未來的貼片機(jī)還需要發(fā)展之路

未來的貼片機(jī)發(fā)展之路
1  可靠確定PCB基準(zhǔn)標(biāo)記位置的能力
  
由于  PCB  基準(zhǔn)標(biāo)記的可靠定位是任何  SMD  貼放對位的第一步,視覺系統(tǒng)必須可以識(shí)別不同的基準(zhǔn),即使在基準(zhǔn)外觀并不理想的狀況下。例如,來自制造工藝的氧化、鍍錫和波峰焊料導(dǎo)致的各種變化,可能造成鏡面反射和表面不一致,它們會(huì)極大地改變標(biāo)記的外觀?？赡苡绊懟鶞?zhǔn)外觀的其它因素,包括電路板變形、焊料堆積過多、電路板顏色改變等等。具有容忍這些狀況的視覺系統(tǒng)可以幫助使用者提高對位成功率,減少操作者的干預(yù)。  
 
2  識(shí)別非標(biāo)準(zhǔn)器件能力  機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)該能夠可靠地識(shí)別各類非標(biāo)準(zhǔn)器件的外形,不論它們的形狀如何少見。現(xiàn)有的貼片對位軟件,帶有內(nèi)置的幾何圖案尋找工具,這些工具能“學(xué)習(xí)”器件的幾何屬性,即使它形狀怪異,系統(tǒng)也能夠識(shí)別器件
 
3  可靠避開吸嘴的能力  SMD元件貼裝一般使用前光照明或背光照明,或兩者都用。背光照明用于產(chǎn)生器件的背影,顯現(xiàn)的圖像類似于二進(jìn)制圖像,使視覺系統(tǒng)更容易識(shí)別器件,在識(shí)別片式阻容類等簡單器件時(shí)通常采用這類照明。但背光也會(huì)給視覺系統(tǒng)帶來難題:拾取器件的吸嘴的背影經(jīng)常會(huì)從器件后面突出來,或部分遮蔽芯片(如圖9)。盡管正面照明技術(shù)可以防止這種現(xiàn)象,但吸嘴本身的像素灰度值可能會(huì)使視覺系統(tǒng)無法可靠地區(qū)分吸嘴和器件。選擇能夠識(shí)別器件和拾取器件的吸嘴之間形狀差別的視覺系統(tǒng),就能容忍吸嘴的部分遮蔽,因此將提高器件對中精度,防止由于視覺錯(cuò)誤而使器件被誤放。
  
4 識(shí)別密間距器件和白色陶瓷表面器件的能力  為了精確地識(shí)別BGA、倒裝芯片或CSP等各種器件,并檢查引腳偏差,視覺系統(tǒng)必須能夠準(zhǔn)確定位每一個(gè)元件。視覺系統(tǒng)還應(yīng)可靠地識(shí)別白色陶瓷表面的器件,它的低對比度反射性質(zhì)會(huì)使傳統(tǒng)的視覺技術(shù)失去作用。這些功能應(yīng)該得到核實(shí),測試軟件應(yīng)該能區(qū)分各個(gè)物體。  
 
5  具有自動(dòng)化編程能力  針對非常特殊的元件,新型視覺軟件工具應(yīng)該具有自動(dòng)“學(xué)習(xí)”的能力,用戶不必把參數(shù)人工輸入到系統(tǒng)中,從頭創(chuàng)建器件描述,他們只需把器件拿到視覺攝像機(jī)前照張相就可以了,系統(tǒng)將自動(dòng)地產(chǎn)生類似  CAD  的綜合描述。這項(xiàng)技術(shù)可以提高器件描述精度,并減少很多操作者的錯(cuò)誤,加快元件庫的創(chuàng)建速度,尤其是在頻繁引入新型器件或使用形狀獨(dú)特器件的情況下,從而提升生產(chǎn)效率。
 
