Mga Pangunahing Salik na Nakaaapekto sa Kawastuhan ng Posisyon sa mga SMD Pick and Place Machine

SMD Pick and Place Machines Pagganap ng Sistema ng Paningin: CCD Imaging, Kalibrasyon, at Katatagan sa Kapaligiran

Dalawang-Yugtong Imaging para sa Magaspang na Pag-align at Detalyadong Pagkilala ng Landmark

Ang nangungunang kagamitan sa pick and place ay umaasa sa dalawahang sistema ng paningin upang makamit ang napakataas na eksaktong paglalagay sa antas ng micron. Una, mayroong malawak na field na camera na gumagawa ng mabilis na paunang pagposisyon, na naglalagay sa mga bahagi sa loob ng kalahating milimetro sa tamang posisyon. Susunod ang mataas na magnification na CCD sensor, na kayang makadetect ng hanggang 25 microns bawat pixel, na masusing tumitingin sa mga fiducial mark at lead ng komponent para sa huling pagsasaayos. Ang dalawahang prosesong ito ay nagbibigay-daan sa mga makina na maghuli ng huling pag-adjust na may akurasyon na humigit-kumulang plus o minus 15 microns. Kumpara sa mga lumang sistema na may iisang yugto lamang, inilalaan ng mga tagagawa ang pagbawas ng mga production cycle ng halos apatnapung porsyento nang hindi isinusuko ang kalidad. Nanatiling nasa ilalim ng dalawampung bahagi kada milyon ang rate ng depekto, kahit para sa napakaliit na komponent na 01005—na talagang kamangha-mangha, dahil sa sobrang liit ng mga ito.

Paglihis sa Kalibrasyon at Pagbabago sa Iliwanag bilang Pangunahing Sanhi ng Misalignment sa Sub-Pixel

Kapag ang usapan ay mga sistema ng paningin, ang mga salik na pampaligid ang dahilan ng humigit-kumulang tatlong-kapat ng lahat ng mga pagkakamali sa paglalagay. Tingnan natin ang ilang partikular: kapag nagbabago ang temperatura, maaaring lumipat ang focus ng mga lens ng humigit-kumulang 0.3 mikrometro bawat digri selsius. Ang antas ng kahalumigmigan na nasa itaas ng 60% relative humidity ay nangangailangan talaga ng 8% na pag-aadjust sa Z-axis. Kahit ang maliliit na pagbabago sa ningning ng LED ay mahalaga rin. Isang simpleng 10% na pagbabago sa lakas ng liwanag ay lumilikha ng mga anino na nakakaapekto sa pagtukoy ng mga landmark sa pagitan ng 4 at 12 mikrometro. Upang epektibong labanan ang mga isyung ito, ang karamihan ng mga pasilidad ay nagpapatupad ng pang-araw-araw na kalibrasyon gamit ang mga pamantayan na masusundan ng NIST. Naglalaan din sila ng mga sistema ng thermal stabilization upang mapanatili ang temperatura sa loob ng kalahating digri selsius. Nakakatulong din ang mga multi-spectrum lighting setup na may awtomatikong pag-adjust sa ningning. Ang mga planta na sumusunod sa ganitong komprehensibong pamamaraan ay karaniwang nakakakita ng pagbaba sa kanilang mga pagkakamali sa paglalagay ng humigit-kumulang 90%. Karamihan ay nananatiling nasa ilalim ng 25 mikrometro na katumpakan sa buong anim na oras na produksyon, bagaman mayroon pa ring mga pagkakataong nagaganap ang mga pagbabago sa kasanayan.

