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什么是贴片机实装率及提高实装率的途径

1、什么是实装率
贴片机实装率也被称为“贴装效率”,但为了避免大家将“贴装效率”与“贴装率”两个不同概念混为一谈,我们称之为实装率更合理。
实装率是指理论SMT贴片机贴装速度与实际生产贴装速度的比值,一般用百分数表示,是选择SMT贴片机时衡量和比较贴装效率的一个依据。
贴片机实装率的计算公式:
N = R / T
公式中,N是实装率;R是实际贴装速度;T是理论贴装速度。其中,实际贴装速度是通过试验实测得出的。
例如,我们在A和B两台不同SMT贴片机上分别贴装10块电路板,这种电路板上有35种共300个元器件,实际贴装结果是,A和B贴片机分别用时为375 s和10000 s,而A和B贴片机的理论速度分别为0.1 s/c和0.2 s/c,则
A贴片机:实际贴装速度=375/3000=0.125,实装率=0.1/0.125=0.8,即80%;
B贴片机:实际贴装速度=10000/3000=3.333,实装率=0.2/3.333=0.6,即60%。
2、什么因素影响实装率?
影响实装率的因素有很多,主要有以下几点。
(1)贴片机的类型
从贴装原理分析,具有多吸嘴的转塔式机器,由于贴片头不移动,而且吸取元件、检测和贴放同步进行,实际贴装速度应该比拱架式贴片机快,自然实装率也高;而拱架式贴片机由于吸取元件、检测和贴放是一步一步进行的,所以实装率比较低。显然,拱架式多贴片头机器要比单头实装率高,复合式则介于二者之间;这种分析与实际测试结果基本符合。
(2)PCB复杂程序
元器件种类和极性元件越多。实装率越低。
(3)可制造性设计(DFM)的水平
有经验、高水平可制造性设计可使实装率提高10个百贴片机分点以上。PCB布局和元器件排列都会影响实际贴装速度。
(4)元器件贴装性能
元器件表面质量和几何尺寸的一致性会影响实际贴装速度。
(5)生产批量的规模。
(6)生产组织管理与机器故障维护水平。
3、怎么提高贴片机实装速度的途径?
鉴于贴装速度的重要性,制造厂商在千方百计提升贴片机速度,目前采用的提高贴片机速度的方法主要有以下几种。
(1)贴片机结构改进
①采用双轨道以实现一轨道上进行PCB贴片,另一轨道送板,减少PCB输送时间和贴装头待机停留时间;
②多贴装头组合技术,目前有双头和4头等结构;
③拱架式结构采用两端同时驱动,防止悬臂梁的效应,减少机械稳定时间;
④组合式(或模组式)多单元结构,强调单位面积贴装速度。
(2)贴装头与吸嘴技术
①闪电贴装头;
②多吸嘴结构——一个贴装头上多达30个吸嘴;
③高可靠性、高适应性吸嘴,能够贴装从0201和01005元件到30 mm×30 mmQFP元件;
④快速更换吸嘴。
(3)运动驱动和线性电动机技术
①采用模糊控制技术,运动过程中分3段控制,即“慢-快-漫”,呈“S”型变化,从而使运动变得既“柔和”,又快速;
②X轴运行采用完全同步控制回路的双伺服电动机驱动系统,加快运动速度:
③采用高定位精度和高重复精度,具有高速度和高加速度,可快速稳定(可达 55 ms),工作电流小,可实现高精度控制的专利线性电动机。
(4)快速检测技术
①激光与CCD应用配合:
②双照相机——片式元件和大尺寸IC分别检测;
③快速图像采集和转换电路;
④先进图像处理和运算软件。
(5)供料器技术
①智能化供料器的供料方式,缩短元件更换时问和人工错误;
②不停机换料;
③双带供料器;
④大容量供料器,有的贴片机可以达到256个8 mm供料器容量;
⑤可更换的小车;
⑥用料多的器件尽量选用编带包装;
⑦高效散装供料。
(6)优化贴片程序
优化原则:
①换吸嘴的次数最少;
②拾片、贴片路程最短;
③多头贴片机还应考虑每次同时拾片数量最多;
(7)按照安全操作规程操作SMT贴片机,提高设备的维护保养水平;
(8)软件技术
①各种形式的PCB文件,直接优化生成贴片程序文件,减少人工编程时问:
②机器故障自诊断系统及大生产综合管理系统;
③多品种小批量时采用离线编程;
④智能化操作系统。

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