SMT贴片机的工作原理

SMT贴片机：

贴片机：又称“贴装机”、“表面贴装系统”（Surface Mount System），在生产线中，它配置在点胶机或丝网印刷机之后，是通过移动贴装头把表面贴装元器件准确地放置PCB焊盘上的一种设备。分为手动和全自动两种。

概念：

全自动贴片机是用来实现高速、高精度地全自动地贴放元器件的设备，是整个SMT生产中最关键、最复杂的设备。贴片机是SMT的生产线中的主要设备，贴片机已从早期的低速机械贴片机发展为高速光学对中贴片机，并向多功能、柔性连接模块化发展。

生产厂家有：SONY索尼（日本）、Assembleon安比昂、Siemens西门子(德国)、Panasonic松下(日本)、FUJI富士(日本)、YAMAHA雅马哈(日本)、JUKI(日本)、MIRAE(韩国)、SAMSUNG三星(韩国)、EVEST元利盛（中国台湾）、 环球UNIVERSAL（美国）、等。

分类：

贴片机的生产厂家很多，则种类也较多。贴片机的分类如下。

按速度分

中速贴片机

高速贴片机

超高速贴片机

特点：4万片/h以上，采用旋转式多头系统。Assembleo-FCM型和FUJI-QP-132型贴片机均装有16个贴片头，其贴片速度分别达9.6万片/h和12.7万片/h。

按功能分

高速/超高速贴片机

特点：主要以贴片式元件为主体，贴片器件品种不多。

多功能贴片机

特点：能贴装大型器件和异型器件。

按方式分

顺序式贴片机

特点：它是按照顺序将元器件一个一个贴到PCB上，通常见到的就是该类贴片机。

同时式贴片机

特点：使用放置圆柱式元件的专用料斗，一个动作就能将元件全部贴装到PCB相应的焊盘上。产品更换时，所有料斗全部更换，已很少使用。

贴片机同时在线式贴片机

特点：由多个贴片头组合而成，依次同时对一块PCB贴片，assembleon-FCM就是该类。

自动化分

全自动机电一体化贴片机

特点：大部分贴片机就是该类。

手动式贴片机

特点：手动贴片头安装在Y轴头部，X、Y、e定位可以靠人手的移动和旋转来校正位置。主要用于新产品开发，具有价廉的优点。

原理：

拱架型：

元件送料器、基板(PCB)是固定的，贴片头(安装多个真空吸料嘴)在送料器与基板之间来回移动，将元件从送料器取出，经过对元件位置与方向的调整，然后贴放于基板上。由于贴片头是安装于拱架型的X/Y坐标移动横梁上，所以得名。

拱架型贴片机对元件位置与方向的调整方法：

1、机械对中调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法能达到的精度有限，较晚的机型已再不采用。

2、激光识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，这种方法可实现飞行过程中的识别，但不能用于球栅列陈元件BGA。

3、相机识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴旋转调整方向，一般相机固定，贴片头飞行划过相机上空，进行成像识别，比激光识别耽误一点时间，但可识别任何元件，也有实现飞行过程中的识别的相机识别系统，机械结构方面有其它牺牲。

这种形式由于贴片头来回移动的距离长，所以速度受到限制。一般采用多个真空吸料嘴同时取料(多达上十个)和采用双梁系统来提高速度，即一个梁上的贴片头在取料的同时，另一个梁上的贴片头贴放元件，速度几乎比单梁系统快一倍。但是实际应用中，同时取料的条件较难达到，而且不同类型的元件需要换用不同的真空吸料嘴，换吸料嘴有时间上的延误。

这类机型的优势在于：系统结构简单，可实现高精度，适于各种大小、形状的元件，甚至异型元件，送料器有带状、管状、托盘形式。适于中小批量生产，也可多台机组合用于大批量生产。

