กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

การจัดวางส่วนประกอบ

การจัดวางชิ้นส่วน อิเล็กทรอนิกส์ เป็น กระบวนการ ผลิตทางอิเล็กทรอนิกส์ที่วางชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อย่างแม่นยำบนแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) เพื่อสร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าKระหว่างชิ้นส่วน...

การจัดวางส่วนประกอบ

การจัดวางชิ้นส่วน อิเล็กทรอนิกส์ เป็น กระบวนการ ผลิตทางอิเล็กทรอนิกส์ที่วางชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อย่างแม่นยำบนแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) เพื่อสร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าKระหว่างชิ้นส่วน ที่ใช้งานได้ และวงจรเชื่อมต่อใน PCB (ขา-แผ่นรอง) ขาของชิ้นส่วนจะต้องจุ่มลงในน้ำยาบัดกรีที่วางไว้บนแผ่นรอง PCB อย่างแม่นยำ ขั้นตอนต่อไปหลังจากจัดวางชิ้นส่วนแล้วคือการบัดกรี

ข้อมูลการจัดวาง

  • เครื่องวางชิปแบบยืดหยุ่น เครื่องยิงชิป และเครื่องจักรเฉพาะทางอื่นๆ
  • แผ่นวงจรพิมพ์ (PWB) พร้อมลายพิมพ์บัดกรี
  • ส่วนประกอบที่ส่งมาจากเครื่องป้อนวัสดุ
  • ไฟล์คอมพิวเตอร์: โปรแกรมคอมพิวเตอร์ควบคุมตำแหน่งของแต่ละส่วนประกอบบนแผ่นวงจรพิมพ์ (X, Y และมุม theta) ระดับสินค้าคงคลังของเครื่องป้อน ความสามารถในการยึดสุญญากาศของเครื่องวาง การจัดตำแหน่งส่วนประกอบใหม่โดยอัตโนมัติ ความแม่นยำในการวาง ระบบวิชั่น และการขนส่ง PCB ผ่านสายการผลิต[ 1 ]

กระบวนการจัดหางาน

ลำดับการวางตำแหน่งพื้นฐานโดยทั่วไปประกอบด้วย: การจัดทำดัชนีบอร์ด การลงทะเบียนบอร์ด การจัดตำแหน่งการมองเห็นตามจุดอ้างอิง การหยิบชิ้นส่วน การจัดตำแหน่ง/การตรวจสอบการมองเห็นของชิ้นส่วน การวางชิ้นส่วน และการจัดทำดัชนีบอร์ด[ 1 ]การหยิบชิ้นส่วน การจัดตำแหน่ง/การตรวจสอบการมองเห็นของชิ้นส่วน และการวางชิ้นส่วนจะทำซ้ำสำหรับแต่ละชิ้นส่วน บางครั้ง การจ่ายกาวและการตรวจสอบทางไฟฟ้าแบบออนไลน์ก็รวมอยู่ในลำดับด้วย

ผ่านกระบวนการจัดทำดัชนีบอร์ด แผ่นวงจรพิมพ์แบบสเตนซิลจะถูกโหลดไปยังตำแหน่งที่เหมาะสม เครื่องหมายอ้างอิง หรือที่รู้จักกันในชื่อเครื่องหมายอ้างอิงจะให้จุดวัดทั่วไปสำหรับทุกขั้นตอนในกระบวนการประกอบ มีเครื่องหมายอ้างอิงหลายประเภท เครื่องหมายอ้างอิงแบบทั่วโลกใช้เพื่อระบุตำแหน่งของฟีเจอร์ทั้งหมดบนแผ่นวงจรพิมพ์แต่ละแผ่น เมื่อประมวลผลบอร์ดหลายแผ่นเป็นแผง เครื่องหมายอ้างอิงแบบทั่วโลกอาจถูกเรียกว่าเครื่องหมายอ้างอิงแบบแผงหากใช้เพื่อระบุตำแหน่งวงจรจากจุดอ้างอิงของแผง เครื่องหมายอ้างอิงแบบเฉพาะที่ใช้เพื่อระบุตำแหน่งของรูปแบบแลนด์หรือส่วนประกอบแต่ละชิ้นที่อาจต้องการตำแหน่งที่แม่นยำยิ่งขึ้น เช่นQFP ที่มีระยะห่าง0.02 นิ้ว (0.51 มม.) [ 1 ]  

