对希望实现低拥有总成本，同时能够对各种客户需求作出快速反应的EMS企业来说，平台贴装设备的灵活性 and 和可重新配置性具有重要意义。另外，EMS企业还可以省下车间中重新配置设备的时间，把这些时间投入到实际产品设计上。现在，全平台生产线与为灵活性而设计的贴装头技术相结合，消除了重新配置工作，提供了高速贴装功能。

简介：实现生产效率的平台

通过采用模块化贴装机概念，制造商可以重新配置生产线或生产设施，针对具有不同时间表和不同范围要求的小型和大型元件，提供不同的成套产品，优化生产线或生产设施。但是，不管这一工作执行速度有多快，重新配置都会占用宝贵的时间，需要专业知识和技能，同时有可能会出现效率低下和产生错误问题。此外，必须对各种模块保留存货(如贴装头)，以支持可能使用的所有设备类型或技术。仅此一项的成本就非常高，而为了保证多条生产线拥有充足的资源，可能还要求更多的模块，如贴装头。

必须选择贴装头类型，因为与贴装非常小的被动元件(如0402 and 和0201)相比，设计适合贴装大型元件(如精细间距BGA或QFP)的贴装头传统上一直需要一套不同的解决方案。从送料器中拾取大型元件使用的参数与拾取微型芯片被动元件使用的参数有着很大的差异，如 and对准and 和贴装性能要求。

使设备转换达到最小

频繁改变贴装头的替代方案之一是把不同的贴装头放到生产使用的不同机器中，保证整个生产线能够贴装所有元件类型。但是，为在每台机器中有效分配构建，调度工作变得非常困难，而且耗费时间很长。对每种产品计算每台机器上的最优负荷可能也是一件棘手的任务。

通过新兴运动控制技术、马达 、微型真空元件及光电元件和机器视觉系统，现在一个贴装头几乎可以贴装任何常用的表面封装元件或在不远的将来预计进入市场的表面封装元件。通过消除绝大部分冗长的设备转换，Lightning闪电贴装头明显提高了利用率，同时还减轻了调度和优化的复杂程度。

实现这样一个通用贴装头的关键挑战，是实现高度适应性拾取and 和贴装机制，适应普通电子组装生产环境中典型的元件和基底输入变化。如果没有考虑这些变化，那么这些变化会导致不可接受的贴装缺陷及高拾取PPM，最终导致产品良品率差和报废成本。

为创建一个能够克服这些挑战、进而几乎消除贴装头变动的贴装头，美国环球仪器公司开创了多种新技术，包括在多吸嘴Lightning闪电贴装头的轴驱动组装中采用高精度伺服驱动器。

多轴效率

例如，Lightning闪电贴装头设计采用高精度Z轴伺服驱动器，其拥有采用编码器和变形测量技术的闭环反馈专利技术。这会精确地告诉贴装系统在拾取过程中轴尖端什么时候与送料器中的元件接触 ，在贴装过程中元件什么时候与PCB接触。

在生产开始时及在送料器补料/重新贴装过程中，机器自动教学每个送料器的高度，保证把轴驱动到最佳的拾取高度。这最大限度地降低了拾取过程中对元件的影响，进而使冲击力达到最小，使吸嘴 and寿命达到最大。机器自动适应元件变化及条带and 和卷带输入，保证一致的拾取性能。

为保持小型元件的拾取and 和贴装性能，在拾取过程中，吸嘴必须与元件精确对准。这对在元件上保持充足的真空保持力至关重要，并防止部件在吸嘴上移动。Lightning闪电贴装头系统对小型异型元件(0402, 0201, 01005)提供了自动送料器教学功能，它使用机器的俯视光学照相机，在拾取前找到送料器中元件槽口的中心。这在生产开始及在送料器补料过程中完成 and ，保证吸嘴尖端在第一个次拾取时自动对准元件。在第一次拾取后，将调用自动拾取更新功能，根据实时元件数据，对每种送料器和吸嘴组合不断调节拾取位置。

这两种功能相结合，保证了吸嘴在拾取过程中自动对准元件，并针对带式输入变化自动进行调节。

此外，美国环球仪器公司专有阀拾取and 和贴装元件的真空开关速度提高了10倍。这可以全速贴装 CSPs, WSP, µBGA and 和MELF等元件，同时它在每个轴内部采用单独生成真空的专利技术，拥有非常短、维护量非常少的真空通路，在长期内几乎可以免维护运行贴装头。

在必要时，可以单独拆卸每个轴，进行更换或维修。在拆卸轴时，Lightning闪电贴装头仍能运行，可以在继续生产的同时进行离线维护。这与采用集成轴的贴装头形成了鲜明的对比，即使在执行相对简单的维护工作时，后者仍要求关机，从机器上拆下贴装头。

多倍光学相机

Lightning闪电贴装头机器视觉功能对精确贴装边缘长度更大的元件至关重要。相机必须有很大的视野，而高分辨率的要求则略低。相反，贴装小型被动元件，特别是0201 and 和01005，则需要高分辨率，而视野却可以小得多。在一个贴装头上实现双重功能的明显解决方案是提供一对相机，每个相机都实现视场和分辨率的最佳组合，满足这些不同的要求。 and 对Lightning闪电贴装头，美国环球仪器公司采用最新一代数字相机技术和高速成像识别软件，实现了紧凑的双分辨率成像解决方案，并使用FireWire高速传送图像数据。

通过把所有这些技术组合到一个多轴贴装头设计中，Lightning闪电贴装头能够从01005 SMDs直到边缘长度达30 x 30 mm的大型半导体元件，贴装各种封装类型，而不会影响拾取 and 和贴装周期。

速度高、维护工作少

Lightning闪电贴装头内部及周边采用的这些技术表明，可以把范围广泛的元件设备组合到一台机器上，从而实现各种优势，如提高利用率，简化调度工作。30轴贴装头提供了高速贴装功能，并可以灵活地贴装精细间距元件and 和SMD元件。

但是，实现高效径向轴配置的障碍之一，一直是开发一个运动控制系统，其要能够提供充足的加速度、定位精度和很短的稳定时间，以使径向轴配置成为可能。Lightning闪电贴装头采用旋转的可变磁阻马达(VR-Motor)，称为“Phi-Drive”，它采用美国环球仪器公司专利技术and 及VR-Motor控制IP。与普通伺服马达相比，VR-Motors可以以明显高得多的占空比，保持更高的扭矩和效率。

与传统DC马达相比，实现Lightning贴装头Phi-Drive的VRM技术要求的移动部件较少。这些因素与每个吸嘴的高度微型化真空通路相结合，使得Lightning贴装头能够在更长的时间内几乎免维护运行，进一步提高了利用率，减少了维护工作。

释放平台潜力

平台贴装机在大型设备中引入了模块化特点，大大增强了利用率and 和灵活性，可以给EMS企业带来诸多好处。当前的装配商需要贴装常见的所有元件，而且不需要重新配置，不会降低精度、成品率或产能。现在，最新一代贴装头技术释放了平台理念的全部潜力：全平台生产线提供了灵活的、可扩充的高速芯片贴装功能。