转塔型：

元件送料器放于一个单坐标移动的料车上，基板(PCB)放于一个X/Y坐标系统移动的工作台上，贴片头安装在一个转塔上，工作时，料车将元件送料器移动到取料位置，贴片头上的真空吸料嘴在取料位置取元件，经转塔转动到贴片位置(与取料位置成180度)，在转动过程中经过对元件位置与方向的调整，将元件贴放于基板上。

对元件位置与方向的调整方法：

相机识别、X/Y坐标系统调整位置、吸嘴自旋转调整方向，相机固定，贴片头飞行划过相机上空，进行成像识别。

一般，转塔上安装有十几到二十几个贴片头，每个贴片头上安装2~4个真空吸嘴(较早机型)至5~6个真空吸嘴(现有机型)。由于转塔的特点，将动作细微化，选换吸嘴、送料器移动到位、取元件、元件识别、角度调整、工作台移动(包含位置调整)、贴放元件等动作都可以在同一时间周期内完成，所以实现真正意义上的高速度。最快的时间周期达到0.08~0.10秒钟一片元件。

此机型在速度上是优越的，适于大批量生产，但其只能用带状包装的元件，如果是密脚、大型的集成电路(IC)，只有托盘包装，则无法完成，因此还有赖于其它机型来共同合作。这种设备结构复杂，造价昂贵，最新机型约在US$50万，是拱架型的三倍以上。

构成：

当前贴片机品种许多，但无论是全自动高速贴片机或是手动低速贴片机，它的全体布局均有类似之处。全自动贴片机是由计算机控制，集光机电气一体的高精度自动化设备，主要由机架，PCB传送及承载组织，驱动体系，定位及对中体系，贴装头， 供料器，光学识别体系，传感器和计算机控制体系组成，其经过汲取-位移-定位-放置等功用，完成了将SMD元件疾速而精确地贴装。

机架：

机架是机器的根底，一切的传动，定位组织均和供料器均结实固定在它上面，因而有必要具有满足的机械强度和刚性。当前贴片机有各种形式的机架，首要包含全体铸造式和钢板烧焊式。**种全体性强，刚性好，变形微小，作业时安稳，通常应用于高级机；第二种具有加工简略，本钱较低的特点。机器详细选用哪种布局的机架取决于机器的全体描绘和承重，运转进程 中应平稳，轻松，无震动感。

PCB 传送及承载组织：

传送组织是安放在导轨上的超薄型皮带传送体系，通常皮带安装在轨迹边际，其作用是将PCB 送到预订方位，贴片后再将其送至下一道工序。传送组织首要分为全体式和分段式两种，全体式方法下 PCB 的进入，贴片和送出一直在同一导轨上，选用限位块限位，定位销上行定位，压紧组织将PCB 压紧，支撑台板上支撑杆上移支撑来完结 PCB 的定位固定。定位销定位精度较低，需求高精度时也可选用光学体系，仅仅定位时刻较长。分段式 通常分为三段，前一段担任从上道技术接纳PCB,中心一端担任PCB定位压紧，后一段担任将PCB送至下一道工序，其长处是削减PCB传送时间。

驱动体系：

驱动体系是贴片机的要害组织，也是评价贴片机精度的首要目标，它包括XYZ传动布局和伺服体系，功用包含支撑贴装头运动和支撑PCB承载平。

相关术语：

SMD是Surface Mounted Devices的缩写，意为：表面贴装器件，包括CHIP、SOP、SOJ、PLCC、LCCC、QFP、BGA、CSP、FC、MCM等

SMT就是表面组装技术（Surface Mount Technology的缩写），是电子组装行业里***的一种技术和工艺。表面贴装技术(Surface Mount Technology简称SMT)是新一代电子组装技术，它将传统的电子元器件压缩成为体积只有几十分之一的器件，从而实现了电子产品组装的高密度、高可靠、小型化、低成本，以及生产的自动化。这种小型化的元器件称为：SMD器件（或称SMC、片式器件）。将元件装配到印制板PCB上的工艺方法称为SMT工艺。相关的组装设备则称为SMT设备。