6  支持多種類型的攝像機(jī)  以前處理圖像的時(shí)間一直要比獲取它們的時(shí)間長,但  CPU  技術(shù)的新發(fā)展加速了圖像處理速度,圖像獲取速度反而可能成為限制因素。為了提高系統(tǒng)處理效率,要把獲取圖像的時(shí)間降到最低程度,視覺系統(tǒng)應(yīng)該能夠支持多種先進(jìn)的行掃描、高分辨率(1024×1024  像素)、高速的數(shù)字式攝像機(jī)。
 
在評估面向  SMD  貼放對中的貼片機(jī)視覺系統(tǒng)時(shí)應(yīng)充分考慮上述幾個(gè)因素,確保您所選擇的系統(tǒng)具有高度的靈活性,能夠輕松處理新的元件類型和來自不同制造商的不同器件,使用戶的工作變得更為簡單。 
 
7.  貼片機(jī)的發(fā)展趨勢
 
8    高效率雙路輸送結(jié)構(gòu)
 
雙路輸送結(jié)構(gòu)在保留傳統(tǒng)單路貼片機(jī)性能的基礎(chǔ)上，將PCB的輸送、定位、檢測、貼片等設(shè)計(jì)成雙路結(jié)構(gòu)，這種雙路結(jié)構(gòu)貼片機(jī)可分為同步和異步兩種方式，同步方式是將兩塊大小相同的PCB由雙路軌道同步送入貼裝區(qū)域進(jìn)行貼裝，異步方式是將不同大小的PCb分別送入貼片區(qū)域，這兩種方式都可以縮短貼片機(jī)的無效工作時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。
 
9    高速、高精密、多功能、智能化
 
貼片機(jī)的貼裝速度、精度與功能一直相互矛盾，由于表面貼裝元器件不斷發(fā)展，其封裝形式也在不斷變化，新的如BGA、FC、CSP等，對貼片機(jī)的要求越來越高。美國和法國的貼片機(jī)采用“飛行檢測”技術(shù)，提高了貼片速度，德國的Siemems公司引入智能化控制，降低了失誤率，日本的Yamaha公司引入雙組旋轉(zhuǎn)貼片頭，不但提高了貼裝的速度，還保證了貼裝的精度。
 
10    多懸臂、多貼裝頭
 
傳統(tǒng)的僅有一個(gè)懸臂和貼裝頭的貼片機(jī)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)速度的需求，為此人們發(fā)展出了雙臂貼片機(jī)。例如環(huán)球儀器GSM2、Siemens的S25等，更有四懸臂機(jī)器，例如Siemens的HS60，環(huán)球儀器GC120等，成倍的提高了生產(chǎn)效率。
 
11    柔性連接、模塊化
 
新型的貼片機(jī)為了增強(qiáng)適應(yīng)性和使用效率朝柔性貼裝系統(tǒng)和多模塊結(jié)構(gòu)發(fā)展。將點(diǎn)膠貼片的各種功能做成功能模塊組件，用戶可以根據(jù)各個(gè)模塊組件更新或更換組件，以實(shí)現(xiàn)用戶的實(shí)際性需求。例如美國環(huán)球儀器公司的貼片機(jī)，適合多任務(wù)、多用戶、投資周期短的加工企業(yè)。
 
 結(jié)束語  
電子技術(shù)的發(fā)展對貼裝設(shè)備不斷提出新的更高更好的要求,反過來電子元器件貼裝設(shè)備的新發(fā)展又有力地推動(dòng)著電子組裝業(yè)的發(fā)展,進(jìn)而推動(dòng)著電子技術(shù)的發(fā)展。目前隨著貼裝設(shè)備市場的不斷成熟,從一個(gè)平臺(tái)到另外一個(gè)平臺(tái)的差異愈來愈小。正因?yàn)槿绱?貼裝設(shè)備的購買者所關(guān)注的內(nèi)容應(yīng)該超出說明書,對設(shè)備進(jìn)行全面的評估,不僅要看硬件而且還應(yīng)關(guān)注軟件,并考慮以下關(guān)鍵因素:機(jī)器類型、成像以及靈活性,有了這些認(rèn)識(shí),就可以識(shí)別不同設(shè)備的優(yōu)劣,并作出明智的選擇。 1  可靠確定PCB基準(zhǔn)標(biāo)記位置的能力
  