Presyon sa Kontrol ng Galaw: Dynamics ng XY Stage, Pagpili ng Motor, at Thermal Repeatability

Backlash, Resolusyon ng Microstepping, at Thermal Expansion sa Mataas na Akuradong Pick and Place Machine

Ang pagiging tumpak ng posisyon sa mga sistema ng paggalaw ay nakakaharap sa tatlong pangunahing hamon na magkasamang gumagana: mekanikal na backlash, limitasyon sa resolusyon ng microstepping, at mga problema dulot ng thermal expansion. Kapag may kaluwagan sa mga gear o ball screw (kung ano ang tinatawag nating backlash), ito ay nagdudulot ng hysteresis effect kapag mabilis na nagbabago ang direksyon. Kung hindi sapat ang microstepping (mas mababa sa 1/256 ng isang hakbang), magkakaroon ng mga vibration kasama ang mga pagkakamali sa posisyon na nasa ilalim ng 10 micrometer. Ngunit marahil ang pinakamalaking isyu ay ang thermal expansion. Kung wala ang tamang kontrol sa kapaligiran, ang XY stage ay maaaring mag-accumulate ng mga kamalian na mahigit sa 25 micrometer. Ang mga pinakamahusay na makina ay humaharap sa lahat ng mga isyung ito gamit ang mga espesyal na anti-backlash mechanism, napakalinaw na kakayahan sa microstepping, at mga smart thermal compensation system na nagmo-monitor ng temperatura sa real-time. Karaniwan, ang mga advanced na solusyong ito ay umabot sa paligid ng plus o minus 3 micrometer na repeatability kahit matapos ang maraming operating cycle.

Integridad ng Nozzle at Vacuum: Mahalaga para sa Pagharap sa Mga Miniaturized Component

Pagkawala ng Vacuum, Pagsusuot ng Nozzle, at Epekto ng Dynamic Centering sa 0201/01005 na Pagkakalagay ng Yield

Ang pagpapanatili ng maayos na vacuum integrity ay hindi lang mahalaga kundi talagang kinakailangan kapag gumagamit ng mga maliit na sangkap na 0201 at 01005. Kahit ang pinakamaliit na pagtagas ay maaaring magdulot ng pagbagsak ng mga bahagi bago pa ito maayos na mailagay, na nagreresulta sa hindi tama ang posisyon ng mga sangkap o kaya'y lubos na nawawala ang mga ito. Ang mismong nozzle ay karaniwang lumuluwog sa paglipas ng panahon, at ito ang nagpapahina sa kalidad ng seal. Nakita na namin ang antas ng kabiguan na umabot hanggang 15% sa mga pasilidad na may mataas na dami ng operasyon. Ang mga dynamic centering system ay nakakatulong sa mga maliit na galaw na nangyayari sa panahon ng acceleration phase, ngunit nahihirapan ang mga sistemang ito kapag may vibration o kung ang calibration ay unti-unting lumilihis. Kapag bumaba ang performance ng nozzle, diretso itong tumatama sa produksyon simula pa sa umpisa. Bumababa ang first pass yield, at sumusunod ang lahat ng mahahalagang rework. Kaya nga ang regular na pagsusuri sa mga nozzle at palitan ito ayon sa iskedyul ay napakahalaga para sa sinumang nakikitungo araw-araw sa mga isyu sa micro component placement reliability.

Konsistensya ng Paghahatid ng Feeder at Komponente: Mekanika ng Tape at Protokol sa Inspeksyon

Puwersa sa Pagtanggal ng Tape, Pagbabago ng Tensyon, at Kawalan ng Konsistensya sa Feed Pitch sa Mga linya ng produksyon ng SMT

Ang pagganap ng mga feeder ay talagang nakakaapekto sa kawastuhan ng paglalagay ng mga bahagi, lalo na kapag kinakausap ang mga maliit na package na nangangailangan ng tolerasya na mas mahigpit pa sa ±25 microns. Kapag hindi pare-pareho ang pagtanggal ng tape mula sa reel, maaring maalis nang maaga ang mga bahagi o lumiko nang pahalang habang kinukuha. Kung hindi sapat ang katatagan ng tibok sa carrier, ang mga bahagi ay karaniwang umuusli. At ang mga maliit na pagkakaiba sa feed pitch (anumang higit sa 0.1 mm) ay unti-unting tumataas sa buong produksyon hanggang makita ang mga kapansin-pansin na pagkakamali sa paglalagay. Ang magandang balita ay nahuhuli ng mga sistema ng paningin ang karamihan sa mga problemang ito habang nagaganap ang mga ito, na nag-trigger naman ng awtomatikong pag-aadjust sa mga setting ng tibok. Mas mainam pa, ang servo-driven feeders ay nag-aalok ng dagdag na katiyakan dahil ina-adjust nila ang anggulo kung saan tinatanggal ang tapes at ang bilis ng pag-una nito sa makina, na kompensado ang anumang pagkakaiba sa mismong tape. Kasama ang regular na mga gawain sa pagpapanatili at kasabay ng mga tampok na ito, ang mga tagagawa ay nagsusulat na nabawasan ang mga depekto kaugnay ng feeder ng humigit-kumulang 40 porsiyento sa kanilang malalaking operasyon ng surface mount technology.

