1、不同類型貼片不同類型貼片機性能比較機性能比較目目 錄錄一 貼片機技朮概述二 貼片機發展趨勢三 幾種貼片機的比較四 總結一一 貼片機技朮概述貼片機技朮概述元件貼裝設備按位置系統分為三種：過頂拱架型(overhead gantry-style， 有時叫做笛卡爾型Cartesion)系統、轉塔系統(turret system)和大規模平行系統(massively parallel system)。每個位置系統都有優點和缺點，看其應用或使用的工藝，通常在速度與精度之間有一個權衡。1 過頂拱架型系統過頂拱架型系統在廣泛的元件範圍上提供較大的靈活性和精度，但速度不能與轉塔型或大規模平行系統相比。由於元件範

2、圍變得更加集中在有源元件(active device)，如引腳型QFP(quad flat pack)，和區域排列(area-array)元件，如BGA(ball grid array)，貼裝精度對獲得更高的合格率變得更爲關鍵。轉塔和大規模平行系統通常不適合於這些類型的元件。 2轉塔型系統轉塔型系統由於有一系列的各自轉動的頭而達到相當高的速度。然而，對貼片過程關鍵的是送料方式，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，高速機可能是質量問題的來源。因為他們的基本結構要求機板和送料器移動到貼片頭位置，準確性被打折扣，（當機板移動時，元件也可能會跟著

3、移動)。另外，對密腳元件或倒裝芯片的應用，由于其原本的設計，高速機不能實現必要的貼片精度，這是那些有成本效益的電路裝配所需要的。3大規模平行系統大規模平行系統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，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步步推進。單獨地各個單元機器運行慢。可是，它們連續的或平行的運行結果有很高的産量。二二 貼片機發展趨勢貼片機發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、片狀規模包裝(CSP)和倒裝芯片等復雜包裝的日益增加的使用， SMT將理所當然地將置身于其中，新的貼片系統將

4、不得不處理諸如0402、0201甚至01005這樣的元件。貼片機工業在四個不同的市場方面正面臨產品挑戰：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。三三 幾種貼片機的比較幾種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)、精度和可重復性、性價比和質量四個方面進行考慮。貼裝速度即每小時貼裝數量(cph)，是最重要的性能參數。它表征了整個生產線的生產周期。精度和可重復性并不是與生俱來的。我們必須確保設備在其預期壽命內能足夠精確地貼裝現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S

5、MD上接觸線條的寬度。重復性是指設備貼裝如0201尺寸器件或CSP上的精細線條時，設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范圍內。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， cost per placement)正成為行業內除了最低產量的實驗類環境之外的所有生產的追求目標 。質量質量則指設備的可靠性，壽命，可維護性和未來認証情況等。則指設備的可靠性，壽命，可維護性和未來認証情況等。1 幾種主要貼片機對照表幾種主要貼片機對照表下表列出了幾種主要貼片機的結構及貼裝速度和精度。下表列出了幾種主要貼片機的結構及貼裝速度和精度。MSHIII(

6、M)MV2VB(M)MSR(XL)HSP4796LHSP4797HS-50S25-HM1 movabletable1 movabletable1 movabletable1 movabletable1 movabletable2 tables/fixedat placement2 tables/fixed atplacement0.075sec/point0.1sec/point0.08sec/point0.1sec/point0.075sec/point 0.072sec/point 0.144sec/point48,00036,00045,00036,00048,00050,00025,0

7、000.1mm/30.1mm/375m/0.1mm/30.1mm/30.1mm/367.5m/367.5m/33.2sec2.4sec2.2sec3.5sec3.0sec3.0sec3.0secPCB ExchangeTimePlacementAccuracy(Chip/QFPs)Through-putCPHPlacementMax.Tact(Chip/QFPs)TableConfigurationHeadConfigurationSIEMENS12-nozzlerevolver1head2beam=24nozzles12-nozzlerevolver1head4beam=48nozzles1

8、6-head turretwith 5nozzles/headPanasertUniversal12-head turretwith 5nozzles/headMachine Type16-head turretwith 6nozzles/head16-head turretwith2nozzles/head12-head turretwith 5nozzles/head高速機Machine ModelMachine Brand貼片機參數性能一覽表貼片機參數性能一覽表MSHIII(M)MV2VB(M)MSR(XL)HSP4796LHSP4797HS-50S25-HM1 movabletable

9、1 movabletable1 movabletable1 movabletable1 movabletable2 tables/fixedat placement2 tables/fixed atplacement0.075sec/point0.1sec/point0.08sec/point0.1sec/point0.075sec/point 0.072sec/point 0.144sec/point48,00036,00045,00036,00048,00050,00025,0000.1mm/30.1mm/375m/0.1mm/30.1mm/30.1mm/367.5m/367.5m/33.