การวางตำแหน่งชิ้นส่วนทำได้โดยการระบุจุดอ้างอิงสากลบนแผ่นวงจรพิมพ์ (PWB) จากนั้นตัวป้อนชิ้นส่วนจะหยิบและวางชิ้นส่วนไว้ตรงกลางที่ระยะห่างที่กำหนดจากชิ้นส่วนนั้น ความแม่นยำในการวางตำแหน่งที่สูงขึ้นจำเป็นต้องใช้จุดอ้างอิงเฉพาะจุดที่มองเห็นได้ด้วยเซ็นเซอร์แสงหรือเลเซอร์หัวดูดสุญญากาศจะดึงชิ้นส่วนออกจากตัวป้อน ในที่สุด ชิ้นส่วนจะถูกวางในตำแหน่ง X, Y และมุมที่ถูกต้อง โดยที่ขาของชิ้นส่วนทั้งหมดอยู่บนแผ่นรองที่ถูกต้องและสัมผัสกับน้ำยาบัดกรี แผ่นวงจรพิมพ์ที่มีชิ้นส่วนทั้งหมดวางอย่างถูกต้องแล้วจะถูกส่งไปยังกระบวนการรีโฟลว์ต่อไป

มีคุณลักษณะหลักสามประการที่ต้องพิจารณาในระบบการวางส่วนประกอบ ได้แก่ ความแม่นยำ ความเร็ว และความยืดหยุ่น ความแม่นยำเกี่ยวข้องกับด้านความละเอียด ความแม่นยำในการวาง และความสามารถในการทำซ้ำ ความเร็วเกี่ยวข้องกับด้านอัตราการวางอุปกรณ์ กลยุทธ์การลดกำลัง และปริมาณงานการผลิต อัตราการวางจะถูกกำหนดโดยประเภทของเครื่องจักรและระยะห่างระหว่างส่วนประกอบบนบอร์ด ความยืดหยุ่นเกี่ยวข้องกับด้านความหลากหลายของส่วนประกอบ จำนวนตัวป้อน และช่วงขนาดของ PCB [ 1 ]

ประเภทของเครื่องจักรหยิบและวาง

เครื่องหยิบและวางชิ้นส่วน (Pick and Placement Machine) เป็นเครื่องจักรแบบหุ่นยนต์ที่ใช้สำหรับวางชิ้นส่วนต่างๆ โดยมีคุณสมบัติเด่น เช่น ตำแหน่งป้อนชิ้น ส่วน ระบบ ดูดสุญญากาศระบบวิชั่น ระบบจัดตำแหน่งชิ้นส่วนอัตโนมัติ ความแม่นยำในการวางตำแหน่งที่ทำซ้ำได้ และระบบลำเลียงสำหรับแผงวงจรพิมพ์ (PCB)

เครื่องวางชิ้นส่วนแบบหยิบและวางมักเป็นอุปกรณ์การผลิตที่สำคัญที่สุดสำหรับการวางชิ้นส่วนอย่างน่าเชื่อถือและแม่นยำเพียงพอที่จะตอบสนองความต้องการด้านปริมาณงานได้อย่างคุ้มค่า โดยทั่วไปแล้ว อุปกรณ์วาง ชิ้นส่วนแบบหยิบและวางสำหรับการติดตั้งบนพื้นผิว ซึ่งรวมถึงตัวป้อนชิ้นส่วนครบชุด จะคิดเป็นประมาณ 50% ของการลงทุนทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับสายการผลิตการติดตั้งบนพื้นผิวขนาดกลาง[ 1 ]

