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3 Technische Daten Betriebsanleitung SIPLACE H F-Serie 3.7 Bestückk öpfe Softwareversion SR.50x.xx Ausgab e 01/2006 DE 120 Chipshoote rn rotieren die zwöl f Pipette n der S IPLACE C ollect& Place- Köpfe um ein e hori…

Betriebsanleitung SIPLACE HF-Serie 3 Technische Daten

Softwareversion SR.50x.xx Ausgabe 01/2006 DE 3.7 Bestückköpfe

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Abb. 3.7 - 4 12-Segment-Collect&Place-Kopf - Funktionsgruppen Teil 2

(1) Zwischenverteilerplatine (unter der Abdeckung)

(2) Sternantrieb - DR-Motor

(3) Z-Achsenmotor

(4) Ventilstellantrieb

(5) BE-Kamera 24 x 24

3.7.2.1 Beschreibung

Der 12-Segment-Collect&Place-Kopf arbeitet nach dem Collect&Place Prinzip, d.h. innerhalb ei-

nes Zyklus werden zwölf Bauelemente vom Bestückkopf abgeholt, auf dem Weg zur Bestückpo-

sition optisch zentriert und in die erforderliche Bestücklage gedreht. Danach werden sie mit Hilfe

von Blasluft sanft und positionsgenau auf die Leiterplatte abgesetzt. Im Gegensatz zu klassischen

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3.7 Bestückköpfe Softwareversion SR.50x.xx Ausgabe 01/2006 DE

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Chipshootern rotieren die zwölf Pipetten der SIPLACE Collect&Place-Köpfe um eine horizontale

Achse. Das ist nicht nur platzsparend: durch den kleinen Durchmesser treten im Vergleich zu klas-

sischen Chipshootern wesentlich geringere Fliehkräfte auf. So wird die Gefahr eines Verrutschens

von Bauelementen während des Transport weitgehend gebannt. 3

Dazu kommt noch ein weiteres Plus: die Taktzeit des Collect&Place-Kopfes ist für alle Bauele-

mente gleich. Das bedeutet, dass die Bestückleistung unabhängig von der Bauelementegröße

ist. 3

Kontroll- und Selflearning-Funktionen 3

Verschiedene Kontroll- und Selflearning-Funktionen steigern die Zuverlässigkeit des Collect&

Place-Kopfes. 3

– Vakuumprüfungen an den Pipetten zeigen beispielsweise an, ob das Bauelement korrekt ab-

geholt oder abgesetzt wurde.

– Über eine Markierung auf dem Zuführmodul wird die exakte Abholposition der Bauelemente

auf dem Zuführmodul ermittelt.

– Eine BE-Kamera am Bestückkopf bestimmt die genaue Lage jedes BE an der Pipette. Abwei-

chungen von der Abholposition werden bereits vor dem Bestücken korrigiert. Bei der weiteren

BE-Aufnahme wird der Durchschnitt der Abweichungen bei den letzten 10 Bestückvorgängen

berücksichtigt. So wird die Aufnahme-Genauigkeit weiter erhöht.

– Des weiteren wird auch die Gehäuseform überprüft. Weichen die ermittelten geometrischen

Daten von den programmierten Daten ab, wird das Bauelement nicht bestückt.

– 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.

– Zur Erhöhung der Bestücksicherheit kann ein Bauelementesensor am C&P-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 BE quer oder

hochkant von der Pipette aufgenommen worden ist.

– Mit Hilfe des optionalen DCA-Visionmoduls kann der 12-Segment-Collect&Place-Kopf Baue-

lemente der Größe 0,6 x 0,3 mm² bis 13 x 13 mm² optisch zentrieren und bestücken. Beim

Bestücken von High-Speed Flip-Chips und Bare-Die - Bauelementen optimiert das DCA-Vi-

sionmodul die Geschwindigkeit und die Genauigkeit. Die Werte finden Sie in der Tabelle auf

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3.7.2.2 Funktionsbeschreibung

Der 12-Segment-Collect&Place-Kopf besitzt drei Achsen, die DR- oder Sternachse, die Z- und die

DP-Achse. 3

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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. 3

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. 3

Abb. 3.7 - 5 Funktionsbeschreibung

Die DP-Achse dreht das optisch zentrierte Bauelement in die gewünschte Bestücklage. Die Be-

wegungsabläufe der Rotations- und auch der Translationsachsen werden von Regelkreisen ge-

steuert. Sensoren für Position und Geschwindigkeit übermitteln die Istwerte der Achsbewegung

an die Achsansteuerung. Aus dem Vergleich der Soll- und Istwerte werden die Kraft- und Ge-

BE-Kamera

DP-Achse

BE in Bestück-

lage drehen

Pinole abziehen

oder einsetzen

Z-Achse

BE abholen

oder bestücken

Stern-Achse

Sternrotation

BE abwerfen