Synchronization sa Antas ng Sistema: Pag-uugnay ng Galaw ng Head, Feeder Carrier, at PCB Table

Ang pagkuha ng tumpak na koordinasyon sa mga modernong pick at place machine ay nangangailangan ng napakasinsing pagtutulungan sa pagitan ng mga placement head, feeder carrier, at mga PCB positioning table hanggang sa antas ng nanosegundo. Kapag nag-oooperate nang magkahiwalay ang mga bahagi, tulad ng madalas mangyari sa multi-lane setup o kapag pinapatakbo ang iba't ibang uri ng produkto, ang mga maliit na pagkaantala ay unti-unting tumitindi sa mikroskopikong antas. Halimbawa, isang 5-milisegundong pagkakamali sa paggalaw ng mesa at sabultang pagpapaunlad ng mga feeder ay maaaring magdulot ng pagkakaiba ng 35 micrometer sa posisyon ng 0201 capacitor kapag ang acceleration ay nasa pinakamataas. Tinalakay ng mga modernong motion controller ang isyu sa pamamagitan ng mga matalinong algorithm na nakapaghuhula ng landas ng galaw at nakakapag-aayos ng mga acceleration curve nang maaga upang maiwasan ang mga pagkakasalungatan. Ang mga sistemang ito ay nagpapanatili ng placement accuracy na mas mababa sa 15 micrometer CPK kahit sa napakabilis na bilis na 45,000 komponente kada oras. Ginagawa nila ito sa pamamagitan ng mabilis na feedback loop (mas mababa sa 1 milisegundong response time), servo updates na nangyayari hindi bababa sa 2,000 beses kada segundo, at mga pag-aadjust para sa thermal expansion sa iba't ibang axis. Ayon sa pagsusuri batay sa JEDEC standard, ang mga makina na kulang sa tamang synchronization ay may halos 18% higit na placement error kapag biglang nagbabago ng direksyon, na lubhang mahalaga sa produksyon kung saan ang bilis at katumpakan ay parehong kritikal.

FAQ

Ano ang mga salik na maaaring makaapekto sa kawastuhan ng sistema ng paningin?

Ang mga salik sa kapaligiran tulad ng pagbabago ng temperatura, antas ng kahalumigmigan, at pagbabago ng liwanag ng LED ay maaaring malaki ang epekto sa kawastuhan, na nagdudulot ng mga mali sa pagkakaayos ng sub-pixel.

Paano pinapanatili ng mga sistema ng paggalaw ang katumpakan sa kabila ng thermal expansion?

Ang mga sistema ng paggalaw ay lumalaban sa mga kamalian dulot ng thermal expansion sa pamamagitan ng marunong na thermal compensation systems, anti-backlash mechanisms, at mahusay na microstepping capabilities.

Bakit mahalaga ang vacuum integrity sa paghawak ng mga bahagi?

Mahalaga ang vacuum integrity upang matiyak na maayos na napaposition ang maliliit na bahagi nang walang nahuhulog o nawawala dahil sa mga sira sa vacuum.

Paano nakakatulong ang mga feeder system sa kawastuhan ng paglalagay ng mga bahagi?

Ang mga feeder ay tinitiyak ang pare-parehong pagkuha ng tape at matatag na tension settings, na nagpipigil sa maagang paglabas ng bahagi o paglihis sa posisyon habang kinukuha.

Paano nagkakamit ng modernong mga makina ang pagkakasinkronisa sa lahat ng mga bahagi?

Gumagamit ang mga modernong makina ng matalinong algoritmo para sa paghuhula ng galaw, mabilis na feedback loop, at mga update sa servo upang matiyak ang naka-synchronize na operasyon, at miniminimise ang mga pagkakamali sa paglalagay.