เครื่องหยิบและวางชิ้นงานมีสองประเภทหลักๆ ได้แก่:

ชิปชูตเตอร์

เครื่องยิงชิปถูกใช้สำหรับส่วนประกอบทั่วไปมากถึง 90% เช่น ส่วนประกอบแบบพาสซีฟและส่วนประกอบแอคทีฟขนาดเล็ก เครื่องยิงชิปทำงานเร็ว (20,000 ถึง 80,000 ต่อชั่วโมง อาจเร็วถึง 100,000 ต่อชั่วโมง) แต่มีความแม่นยำค่อนข้างต่ำ (โดยทั่วไป 70 μm ) [ 1 ]ด้วยเหตุนี้ เครื่องยิงชิปจึงไม่ถูกใช้สำหรับการวางส่วนประกอบแอคทีฟ ซึ่งต้องการความแม่นยำที่ดีกว่า มีเครื่องยิงชิปหลักๆ สามประเภท ได้แก่ แบบป้อมปืนคงที่ แบบโครงเหนือศีรษะ และแบบหัวหมุน 

เครื่องวางแบบยืดหยุ่น

เมื่อเปรียบเทียบกับเครื่องยิงชิป เครื่องวางชิปแบบยืดหยุ่นจะทำงานช้า (6,000 ถึง 40,000 ชิ้นต่อชั่วโมง) แต่มีความแม่นยำสูง (ต่ำสุดที่ 25  μm) [ 1 ]ด้วยเหตุนี้ เครื่องวางชิปแบบยืดหยุ่นจึงถูกนำมาใช้ในการวางชิ้นส่วนแอคทีฟที่ซับซ้อนและมี I/O สูง เช่น QFP เนื่องจากชิ้นส่วน I/O ประสิทธิภาพสูงมักต้องการความแม่นยำสูงกว่า เครื่องวางชิปแบบยืดหยุ่นมี 3 ประเภทหลัก ได้แก่ แบบโครงเหนือศีรษะ แบบหัวหมุน และแบบแกนแยก โดยทั่วไปแล้ว เครื่องยิงชิปและเครื่องวางชิปแบบยืดหยุ่นจะถูกใช้ร่วมกัน และอาจคิดเป็นเกือบ 65% ของต้นทุนสายการประกอบ ทั้งหมด

