапов технологии поверхностного монтажа печатных плат. Его предназначение состоит в том, чтобы захватить компоненты из упаковки (ленты, пенала или матричного поддона) и установить на заранее заданное место на печатной плате по координатам. За счет того, что на современных печатных платах практически все компоненты являются SMD, то установщики, как часть линии поверхностного, монтажа выходят на первый план и именно они являются флагманами всей линии, определяющими качество сборки.

За счет скоростей установки в десятки, а то и сотни тысяч компонентов в час, и высокой точности в десятки микрон, установщики позволяют собирать печатные платы с плотным монтажом и приемлемым временем цикла, что недоступно для любого другого типа монтажа (например, для ручного).

Этапы технологии установки электронных компонентов

Подготовительный – это подготовка самого автомата установки SMD компонентов, которая включает в себя написание (если еще не подготовлена) или выбор программы сборки платы, установку питателей в установщик в определенные места, установка захватов на установочную голову машины или в магазин насадок, разогрев (warm-up) подвижных узлов и проведение верификации настроек установщика.
Сборка – последовательная цикличная сборка платы – захват компонента, распознавание и выравнивание, перемещение в позицию установки и собственно сама установка.

Логика монтажа SMD компонентов всегда идет от наименьшего компонента к наибольшему, от наиболее простых к более сложным, от чипов до микросхем и компонентов нестандартной формы. Обусловлено это последовательностью монтажа и требования по точности установки: когда микросхема ставится поверх чипов или поверх другой микросхемы или когда плотном монтаже компонентов есть риск механического соприкосновения с ранее установленным компонентом.

Поэтому станки для монтажа компонентов по своей функциональности подразделяются на:

чип-шутеры (очень производительные машины с высокой скоростью установки порядка 100 тыс. компонентов в час),
файн-питч машины (менее скоростные, но обладающие высокой точностью и расширенным фукнционалом по распознаванию компонентов сложной формы),
универсальные (станки, в которых сочетаются черты двух вышеобозначенных типов).

Как выбрать установщик электронных SMD компонентов?

При выборе автомата установки компонентов следует обращать внимание на следующие характеристики:

Скорость установки (от этого будет зависеть время цикла сборки платы). При подборе и расчетах не забывайте использовать оптимальную скорость установки (не максимальную).
Точность установки (от этого будет зависеть качество сборки платы).
Количество мест под питатели (от этого будет зависеть сколько типономиналов компонентов возможно будет поставить с одного автомата).
Наличие набора питателей и захватов – набор оснастки, без которого будет невозможна последующая сборка. Обычно данные наборы заказываются отдельно под конкретные задачи заказчика.
Наличие питателей под матричные поддоны (далеко не все компоненты поставляются в ленте). В зависимости от требований времени цикла питатель можно предусмотреть либо в виде стола-подставки внутри машины, либо в виде шаттл-трея со сменными матричными поддонами
Наличие систем распознавания элементов (сопоставляйте перечень элементов для сборки с возможностью машин). Многие системы распознавания идут в виде опций к машине (например, мультикамера).
Минимальный и максимальный габарит элемента для установки (автоматы SMD имеют ограничения в обе стороны для габарита компонента). Убедитесь, что все компоненты могут быть поставлены машиной, и что имеются все необходимые питатели и захваты для этого. В случае габаритных элементов используйте механические захваты-грипперы.
Конфигурация установочной головы – один и тот же установщик в зависимости от предназначения может выполнять разные функции в линии поверхностного монтажа. Наличие одной или нескольких портальных систем для увеличения скорости установки, количество штоков для насадок на одной голове, точностные и габаритные характеристики для компонентов – все это может превратить установщик в чип-шутер или, наоборот, в файн-питч автомат.

Программирование установщика поверхностного монтажа

Многие современные машины поддерживают программирование в режиме оффлайн на отдельном рабочем месте, чтобы не останавливать производственную линию. Ряд установщиков одного производителя позволит не только проще писать программы, но и проводить оптимизацию сборки как для каждого отдельно взятого автомата, так и для всей серии для достижения наилучшего времени цикла сборки.

Установщики SMD компонентов – это один из самых трудоемких элементов в переналадке линии с изделия на изделие. На этапе проектирования линии или при необходимости повышения эффективности существующей оцените возможное количество переналадок и спектр номенклатуры изделий. В случае постоянной смены настроек и программ (более 2-3 раз в смену) рекомендуется выбирать опцию сменных тележек для автоматов. Это существенно уменьшит время на переналадку оборудования.