貼裝速度是貼裝技術(shù)相對(duì)基本的特性之一,也是貼片設(shè)備性能指標(biāo)中相對(duì)敏感、相對(duì)有代表性和相對(duì)容易對(duì)比的參數(shù),很多情況下,它又是貼片機(jī)檔次和水平的一個(gè)重要標(biāo)志,在貼片機(jī)評(píng)價(jià)、選擇和使用中都是舉足輕重的性能指標(biāo)。

貼裝速度是指貼片機(jī)在單位時(shí)間貼裝元件的能力,一般都用每小時(shí)貼裝元件數(shù)或每個(gè)元件貼裝周期來(lái)表示,如60000點(diǎn)/h或0.06s/元件。

通常,在貼片機(jī)的參數(shù)中,貼裝速度只是理論速度,只是根據(jù)吸嘴的相對(duì)小取料時(shí)間,從取料位置到貼裝位置相對(duì)短的移動(dòng)距離和相對(duì)小貼裝距離等理想狀態(tài)計(jì)算出來(lái)的理論速度;而且只是元件貼裝的理論時(shí)間,并不包括傳送時(shí)間和準(zhǔn)備時(shí)間等輔助時(shí)間

目前業(yè)界還沒(méi)有準(zhǔn)確的貼片機(jī)速度定義和測(cè)量方法,現(xiàn)在貼片機(jī)制造廠商采用一種理想的方法測(cè)量速度數(shù)據(jù),不包括任何外加因素,即不考慮印制板的傳送和定位時(shí)間,印制板的大小、元器件的種類和貼裝位置等,只是將一定數(shù)量的一種元件(例如,120個(gè)片式元件或10個(gè)QFP封裝的IC)按規(guī)則排列方式貼裝到樣板上,所示,然后計(jì)算每個(gè)元件平均時(shí)間,以每小時(shí)多少片或每片多少秒的數(shù)字給出“貼裝速度”。

由于片式元件和IC封裝的貼裝速度差別很大,無(wú)論供應(yīng)商以什么格式和單位給出的貼裝速度,都是理論速度,也稱為標(biāo)稱速度,只有相對(duì)比較的參考意義,與實(shí)際生產(chǎn)中每個(gè)班次能夠貼裝的元器件數(shù)量(實(shí)際貼裝生產(chǎn)率)相去甚遠(yuǎn)

此外,在考察貼裝速度和不同機(jī)器對(duì)比時(shí)也使用“循環(huán)速度”或“測(cè)試速度”這一指標(biāo)。它是貼片機(jī)速度相對(duì)基本的度量參數(shù),類似上述理論速度,只是實(shí)際上還沒(méi)有安放零件,機(jī)器尚處于空轉(zhuǎn)的工作模式。這一速度值由于不涉及元件拾取、定中心以及安放等帶來(lái)的影響,因此較之等效的理論速度要快一些。雖對(duì)機(jī)器的機(jī)械驅(qū)動(dòng)效率進(jìn)行比較,循環(huán)速度是有用的指標(biāo),但對(duì)于使用者實(shí)際意義不大,因此現(xiàn)在貼片機(jī)參數(shù)中一般不提供。

實(shí)際影響貼裝速度的因素

顯然,在實(shí)際貼裝生產(chǎn)中,不可能只有一種元件,也不可能只排列成規(guī)則的陣列,實(shí)際需要附加的時(shí)間和影響貼裝速度的因素很多。在實(shí)際貼片生產(chǎn)中,需要考慮的時(shí)間如下所述。

①線路板傳送和定位時(shí)間:貼裝完成的線路板從工作臺(tái)面?zhèn)鞯较露螜C(jī)器或等待位置以及等待中的線路板從上段機(jī)器或等待位置傳到機(jī)器工作臺(tái)面。通常傳送的實(shí)踐需要2.5~5s,有些特殊裝置可以達(dá)到1.4s。

②線路板基準(zhǔn)點(diǎn)校正時(shí)間:由于線路板的傳送、線路板的翹曲和貼裝精度的要求等,用線路板上的基準(zhǔn)點(diǎn)定位是相對(duì)好的方式。一般來(lái)說(shuō),一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)只能校正線路板XY方向的偏差:兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)可以校正線路板X、Y方向的偏差和角度的偏差;3個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)可以校正線路板X、Y方向的偏差和角度的偏差,以及雙面板在一面已經(jīng)貼完回流之后引起的翹曲變形。

③吸嘴更換時(shí)間:由于在印制電路板上有各種不同的元件,需要不同的吸嘴,貼裝頭上的吸嘴往往不能吸取所有類型的元件,所以,一般平臺(tái)式的機(jī)器設(shè)計(jì)有吸嘴自動(dòng)更換的功能。

④元件送料及吸取時(shí)間:一般元件在吸取前就應(yīng)該送料到位,但在同一料站上連續(xù)吸取時(shí),如果下一顆物料送料的時(shí)間長(zhǎng)于更換另一個(gè)吸料軸來(lái)吸料的時(shí)間,貼裝頭就需要等待元件送料的時(shí)間。元件吸取的時(shí)間包括吸嘴移動(dòng)到元件上空、吸嘴在z軸的帶動(dòng)下到元件吸取位置接觸到吸嘴、吸嘴的真空打開,以及吸嘴帶著元件在Z軸的帶動(dòng)下回到移動(dòng)高度所需要的時(shí)間。

⑤工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)間:對(duì)于轉(zhuǎn)塔式機(jī)器,是指X、Y工作臺(tái)帶動(dòng)印制電路板從上一位置移動(dòng)到現(xiàn)在將要貼裝的位置的時(shí)間:對(duì)于平臺(tái)式的機(jī)器,是指懸臂的X、Y驅(qū)動(dòng)軸帶動(dòng)貼裝頭從上一位置移動(dòng)到現(xiàn)在將要貼裝的位置的時(shí)間。

⑥元件的識(shí)別時(shí)間:是指當(dāng)元件通過(guò)元件識(shí)別照相機(jī)時(shí),照相機(jī)攝取元件圖像的時(shí)間。對(duì)于轉(zhuǎn)塔式機(jī)器,由于轉(zhuǎn)塔轉(zhuǎn)動(dòng)有一定的頻率,而單個(gè)元件照相的時(shí)間小于元件取料和貼裝的時(shí)間,所以對(duì)于轉(zhuǎn)臺(tái)式的機(jī)器元件的識(shí)別時(shí)間基本可以忽略不計(jì)。

⑦元件貼裝時(shí)間:吸嘴帶著元件到達(dá)貼裝焊盤上方,吸嘴通過(guò)Z軸的帶動(dòng)下降到貼片高度并與焊盤上的錫膏相接觸,吸嘴的真空關(guān)閉并離開貼片高度,吸嘴的吹氣打開以保證元件不隨著吸嘴的離開而帶起來(lái),吸嘴回到原始高度所需要的時(shí)間之和

⑧貼裝頭交替等待時(shí)間(多貼裝頭機(jī)器)。

總之,貼片機(jī)的實(shí)際貼裝速度遠(yuǎn)低于其所標(biāo)示的理論速度。根據(jù)線路板上貼片元件的數(shù)量不同、分布不同、種類不同、種類的多少不同以及貼片機(jī)特征和形式的不同,通常貼片機(jī)的實(shí)際貼裝速度只有理論速度的60%~85%。

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