ประเภทของหัววาง

โครงเหล็กเหนือศีรษะ

ระบบจัดตำแหน่งแบบโครงสร้างคานเหนือศีรษะ (Overhead gantry-style positioning system) นั้น หัววางชิ้นส่วนจะติดตั้งอยู่บนคานโครงสร้าง (แกน X) ในระหว่างลำดับการทำงาน คานจะเคลื่อนที่ตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของหัววางชิ้นส่วน ซึ่งให้องศาอิสระสององศา (การจัดตำแหน่งแกน X และแกน Y) ในระนาบขนานกับโต๊ะเครื่องจักร แผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) และตัวป้อนชิ้นส่วนจะอยู่กับที่ในระหว่างการวางชิ้นส่วน ตำแหน่งของ PCB บนโต๊ะจะถูกกำหนดโดยการระบุจุดอ้างอิงทั้งแบบทั่วโลกและแบบเฉพาะที่ผ่านระบบวิชั่น หัววางชิ้นส่วนนี้จะเคลื่อนที่ไปตามคานแกนเพื่อหยิบชิ้นส่วนจากตัวป้อนชิ้นส่วน จากนั้นจึงเคลื่อนที่ไปยังตำแหน่งที่จะวางชิ้นส่วน หัวดูดฝุ่นบนหัววางชิ้นส่วนจะเคลื่อนที่ขึ้นลงในแนวดิ่งเพื่อให้ได้แกน Z และหมุนในระนาบแนวนอนเพื่อให้ได้การจัดตำแหน่งเชิงมุม theta บางครั้งอาจมีการใช้ระบบวิชั่นรองเพื่อตรวจสอบความถูกต้องและการจัดตำแหน่งของชิ้นส่วนหลังจากหยิบและก่อนการวาง เนื่องจาก PCB และตัวป้อนชิ้นส่วนยังคงอยู่กับที่ในลำดับการวางชิ้นส่วน แหล่งที่มาเพิ่มเติมของความคลาดเคลื่อนในการกำหนดตำแหน่งจึงถูกกำจัดออกไป เครื่องจักรแบบโครงสร้างเหนือศีรษะ (Overhead gantry-style machine) มีความแม่นยำในการวางตำแหน่งที่ดีที่สุดในบรรดาเครื่องจักรทุกประเภท และใช้เฉพาะในงานวางตำแหน่งแบบยืดหยุ่นเท่านั้น เครื่องจักรประเภทนี้มีความยืดหยุ่นและแม่นยำสูงกว่า แต่ไม่สามารถเทียบเท่าความเร็วของเครื่องจักรประเภทอื่นได้ เครื่องจักรที่มีโครงสร้างหลายชั้น (multiple gantry-style machines) สามารถทำงานได้เร็วขึ้น

ป้อมปืนประจำที่/ป้อมปืนคงที่

ระบบป้อมปืนแบบอยู่กับที่มีความเร็วค่อนข้างสูงเนื่องจากมีหัวที่เหมือนกันหลายหัวหมุนอยู่บนป้อมปืนเดียว ตัวป้อนเคลื่อนที่ไปในทิศทาง X ไปยังตำแหน่งหยิบที่กำหนดไว้ หัวฉีดสุญญากาศมากถึง 36 หัวรอบขอบของป้อมปืนที่หมุนได้จะให้การจัดแนว Z และ theta ป้อมปืนจะหมุนหัวหลายหัวระหว่างตำแหน่งหยิบและตำแหน่งวาง PCB เคลื่อนที่ไปในทิศทาง X และ Y ใต้หัวที่หมุน โดยหยุดอยู่ใต้ตำแหน่งวางที่ถูกต้อง เมื่อเปรียบเทียบกับหัวแบบโครง การเคลื่อนที่พร้อมกันของตัวป้อนและ PCB ช่วยปรับปรุงอัตราการวางโดยเฉลี่ยได้อย่างมาก เนื่องจากส่วนประกอบแบบพาสซีฟไม่ต้องการความแม่นยำในการวางสูง จึงใช้เฉพาะในเครื่องยิงชิปเท่านั้น ระบบป้อมปืนแบบอยู่กับที่มีข้อจำกัดคือต้องใช้พื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับชุดตัวป้อนที่เคลื่อนที่ (พื้นที่ = 2 * ความยาวตัวป้อนทั้งหมด) ความเป็นไปได้ที่ส่วนประกอบจะหลุดออกเนื่องจากกลไกของบอร์ดที่เคลื่อนที่ก็เป็นข้อจำกัดอีกประการหนึ่ง[ 2 ]

