貼片機(jī)發(fā)展階段

1、第1代貼片機(jī)

第1代貼片機(jī)是在20世紀(jì)70年代到80年代初期，表面貼裝技術(shù)在工業(yè)和民用電子產(chǎn)品應(yīng)用的推動(dòng)下出現(xiàn)的早期貼裝設(shè)備。盡管當(dāng)時(shí)的貼片機(jī)采用的機(jī)械對中方式?jīng)Q定了貼裝速度低（為1000～2000 片/小時(shí)），貼裝準(zhǔn)確度也不高（X-Y 定位±0.1mm，貼片精度±0.25mm），并且功能簡單，但已經(jīng)具備了現(xiàn)代貼片機(jī)的全部要素，相對于手工插件組裝而言，這樣的速度和精度無疑是一場深刻的技術(shù)革命。

第1 代貼片機(jī)開創(chuàng)了電子產(chǎn)品大規(guī)模全自動(dòng)、高效率、高質(zhì)量生產(chǎn)的新紀(jì)元，對于SMT發(fā)展初期片式元器件比較大（Chip元件類型為1608，IC的節(jié)距為1.27～0.8mm）的要求，已經(jīng)可以滿足批量生產(chǎn)需求了。隨著SMT不斷發(fā)展和元器件的微小型化，這一代貼片機(jī)早已退出市場，只有在個(gè)別小企業(yè)中可以見到。

2、第2代貼片機(jī)

20世紀(jì)80年代中期到90年代中后期，SMT產(chǎn)業(yè)逐漸成熟并快速發(fā)展，在其推動(dòng)下，第2 代貼片機(jī)在第1 代貼片機(jī)基礎(chǔ)上，其元器件對中方式采用光學(xué)系統(tǒng)，使貼片機(jī)速度和度大幅度提高，滿足了電子產(chǎn)品迅速普及和快速發(fā)展的需求。

在發(fā)展過程中逐漸形成以貼裝Chip元件為主、強(qiáng)調(diào)貼裝速度的高速機(jī)（又稱Chip元件貼裝機(jī)或射片機(jī)），以貼裝各種IC和異型元件為主的多功能機(jī)（又稱泛用機(jī)或IC貼裝機(jī)）兩個(gè)功能和用途明顯不同的機(jī)種。

（1）高速機(jī)

高速機(jī)主要采用旋轉(zhuǎn)式多頭多吸嘴貼片頭結(jié)構(gòu)，按旋轉(zhuǎn)方向與PCB平面角度又可分為轉(zhuǎn)塔式（旋轉(zhuǎn)方向與PCB平面平行）和轉(zhuǎn)輪式（旋轉(zhuǎn)方向與PCB平面垂直或45°），有關(guān)內(nèi)容，將在后面章節(jié)詳細(xì)討論。

由于采用了光學(xué)定位對準(zhǔn)技術(shù)以及精密機(jī)械系統(tǒng)（滾珠絲桿、直線導(dǎo)軌、線性電動(dòng)機(jī)和諧波驅(qū)動(dòng)器等）、精密真空系統(tǒng)、各種傳感器和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，高速機(jī)的貼裝速度已經(jīng)達(dá)到0.06 s/片的數(shù)量級，接近機(jī)電系統(tǒng)的極限。

（2）多功能機(jī)

多功能貼片機(jī)也稱為泛用機(jī)，可以貼裝多種IC封裝器件和異型元器件，也能貼裝小型片狀元件，可以涵蓋各種大小不等、形狀各異的元器件，所以叫做多功能貼片機(jī)。多功能貼片機(jī)的結(jié)構(gòu)大多采用拱架式結(jié)構(gòu)、平動(dòng)式多吸嘴貼片頭，具有精度高、靈活性好的特點(diǎn)。多功能機(jī)強(qiáng)調(diào)功能和精度，貼裝速度不如高速貼片機(jī)，主要用于貼裝各種封裝IC和大型、異型元器件，在中小規(guī)模生產(chǎn)和試制中也用于細(xì)小片式元件貼裝。

隨著SMT高速發(fā)展和元器件的進(jìn)一步微小型化，更精細(xì)的SMD封裝形式如SOP、SOJ、PLCC、QFP、BGA等的出現(xiàn)，這一代貼片機(jī)貼片機(jī)也逐漸力不從心，已經(jīng)逐漸退出主流貼片機(jī)制造廠商的視野，但是大量的第2 代貼片機(jī)現(xiàn)在仍然在使用中，其應(yīng)用和維護(hù)保養(yǎng)依然是SMT設(shè)備的重要課題。

3、第3代貼片機(jī)

20世紀(jì)90年代末，在SMT產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展和電子產(chǎn)品需求多元化、品種多樣化的推動(dòng)下，第3 代貼片機(jī)發(fā)展起來了。一方面，各種IC新的微小型化封裝和0402 片式元件對貼片技術(shù)提出了更高要求；另一方面，電子產(chǎn)品復(fù)雜程度和安裝密度進(jìn)一步提高，特別是多品種小批量的趨勢，促使貼裝設(shè)備適應(yīng)組裝技術(shù)封裝需求。

（1）第3代貼片機(jī)主要技術(shù)

? 模塊化復(fù)合型架構(gòu)平臺；

? 高精度視覺系統(tǒng)和飛行對準(zhǔn)；

? 雙軌道結(jié)構(gòu)，可同步或異步方式工作，提高機(jī)器效率；

? 多拱架、多貼片頭和多吸嘴結(jié)構(gòu)；

? 智能供料及檢測；

? 高速、高精度線性電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)；

? 高速、靈活、智能貼片頭；

? Z軸運(yùn)動(dòng)和貼裝力精密控制。

（2）第3代貼片機(jī)主要特征——高性能和柔性化

? 將高速機(jī)和多功能機(jī)合而為一：通過模塊化/模組式/細(xì)胞機(jī)的靈活結(jié)構(gòu)，只需選擇不同結(jié)構(gòu)單元即可在一臺機(jī)器上實(shí)現(xiàn)高速機(jī)和泛用機(jī)的功能。例如，實(shí)現(xiàn)自0402片式元件至50mm×50mm、0.5mm節(jié)距集成電路貼裝范圍和150000 cph的貼裝速度。

? 兼顧貼裝速度和準(zhǔn)確度：新一代貼片機(jī)采用高性能貼片頭、精密視覺對準(zhǔn)、高性能計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)，例如，在一臺機(jī)器上實(shí)現(xiàn)45000 cph的速度和4 Sigma下50 μm或更高的貼裝準(zhǔn)確度。

? 高效率貼裝：通過高性能貼片頭和智能供料器等技術(shù)使貼片機(jī)實(shí)際貼裝效率達(dá)到理想值的80%以上。

? 高質(zhì)量貼裝：通過 Z 向尺寸準(zhǔn)確測量和控制貼裝力，使元器件與焊膏接觸良好，或者應(yīng)用APC控制貼裝位置，保證更佳焊接效果。

? 單位場地面積的產(chǎn)能比第2代機(jī)器提高1～2倍。

? 可實(shí)現(xiàn)堆疊（PoP）組裝? 智能化軟件系統(tǒng)，例如，高效率編程和可追溯系統(tǒng)。