由于  PCB  基準(zhǔn)標(biāo)記的可靠定位是任何  SMD  貼放對位的第一步,視覺系統(tǒng)必須可以識(shí)別不同的基準(zhǔn),即使在基準(zhǔn)外觀并不理想的狀況下。例如,來自制造工藝的氧化、鍍錫和波峰焊料導(dǎo)致的各種變化,可能造成鏡面反射和表面不一致,它們會(huì)極大地改變標(biāo)記的外觀?？赡苡绊懟鶞?zhǔn)外觀的其它因素,包括電路板變形、焊料堆積過多、電路板顏色改變等等。具有容忍這些狀況的視覺系統(tǒng)可以幫助使用者提高對位成功率,減少操作者的干預(yù)。  
 
2  識(shí)別非標(biāo)準(zhǔn)器件能力  機(jī)器視覺系統(tǒng)應(yīng)該能夠可靠地識(shí)別各類非標(biāo)準(zhǔn)器件的外形,不論它們的形狀如何少見?，F(xiàn)有的貼片對位軟件,帶有內(nèi)置的幾何圖案尋找工具,這些工具能“學(xué)習(xí)”器件的幾何屬性,即使它形狀怪異,系統(tǒng)也能夠識(shí)別器件
 
3  可靠避開吸嘴的能力  SMD元件貼裝一般使用前光照明或背光照明,或兩者都用。背光照明用于產(chǎn)生器件的背影,顯現(xiàn)的圖像類似于二進(jìn)制圖像,使視覺系統(tǒng)更容易識(shí)別器件,在識(shí)別片式阻容類等簡單器件時(shí)通常采用這類照明。但背光也會(huì)給視覺系統(tǒng)帶來難題:拾取器件的吸嘴的背影經(jīng)常會(huì)從器件后面突出來,或部分遮蔽芯片(如圖9)。盡管正面照明技術(shù)可以防止這種現(xiàn)象,但吸嘴本身的像素灰度值可能會(huì)使視覺系統(tǒng)無法可靠地區(qū)分吸嘴和器件。選擇能夠識(shí)別器件和拾取器件的吸嘴之間形狀差別的視覺系統(tǒng),就能容忍吸嘴的部分遮蔽,因此將提高器件對中精度,防止由于視覺錯(cuò)誤而使器件被誤放。
  
4 識(shí)別密間距器件和白色陶瓷表面器件的能力  為了精確地識(shí)別BGA、倒裝芯片或CSP等各種器件,并檢查引腳偏差,視覺系統(tǒng)必須能夠準(zhǔn)確定位每一個(gè)元件。視覺系統(tǒng)還應(yīng)可靠地識(shí)別白色陶瓷表面的器件,它的低對比度反射性質(zhì)會(huì)使傳統(tǒng)的視覺技術(shù)失去作用。這些功能應(yīng)該得到核實(shí),測試軟件應(yīng)該能區(qū)分各個(gè)物體。  
 
5  具有自動(dòng)化編程能力  針對非常特殊的元件,新型視覺軟件工具應(yīng)該具有自動(dòng)“學(xué)習(xí)”的能力,用戶不必把參數(shù)人工輸入到系統(tǒng)中,從頭創(chuàng)建器件描述,他們只需把器件拿到視覺攝像機(jī)前照張相就可以了,系統(tǒng)將自動(dòng)地產(chǎn)生類似  CAD  的綜合描述。這項(xiàng)技術(shù)可以提高器件描述精度,并減少很多操作者的錯(cuò)誤,加快元件庫的創(chuàng)建速度,尤其是在頻繁引入新型器件或使用形狀獨(dú)特器件的情況下,從而提升生產(chǎn)效率。
 