หัวรีโวลเวอร์

ระบบนี้รวมข้อได้เปรียบด้านความเร็วของป้อมปืนแบบอยู่กับที่และข้อได้เปรียบด้านพื้นที่ใช้งานของโครงเครนเหนือศีรษะ โดย Siemens เป็นผู้ใช้งานระบบนี้เป็นครั้งแรก[ 1 ]ป้อมปืนแบบอยู่กับที่ที่มีหัวหยิบหลายหัวทำหน้าที่พร้อมกันในขณะที่เคลื่อนย้ายชิ้นส่วนจากตำแหน่งหยิบไปยังตำแหน่งวาง หัวหมุนหลายหัวติดตั้งอยู่บนโครงเครนอิสระเพื่อหยิบชิ้นส่วนหลายชิ้นจากตัวป้อนแบบอยู่กับที่ก่อนที่จะเคลื่อนไปยังแผ่นวงจรพิมพ์ (PWB) ป้อมปืนที่เคลื่อนที่ได้และป้อมปืนหลายหัวช่วยให้ความเร็วในการวางสูงขึ้นและทำให้สามารถใช้หัวหมุนได้ทั้งในเครื่องยิงชิปและเครื่องวางแบบยืดหยุ่น แต่การใช้งานในเครื่องวางแบบยืดหยุ่นประสบความสำเร็จอย่างจำกัดในความเป็นจริง[ 3 ]

แกนแยก

ในระบบแกนแยก หัววางชิ้นงานจะเคลื่อนที่ในทิศทาง X, ทีต้า และ Z ในขณะที่แผ่นวงจรพิมพ์ (PWB) เคลื่อนที่ในทิศทาง Y เนื่องจากมีส่วนประกอบที่เคลื่อนที่ได้สองส่วน เครื่องจักรแบบแกนแยกจึงยากที่จะได้ความแม่นยำสูงเมื่อเทียบกับเครื่องจักรแบบโครงสร้างเหนือศีรษะ แต่จะช่วยเพิ่มความเร็วในการวางชิ้นงานได้อย่างมาก

หัวฉีดดูดฝุ่นและตัวจับยึด

หัวฉีดสุญญากาศมักใช้สำหรับจัดการชิ้นส่วนทั้งหมดระหว่างการวางชิ้นส่วน มีหัวฉีดสุญญากาศหลายขนาดสำหรับชิ้นส่วนขนาดต่างๆ สำหรับการจัดการชิ้นส่วนขนาดเล็ก มักจะมีการจ่ายแรงดันบวกเพิ่มเติมจากสุญญากาศในขณะวางชิ้นส่วน เพื่อให้ชิ้นส่วนหลุดออกจากหัวฉีดได้อย่างสมบูรณ์

นอกจากหัวดูดฝุ่นแล้ว อาจจำเป็นต้องใช้ ตัวจับยึดเชิงกลสำหรับการจัดการชิ้นส่วนที่มีรูปร่างแปลกๆ ตัวจับยึดเชิงกลแบบปรับศูนย์กลางอัตโนมัติช่วยให้สามารถหยิบจับและปรับศูนย์กลางอัตโนมัติได้พร้อมกันโดยไม่จำเป็นต้องใช้ระบบดูดฝุ่น ตัวจับยึดแบบแหนบสองอันจะยึดชิ้นส่วนไว้ในขณะที่ปรับศูนย์กลางตามแกนใดแกนหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ตัวจับยึดเชิงกลแบบปรับศูนย์กลางอัตโนมัติก็มีข้อเสียอยู่บ้าง เช่น ขอบของตัวจับยึดอาจสัมผัสกับอีพ็อกซี่หรือสารบัดกรีได้ นอกจากนี้ยังต้องมีพื้นที่ว่างเพิ่มเติมระหว่างชิ้นส่วนเพื่อรองรับตัวจับยึดด้วย