10、2sec2.4sec2.2sec3.5sec3.0sec3.0sec3.0secPCB ExchangeTimePlacementAccuracy(Chip/QFPs)Through-putCPHPlacementMax.Tact(Chip/QFPs)TableConfigurationHeadConfigurationSIEMENS12-nozzlerevolver1head2beam=24nozzles12-nozzlerevolver1head4beam=48nozzles16-head turretwith 5nozzles/headPanasertUniversal12-head t

11、urretwith 5nozzles/headMachine Type16-head turretwith 6nozzles/head16-head turretwith2nozzles/head12-head turretwith 5nozzles/head高速機Machine ModelMachine Brand中速機SONYUniversalSIEMENSSONYSI-E1100MPAV2B(XL)MSF(XL)GSM-2F5-HMSI-E21001 table/fixed atplacement1 tables/fixed atplacement2 tables/fixed atpla

12、cement1 table/fixed atplacement1 table/fixed atplacement1 table/fixed atplacement0.17sec/point0.44sec/0.53sec 0.094sec/0.26sec 0.18sec/0.72sec0.36sec0.6sec/movcam;1.4sec/fixcam21,1758,10040,00020,00010,000Movingcamera:6000CPH,Fixedcamera:2500CPH0.06mm/370m/3/25m/370m/3/25m/362m/367m/3/37m/30.06mm/3/

13、0.05mm/31.5sec3.0sec3.2sec3.0sec2.0sec1.5secPanasertMachine TypeMachine ModelMachine Brand10 input nozzles1 head2beams=20nozzles1 input nozzles12 head1beams=12nozzlesFour-nozzleheadrobot(gantry)1 input nozzlePCB ExchangeTimePlacementAccuracy(Chip/QFPs)Through-put CPHPlacementMax.Tact(Chip/QFPs)Table

14、 ConfigurationHead Configuration泛用機4(7) inputnozzles1 head2beams=8(14)nozzles6(12)-nozzlerevolverhead+1nozzle2 性價比對照性價比對照這里我們用貼裝成本這里我們用貼裝成本(Cpp， cost per placement)來計算成來計算成本效益。本效益。Cpp = $機器成本機器成本 每小時貼片數。顯然這個數位每小時貼片數。顯然這個數位越低越好。越低越好。3 操作性和可維護性比較操作性和可維護性比較Panasonic系列機型眾多，機器結構以及操作系統和操系列機型眾多，機器結構以及操作系統和

15、操作界面都不相同，雖能滿足不同的生產需求，但也造成了使作界面都不相同，雖能滿足不同的生產需求，但也造成了使用和維護的困難，更由于用和維護的困難，更由于Feeder和和Nozzle不能互換，勢必不能互換，勢必造成備品的增加。造成備品的增加。Siemens和和Sony機型比較少，操作系統操作界面大體機型比較少，操作系統操作界面大體相同，相同，Feeder和和Nozzle可以互換，能夠減少額外的支出。可以互換，能夠減少額外的支出。4 SMT段不良率對比段不良率對比5 設備設備MTTR(設備異常停機維修時間設備異常停機維修時間)比較比較6 吸料率比較吸料率比較吸料率是貼片機重要的性能參數，直接決定物料

16、的利用吸料率是貼片機重要的性能參數，直接決定物料的利用率，也間接影響到產品的品質。率，也間接影響到產品的品質。對上面幾種貼片機的調查發現，當元件尺寸大于對上面幾種貼片機的調查發現，當元件尺寸大于0603時，時，其吸料率均穩定在其吸料率均穩定在99.9%以上。當元件小于以上。當元件小于0402時，對于轉時，對于轉塔式機器，如塔式機器，如Panasert公司的公司的MSH，MV2VB，MSR和和Universal公司的公司的HSP4796，HSP4797等吸料率一般低于等吸料率一般低于99.9%且不穩定。采用其他結構的，且不穩定。采用其他結構的，Siemens的的HS50， SONY的的E1100吸料率也能達到吸料率也能達到99.9%以上。以上。四四