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3 Technische Daten Betriebsanleitung SIPLACE CA-Ser ie 3.8 Bestückköpfe Ausgabe 08/2011 DE 192 Im Gegensatz zu klassischen Chipshoo tern ro tieren die zwö lf Pipetten der SIPLACE Coll- ect&Place-CA-Köpfe um eine hor …
Betriebsanleitung SIPLACE CA-Serie 3 Technische Daten
Ausgabe 08/2011 DE 3.8 Bestückköpfe
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Abb. 3.8 - 7 12-Segment-Collect&Place-CA-Kopf - Funktionsgruppen Teil 2
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(1) Zwischenverteilerplatine (unter der Abdeckung)
(2) Sternantrieb - DR-Motor
(3) Z-Achsenmotor
(4) Ventilstellantrieb
(5) BE-Kamera C&P, Typ 29 (27 x 27) digital, hoch auflösend
3.8.4.1 Beschreibung
Der 12-Segment-Collect&Place-CA-Kopf arbeitet nach dem Collect&Place-Prinzip, d. h. innerhalb
eines Zyklus werden zwölf Bauelemente vom Bestückkopf abgeholt, auf dem Weg zur Bestück-
position optisch zentriert und in die erforderliche Bestücklage gedreht. Danach werden sie mit
Hilfe von Blasluft sanft und positionsgenau auf die Leiterplatte abgesetzt.
3 Technische Daten Betriebsanleitung SIPLACE CA-Serie
3.8 Bestückköpfe Ausgabe 08/2011 DE
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Im Gegensatz zu klassischen Chipshootern rotieren die zwölf Pipetten der SIPLACE Coll-
ect&Place-CA-Köpfe um eine horizontale Achse. Das ist nicht nur platzsparend: durch den kleinen
Durchmesser treten im Vergleich zu klassischen Chipshootern wesentlich geringere Fliehkräfte
auf. So wird die Gefahr eines Verrutschens von Bauelementen während des Transport weitge-
hend gebannt.
Dazu kommt noch ein weiteres Plus: die Taktzeit des Collect&Place-CA-Kopfes ist für alle Baue-
lemente gleich. Das bedeutet, dass die Bestückleistung unabhängig von der Bauelementegröße
ist.
3.8.4.2 Control- und Selflearning-Funktionen
Control- und Selflearning-Funktionen steigern die Zuverlässigkeit des 12-Segment-Collect&
Place-CA-Kopfes.
– Die Vertikalachse (Z-Achse) zum Abholen und Bestücken der BE arbeitet im Sensor-Stopp-
Modus. Dadurch werden Höhendifferenzen beim Abholen und Leiterplattenunebenheiten
beim Bestücken ausgeglichen. Der Durchschnitt der Abweichungen bei den letzten 10 Be-
stückvorgängen wird für die Anpassung der weiteren Hub- und Bestückgeschwindigkeit
ebenfalls berücksichtigt. Die programmierte Aufsetzkraft bleibt indes immer konstant.
– Vakuumprüfungen an den Pipetten zeigen an, ob das Bauelement korrekt abgeholt oder ab-
gesetzt wurde.
– Zur Erhöhung der Bestücksicherheit kann ein Bauelementesensor am C&PCA-Kopf installiert
werden. Der BE-Sensor überprüft neben der Anwesenheit des BE an der Pipette auch das
Kantenverhältnis der Bauelemente. Auf diese Weise wird ermittelt, ob das Bauelement quer
oder hochkant von der Pipette aufgenommen worden ist.
– Des weiteren wird auch die Gehäuseform überprüft. Weichen die ermittelten geometrischen
Daten von den programmierten Daten ab, wird das Bauelement nicht bestückt.
– Eine digitale BE-Kamera am Bestückkopf bestimmt die genaue Lage jedes BE an der Pipette.
Mit der Standardkamera können Bauelemente der Größe 0,5 mm x 0,5 mm bis
18,7 mm x 18,7 mm optisch zentriert werden. Abweichungen von der Abholposition werden
bereits vor dem Bestücken korrigiert. Beim Abholen eines Bauelements wird der Durchschnitt
der Abweichungen bei den letzten 10 Bestückvorgängen berücksichtigt. So wird die Abhol-
genauigkeit weiter erhöht.
– Mit Hilfe einer optionalen, hoch auflösenden BE-Kamera kann der 12-Segment-
Collect&Place-CA-Kopf Bauelemente der Größe 0,4 mm x 0,2 mm bis 18,7 mm x 18,7 mm
optisch zentrieren und bestücken. Beim Bestücken von High-Speed-, Flip-Chip- und Bare-
Die-Bauelementen optimiert die hoch auflösende Digitalkamera die Geschwindigkeit und die
Genauigkeit. Die Werte finden Sie in der Tabelle auf Seite 194
.
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3.8.4.3 Funktionsbeschreibung
Der 12-Segment-Collect&Place-CA-Kopf besitzt drei Achsen, die DR- oder Sternachse, die Z- und
die DP-Achse.
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Abb. 3.8 - 8 Funktionsbeschreibung
Der Stern rotiert mit seinen 12 Segmenten um die Stern-Achse. Die Segmente sind Träger der
Pinolen. Auf jeder Pinole sitzt eine Pipette. Damit werden die Bauelemente angesaugt und von
der Abhol-/Bestückposition (1), zur Abwurfposition (3), zur optischen Zentrierposition (7) oder zur
Drehposition (9) transportiert.
Die Z-Achse führt eine Vertikalbewegung aus. Jede Pinole, die sich in der untersten Stellung des
Sterns befindet (1), wird von dieser Achse angehoben oder abgesenkt. Damit werden die Bau-
elemente von den Zuführmodulen abgeholt und auf die Leiterplatte abgesetzt. Die Z-Achse ist
eine so genannte „intelligente Achse“. Sie „merkt sich“ die Abholhöhe einer jeden Zuführmodul-
Spur und die Bestückhöhe für jedes Bauelement. So lässt sich der Bestückprozess beschleuni-
gen. Die programmierte Aufsetzkraft bleibt konstant.
Die DP-Achse dreht das optisch zentrierte Bauelement in die gewünschte Bestücklage.
BE-Kamera
DP-Achse
BE in Bestück-
lage drehen
Pinole abziehen
oder einsetzen
Z-Achse
BE abholen
oder bestücken
Stern-Achse
Sternrotation
BE abwerfen