ประเภทของเครื่องให้อาหาร

ตัวป้อนชิ้นส่วนใช้สำหรับป้อนชิ้นส่วนไปยังกลไกหยิบชิ้นส่วนแบบเคลื่อนที่ได้ของเครื่องวางชิ้นส่วน ตัวป้อนชิ้นส่วนจะเคลื่อนย้ายชิ้นส่วนแต่ละชิ้นไปยังตำแหน่งที่กำหนด และยังช่วยหัวหยิบชิ้นส่วนในการดึงชิ้นส่วนออกจากบรรจุภัณฑ์อีกด้วย เนื่องจากความยืดหยุ่นและอัตราการวางชิ้นส่วนของระบบเพิ่มขึ้น ความต้องการของระบบป้อนชิ้นส่วนจึงเพิ่มขึ้นเช่นกัน ความหลากหลายของผลิตภัณฑ์และขนาดชุดการผลิตที่เล็กส่งผลให้ต้องเปลี่ยนตัวป้อนชิ้นส่วนบ่อยครั้ง การเปลี่ยนตัวป้อนชิ้นส่วนอย่างรวดเร็วเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อลดเวลาหยุดทำงานของเครื่องจักร ดังนั้นตัวป้อนชิ้นส่วนจึงต้องได้รับการออกแบบให้สามารถเปลี่ยนได้อย่างรวดเร็ว นี่คือประเภทของตัวป้อนชิ้นส่วนทั่วไปบางประเภท

เครื่องป้อนเทปและรีล

เครื่องป้อนแบบเทปและรีลเป็นแบบที่ใช้กันทั่วไปมากที่สุด เครื่องป้อนแบบเทปและรีลจะบรรจุรีลไว้บนแท่นรับรีล ตัวดึงเทปจะดึงรีลไปข้างหน้าจนกระทั่งชิ้นส่วนถัดไปอยู่ในตำแหน่งหยิบ เมื่อเซ็นเซอร์ระบุว่าชิ้นส่วนอยู่ในตำแหน่งหยิบแล้ว ตัวยึดจะเลื่อนลงมาและล็อคเทปไว้ เครื่องป้อนแบบเทปเหมาะที่สุดสำหรับการวางชิ้นส่วนขนาดเล็กจำนวนมากที่เหมือนกัน เครื่องป้อนแบบเทปมีหลายขนาดและสามารถใช้ได้กับวงจรรวมแบบโครงร่างเล็ก (SOIC) และตัวนำชิปแบบมีขาพลาสติก (PLCC) ข้อเสียหลักของรูปแบบเทปคือไม่สามารถรีไซเคิลเทปเปล่าได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกรณีของอุปกรณ์ชิปขนาดเล็ก วัสดุเหลือใช้จากเทปจะมีน้ำหนักมากกว่าชิ้นส่วนที่บรรจุอยู่หลายเท่า ยิ่งไปกว่านั้น ยังมีค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมสำหรับการวางชิ้นส่วนขนาดเล็กราคาไม่แพงลงในเทปด้วย

เครื่องให้อาหารแบบแท่ง

เครื่องป้อนแบบแท่งได้รับการออกแบบมาสำหรับส่วนประกอบที่บรรจุในแท่งเชิงเส้น (IC ขนาดเล็กที่ผลิตในปริมาณน้อย) ส่วนประกอบจะถูกเคลื่อนย้ายไปยังตำแหน่งหยิบโดยแรงโน้มถ่วงหรือการสั่นสะเทือน สามารถป้อน SOP, SOT และ PLCC ทั่วไปที่บรรจุในรูปแบบแท่งได้ เนื่องจากสามารถปรับขนาดของเลนได้หลากหลาย จึงสามารถปรับเครื่องป้อนให้เข้ากับส่วนประกอบประเภทต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย[ 4 ​​]

เครื่องป้อนถาดเมทริกซ์

เครื่องป้อนชิ้นส่วนแบบถาดเมทริกซ์ใช้สำหรับชิ้นส่วนขนาดใหญ่ บอบบาง หรือมีราคาแพง เครื่องป้อนชิ้นส่วนประเภทนี้พัฒนาขึ้นจากความจำเป็นในการจัดการกับชิ้นส่วนแบบแพ็คแบนสี่ขาและชิ้นส่วนที่มีระยะห่างขาเล็ก เครื่องป้อนชิ้นส่วนประเภทนี้จะยึดชิ้นส่วนไว้อย่างแน่นหนาโดยไม่ทำให้ขาชิ้นส่วนที่บอบบางเสียหาย ถาดชิ้นส่วนที่มีรูปทรงเมทริกซ์ทั้งหมดจะถูกเคลื่อนย้ายเพื่อนำชิ้นส่วนแต่ละแถวหรือแต่ละชิ้นไปยังตำแหน่งหยิบ กระบวนการนี้มักจะช้ากว่าเมื่อเทียบกับเครื่องป้อนแบบเทป เนื่องจากชิ้นส่วนที่ป้อนในถาดเมทริกซ์มักต้องการความแม่นยำในการจัดวางที่สูงกว่า

