2024年4月10日发(作者：)
2012-01-13 11:19
SMT贴片机工作原理介绍
表面贴装技术(Surface mountingTechnology，简称SMT)由于其组装密度高及良
好的自动化生产性而得到高速发展并在电路组装生产中被广泛应用。SMT是第四
代电子装联技术，其优点是元器件安装密度高，易于实现自动化和提高生产效率，
降低成本。SMT生产线由丝网印刷、贴装元件及再流焊三个过程构成，如图1所
示。其中SMC／SMD(surfacemount component／Surface mountdevice，片式电
子元件／器件)的贴装是整个表面贴装工艺的重要组成部分，它所涉及到的问题
较其它工序更复杂，难度更大，同时片式电子元件贴装设备在整个设备投资中也
最大。
目前随着电子产品向便携式、小型化方向发展，相应的SMC／SMD也向小型化发
展，但同时为满足IC芯片多功能的要求，而采用了多引线和细间距。小型化指
的是贴装元件的外形尺寸小型化，它所经历的进程：
3225→3216→2520→2125→1608→1003→1603→0402→0201。贴装QFP的引脚间
距从1．27→0．635→0．5→0．4→0．3mm将向更细间距发展，但由于受元件引
线框架加工速度的限制，QFP间距极限为0．3mm，因此为了满足高密度封装的需
求，出现了比QFP性能优越的BGA(Ball Grid Array)、CSP(Chip SizePackage)、
COB(Chip On Board)裸芯片及Flip Chip。
片式电子元件贴装设备(通称贴片机)作为电子产业的关键设备之一，采用全自动
贴片技术，能有效提高生产效率，降低制造成本。随着电子元件日益小型化以及
电子器件多引脚、细间距的趋势，对贴片机的精度与速度要求越来越高，但精度
与速度是需要折衷考虑的，一般高速贴片机的高速往往是以牺牲精度为代价的。
2 贴片机的工作原理
贴片机实际上是一种精密的工业机器人，是机-电-光以及计算机控制技术的综合
体。它通过吸取-位移-定位-放置等功能，在不损伤元件和印制电路板的情况下，
实现了将SMC／SMD元件快速而准确地贴装到PCB板所指定的焊盘位置上。元件
的对中有机械对中、激光对中、视觉对中3种方式。贴片机由机架、x-y运动机
构(滚珠丝杆、直线导轨、驱动电机)、贴装头、元器件供料器、PCB承载机构、
器件对中检测装置、计算机控制系统组成，整机的运动主要由x-y运动机构来实
现，通过滚珠丝杆传递动力、由滚动直线导轨运动副实现定向的运动，这样的传
动形式不仅其自身的运动阻力小、结构紧凑，而且较高的运动精度有力地保证了
各元件的贴装位置精度。
贴片机在重要部件如贴装主轴、动／静镜头、吸嘴座、送料器上进行了Mark标
识。机器视觉能自动求出这些Mark中心系统坐标，建立贴片机系统坐标系和PCB、
贴装元件坐标系之间的转换关系，计算得出贴片机的运动精确坐标；贴装头根据
导入的贴装元件的封装类型、元件编号等参数到相应的位置抓取吸嘴、吸取元件；
静镜头依照视觉处理程序对吸取元件进行检测、识别与对中；对中完成后贴装头
将元件贴装到PCB上预定的位置。这一系列元件识别、对中、检测和贴装的动作
都是工控机根据相应指令获取相关的数据后指令控制系统自动完成。贴片机的工
作流程框图如图2所示。
3 贴片机的结构形式
按照贴装头系统与PCB板运载系统以及送料系统的运动情况，贴片机大致可分为
3种类型：转塔式(turret-style)(如图3)、模块型(parallel-style)(如图4)
和框架式(gantry-style)。而框架式贴片机又根据贴装头在框架上的布置情况可
以细分为动臂式(如图5)、垂直旋转式(如图6)、平行旋转式(如图7)。
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