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貼片機性能比較 1 目錄 貼片機技朮概述貼片機發(fā)展趨勢幾種貼片機的比較總結(jié) 2 1貼片機技朮概述 元件貼裝設(shè)備按位置系統(tǒng)分為三種 過頂拱架型 overheadgantry style 有時叫做笛卡爾型Cartesion 系統(tǒng) 轉(zhuǎn)塔系統(tǒng) turretsystem 和大規(guī)模平行系統(tǒng) massivelyparallelsystem 每個位置系統(tǒng)都有優(yōu)點和缺點 看其應(yīng)用或使用的工藝 通常在速度與精度之間有一個權(quán)衡 3 1 1過頂拱架型系統(tǒng) 過頂拱架型系統(tǒng)在廣泛的元件範(fàn)圍上提供較大的靈活性和精度 但速度不能與傳塔型或大規(guī)模平行系統(tǒng)相比 由於元件範(fàn)圍變得更加集中在有源元件 activedevice 如引腳型QFP quadflatpack 和區(qū)域排列 area array 元件 如BGA ballgridarray 貼裝精度對獲得更高的合格率變得更爲(wèi)關(guān)鍵 轉(zhuǎn)塔和大規(guī)模平行系統(tǒng)通常不適合於這些類型的元件 4 1 2轉(zhuǎn)塔型系統(tǒng) 轉(zhuǎn)塔型系統(tǒng)由於有一系列的各自轉(zhuǎn)動的頭而達到相當(dāng)高的速度 然而 對貼片過程關(guān)鍵的是送料方式 在高速機上是有限的 因為這些機器不能從從矩陣托盤上拿元件或粘性帶上拿裸裝芯片 甚至在高速方面 高速機可能是質(zhì)量問題的來源 因為他們的基本結(jié)構(gòu)要求機板和送料器移動到貼片頭位置 準(zhǔn)確性被打折扣 當(dāng)機板移動時 元件也可能會跟著移動 另外 對密腳元件或倒裝芯片的應(yīng)用 由于其原本的設(shè)計 高速機不能實現(xiàn)必要的貼片精度 這是那些有成本效益的電路裝配所需要的 5 1 3大規(guī)模平行系統(tǒng) 大規(guī)模平行系統(tǒng)使用一系列小的單獨的貼裝單元 每個單元有自己的絲桿位置系統(tǒng) 安裝有相機和貼裝頭 每個貼裝頭可吸取有限的帶式送料器 貼裝板的一部分 板以固定的間隔時間在機器內(nèi)步步推進 單獨地各個單元機器運行慢 可是 它們連續(xù)的或平行的運行結(jié)果有很高的産量 6 2貼片機發(fā)展趨勢 由于片狀元件及其包裝的大小正在變得更小 諸如BGA mBGA 片狀規(guī)模包裝 CSP 和倒裝芯片等復(fù)雜包裝的日益增加的使用 SMT將理所當(dāng)然地將置身于其中 新的貼片系統(tǒng)將不得不處理諸如0402 0201甚至01005這樣的元件 貼片機工業(yè)在四個不同的市場方面正面臨產(chǎn)品挑戰(zhàn) 靈活性與密腳 高速度 高速倒裝芯片和超高速 每個都有其自己的處理要求 每個都要求特殊的貼片機考慮因素 7 3貼片機的比較 貼片機廠商和機型眾多 我們可從速度 cph貼放率 精度和可重復(fù)性 性價比和質(zhì)量四個方面進行考慮 貼裝速度 即每小時貼裝數(shù)量 cph 是最重要的性能參數(shù) 它表征了整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)周期 精度和可重復(fù)性并不是與生俱來的 我們必須確保設(shè)備在其預(yù)期壽命內(nèi)能足夠精確地貼裝現(xiàn)有的以及將加載的器件類型 精度通常由微米為單位所表征 它是指BGA QFP CSP和SMD上接觸線條的寬度 重復(fù)性是指設(shè)備貼裝如0201尺寸器件或CSP上的精細(xì)線條時 設(shè)備進行成千上萬次的操作 誤差范圍仍保持在封裝尺度和板子引腳大小的適當(dāng)范圍內(nèi) 8 性價比即是考慮以更有成本效益的方法來完成所有的元件貼裝 貼裝成本 Cpp costperplacement 正成為行業(yè)內(nèi)除了最低產(chǎn)量的實驗類環(huán)境之外的所有生產(chǎn)的追求目標(biāo) 質(zhì)量則指設(shè)備的可靠性 壽命 可維護性和未來認(rèn)証情況等 9 3 1幾種主要貼片機對照表 下表列出了幾種主要貼片機的結(jié)構(gòu)及貼裝速度和精度 10 貼片機參數(shù)性能一覽表 下一頁 11 12 13 3 2性價比對照 這里我們用貼裝成本 Cpp costperplacement 來計算成本效益 Cpp 機器成本 每小時貼片數(shù) 顯然這個數(shù)位越低越好 14 15 3 3操作性和可維護性比較 Panasonic系列機型眾多 機器結(jié)構(gòu)以及操作系統(tǒng)和操作界面都不相同 雖能滿足不同的生產(chǎn)需求 但也造成了使用和維護的困難 更由于Feeder和Nozzle不能互換 勢必造成備品的增加 Siemens和Sony機型比較少 操作系統(tǒng)操作界面大體相同 Feeder和Nozzle可以互換 能夠減少額外的支出 16 3 4SMT段不良率對比 單位 Dppm 17 3 5設(shè)備MTTR 設(shè)備異常停機維修時間 比較 單位 分鐘 min 18 3 6吸料率比較 吸料率是貼片機重要的性能參數(shù) 直接決定物料的利用率 也間接影響到產(chǎn)品的品質(zhì) 對上面幾種貼片機的調(diào)查發(fā)現(xiàn) 當(dāng)元件尺寸大于0603時 其吸料率均穩(wěn)定在99 9 以上 當(dāng)元件小于0402時 對于轉(zhuǎn)塔式機器 如Panasert公司的MSH MV2VB MSR和Universal公司的HSP4796 HSP4797等吸料率一般低于99 9 且不穩(wěn)定 采用其他結(jié)構(gòu)的 Siemens的HS50 SONY的E1100吸料率也能達到99 9 以上 19 總結(jié) 僅從速度方面來看 高速機能達到2 3倍中速機的產(chǎn)能 就單從性價比來看 中速機如SONYE 1100和模塊式貼片機PNNASERT的CM402 泛用機MSF具有較高的性價比 從精度方面看 轉(zhuǎn)塔式高速機精度在 0 1mm 3 左右如PANASERT和UNIVERSAL系列 SIEMENS和