เครื่องป้อนวัสดุจำนวนมาก

เครื่องป้อนชิ้นส่วนแบบจำนวนมาก (Bulk feeder) สามารถจัดการกับชิ้นส่วนแบบชิปที่ใช้ในปริมาณมากได้ โดยปกติแล้ว เครื่องป้อนชิ้นส่วนแบบจำนวนมากจะจ่ายชิ้นส่วนที่เก็บไว้ในกล่องบรรจุขนาดใหญ่ โดยใช้กลไกการจัดตำแหน่งแบบหมุนที่เป็นเอกลักษณ์ เพื่อจัดตำแหน่งและจัดวางชิ้นส่วน และป้อนไปยังตำแหน่งรับโดยใช้ สายพาน สแตน เลส เครื่องป้อนชิ้นส่วนแบบจำนวน มากมีราคาถูกกว่าเครื่องป้อนชิ้นส่วนแบบเทป เนื่องจากไม่มีการบรรจุเทป แต่โดยทั่วไปแล้ว ประสิทธิภาพของเครื่องป้อนชิ้นส่วนแบบจำนวนมากมักมีปัญหา เนื่องจากโครงสร้างและเศษวัสดุที่เกิดขึ้นระหว่างกระบวนการป้อน

เครื่องป้อนแม่พิมพ์โดยตรง

The direct die feeders are mostly used for flip-chip or chip-on board. Direct die feeder could eliminate separate and dedicated production lines for SMT, bare die, and flip chip by combining them into one. It could also enabling total assembly solutions with much higher speed and flexibility, resulting in lower cost per placement. In addition, it could eliminate costly processes such as intermediate die transfer into pocketed tape, surf-tape, or waffle packs prior to placement.[5]

Placement speed

The placement speed is influenced by many factors in the placement process.

Feeder breakdown

The placement speed is affected by the line downtime. Since feeder problems are the a major source of downtime, the repair and maintenance of feeders are crucial for the component placement operations. Here are the common ways to detect feeder problems:[6]

  • The feeder doesn't achieve the desired output or the output drops after being at the desired level. The feeder has low or reduced output.
  • The feeder operates noisily only during certain periods.
  • The feeder operates but has reduced output.
  • The feeder operates noisily but achieves normal output.
  • The feeder's amplitude gradually fades or slowly decreases.
  • The flow of material discharging from the feeder is turbulent, creating inconsistent flow to the process.
  • The feeder output is inconsistent, creating feed rate fluctuations.

Placement system set up

All on-line setup reduces the capacity and improper setup procedures could also create additional line downtime. No boards could be produced if the placement system is not set up. Due to the complexity of the feeder set up and changeover process, it is important for operators to be aware of the variety types of feeder mechanisms. There are additional tools that could be implemented to assist the placement set up, such as roll-up feeder carts, just-in-time (JIT) methods and smart feeders.