6  支持多種類型的攝像機(jī)  以前處理圖像的時(shí)間一直要比獲取它們的時(shí)間長,但  CPU  技術(shù)的新發(fā)展加速了圖像處理速度,圖像獲取速度反而可能成為限制因素。為了提高系統(tǒng)處理效率,要把獲取圖像的時(shí)間降到最低程度,視覺系統(tǒng)應(yīng)該能夠支持多種先進(jìn)的行掃描、高分辨率(1024×1024  像素)、高速的數(shù)字式攝像機(jī)。
 
在評估面向  SMD  貼放對中的貼片機(jī)視覺系統(tǒng)時(shí)應(yīng)充分考慮上述幾個(gè)因素,確保您所選擇的系統(tǒng)具有高度的靈活性,能夠輕松處理新的元件類型和來自不同制造商的不同器件,使用戶的工作變得更為簡單。 
 
7.  貼片機(jī)的發(fā)展趨勢
 
8    高效率雙路輸送結(jié)構(gòu)
 
雙路輸送結(jié)構(gòu)在保留傳統(tǒng)單路貼片機(jī)性能的基礎(chǔ)上，將PCB的輸送、定位、檢測、貼片等設(shè)計(jì)成雙路結(jié)構(gòu)，這種雙路結(jié)構(gòu)貼片機(jī)可分為同步和異步兩種方式，同步方式是將兩塊大小相同的PCB由雙路軌道同步送入貼裝區(qū)域進(jìn)行貼裝，異步方式是將不同大小的PCb分別送入貼片區(qū)域，這兩種方式都可以縮短貼片機(jī)的無效工作時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。
 
9    高速、高精密、多功能、智能化
 
貼片機(jī)的貼裝速度、精度與功能一直相互矛盾，由于表面貼裝元器件不斷發(fā)展，其封裝形式也在不斷變化，新的如BGA、FC、CSP等，對貼片機(jī)的要求越來越高。美國和法國的貼片機(jī)采用“飛行檢測”技術(shù)，提高了貼片速度，德國的Siemems公司引入智能化控制，降低了失誤率，日本的Yamaha公司引入雙組旋轉(zhuǎn)貼片頭，不但提高了貼裝的速度，還保證了貼裝的精度。
 
10    多懸臂、多貼裝頭
 
傳統(tǒng)的僅有一個(gè)懸臂和貼裝頭的貼片機(jī)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代生產(chǎn)速度的需求，為此人們發(fā)展出了雙臂貼片機(jī)。例如環(huán)球儀器GSM2、Siemens的S25等，更有四懸臂機(jī)器，例如Siemens的HS60，環(huán)球儀器GC120等，成倍的提高了生產(chǎn)效率。
 
11    柔性連接、模塊化
 
新型的貼片機(jī)為了增強(qiáng)適應(yīng)性和使用效率朝柔性貼裝系統(tǒng)和多模塊結(jié)構(gòu)發(fā)展。將點(diǎn)膠貼片的各種功能做成功能模塊組件，用戶可以根據(jù)各個(gè)模塊組件更新或更換組件，以實(shí)現(xiàn)用戶的實(shí)際性需求。例如美國環(huán)球儀器公司的貼片機(jī)，適合多任務(wù)、多用戶、投資周期短的加工企業(yè)。
 
 結(jié)束語  
電子技術(shù)的發(fā)展對貼裝設(shè)備不斷提出新的更高更好的要求,反過來電子元器件貼裝設(shè)備的新發(fā)展又有力地推動(dòng)著電子組裝業(yè)的發(fā)展,進(jìn)而推動(dòng)著電子技術(shù)的發(fā)展。目前隨著貼裝設(shè)備市場的不斷成熟,從一個(gè)平臺(tái)到另外一個(gè)平臺(tái)的差異愈來愈小。正因?yàn)槿绱?貼裝設(shè)備的購買者所關(guān)注的內(nèi)容應(yīng)該超出說明書,對設(shè)備進(jìn)行全面的評估,不僅要看硬件而且還應(yīng)關(guān)注軟件,并考慮以下關(guān)鍵因素:機(jī)器類型、成像以及靈活性,有了這些認(rèn)識(shí),就可以識(shí)別不同設(shè)備的優(yōu)劣,并作出明智的選擇。