Placement speed derating

ในทางปฏิบัติ การจะได้อัตราการผลิตสูงสุดตามทฤษฎีที่ระบุไว้สำหรับเครื่องจักรในระบบการวางชิ้นส่วนนั้นเป็นไปไม่ได้ จำเป็นต้องลดอัตราการผลิตตามทฤษฎีลงเพื่อให้ได้ค่าที่สมจริง เนื่องจากเวลาหยุดทำงานที่ไม่คาดคิด เวลาในการโหลดและขนถ่ายแผงวงจร และการกำหนดค่าเครื่องจักร ปัจจัยอื่นๆ ได้แก่ ขนาดของแผงวงจรพิมพ์ (PWB) ส่วนผสมของชิ้นส่วน และความต้องการการจดจำภาพที่ซับซ้อนมากขึ้นสำหรับชิ้นส่วนที่มีระยะห่างระหว่างขาเล็ก มีเทคนิคการลดอัตราการผลิต หลายวิธี การลดอัตราการผลิตโดยรวมจะพิจารณาถึงการหยุดทำงาน การชะลอตัว และการตั้งค่าทั่วทั้งระบบ รวมถึงปัจจัยของเครื่องจักรด้วย ในการคำนวณปริมาณการลดอัตราการผลิตโดยรวมหรือทั้งระบบ ควรหาค่าเฉลี่ยของจำนวนชิ้นส่วนทั้งหมดที่วางต่อชั่วโมงในช่วงระยะเวลานาน (เช่น กะการผลิตทั้งหมด) ควรคำนึงถึงการหยุดทำงานตามกำหนดเวลาปกติเมื่อพิจารณาระดับการลดอัตราการผลิตโดยรวมที่ระบบต้องการ การลดอัตราการผลิตอย่างเข้มงวด ซึ่งพิจารณาอุปกรณ์แต่ละชิ้นที่ใช้งานสำหรับผลิตภัณฑ์เฉพาะนั้นๆ ต้องดำเนินการโดยแยกตามรุ่นเครื่องจักรเฉพาะเพื่อการปรับสมดุลสายการผลิต ค่าการลดอัตราการผลิตอย่างเข้มงวดมีความจำเป็นสำหรับการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการอย่างเต็มที่

ดูเพิ่มเติม

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การจัดวางส่วนประกอบ

การจัดวางชิ้นส่วน อิเล็กทรอนิกส์ เป็น กระบวนการ ผลิตทางอิเล็กทรอนิกส์ที่วางชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์อย่างแม่นยำบนแผ่นวงจรพิมพ์ (PCB) เพื่อสร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าKระหว่างชิ้นส่วน...

ข้อมูลการจัดวาง

เครื่องวางชิปแบบยืดหยุ่น เครื่องยิงชิป และเครื่องจักรเฉพาะทางอื่นๆ แผ่นวงจรพิมพ์ (PWB) พร้อมลายพิมพ์บัดกรี ส่วนประกอบที่ส่งมาจากเครื่องป้อนวัสดุ ไฟล์คอมพิวเตอร์: โปรแกรมคอมพิวเตอร์ ควบคุมตำแหน่งของแต่ละส่วนประกอบบนแผ่นวงจรพิมพ์ (X, Y และมุม theta)...

กระบวนการจัดหางาน

ลำดับการวางตำแหน่งพื้นฐานโดยทั่วไปประกอบด้วย: การจัดทำดัชนีบอร์ด การลงทะเบียนบอร์ด การจัดตำแหน่งการมองเห็นตามจุดอ้างอิง การหยิบชิ้นส่วน การจัดตำแหน่ง/การตรวจสอบการมองเห็นของชิ้นส่วน การวางชิ้นส่วน และการจัดทำดัชนีบอร์ด [ 1 ] การหยิบชิ้นส่วน...

ประเภทของเครื่องจักรหยิบและวาง

เครื่องหยิบและวางชิ้นส่วน (Pick and Placement Machine) เป็นเครื่องจักรแบบหุ่นยนต์ที่ใช้สำหรับวางชิ้นส่วนต่างๆ โดยมีคุณสมบัติเด่น เช่น ตำแหน่งป้อนชิ้น ส่วน ระบบ ดูดสุญญากาศ ระบบวิชั่น ระบบจัดตำแหน่งชิ้นส่วนอัตโนมัติ ความแม่นยำในการวางตำแหน่งที่ทำซ้ำได้...