Siemens ASM D3i SMT Chip Mounter

Umfassende technische Analyse der Siemens SIPLACE D3i SMT-Maschine

1. Gerätepositionierung und Markthintergrund

1.1 Gerätepositionierung

Position in der Produktlinie: D3i ist eine modulare SMT-Maschine der mittleren bis oberen Preisklasse von Siemens (jetzt ASM SIPLACE), die in der SMT-Produktionslinie mit hoher Geschwindigkeit, hoher Präzision und hoher Flexibilität positioniert ist und sich für die Fertigung großer Mengen und vielfältiger elektronischer Produkte (wie Automobilelektronik, Kommunikationsgeräte und hochwertige Unterhaltungselektronik) eignet.

Iterationsbeziehung: D3i ist ein verbessertes Modell der D-Serie. Im Vergleich zur D1/D2-Serie optimiert es die dynamische Genauigkeit und Linienwechseleffizienz und unterstützt eine komplexere Komponentenplatzierung (wie speziell geformte Komponenten und großformatige BGAs).

1.2 Technologievererbung

Markenbesitz: Das SMT-Geschäft von Siemens gehörte später zu ASM Assembly Systems, führte jedoch das SIPLACE-Technologiesystem weiter.

Hauptvorteile: Übernahme des SIPLACE-Linearmotorantriebs, Fly Vision und anderer patentierter Technologien.

2. Kernarbeitsprinzip

2.1 Montagevorgang

PCB-Übertragung und -Positionierung

Die Leiterplatte gelangt über hochpräzise Führungsschienen in die Maschine und wird durch mechanische Klemmung + Vakuumadsorption fixiert.

Die FCM-Kamera identifiziert PCB-Fiducial-Punkte (Fiducial), um PCB-Verformungen oder Positionsabweichungen auszugleichen.

Komponentenauswahl und Kalibrierung

Der Bestückungskopf nimmt Bauteile vom Feeder auf und erkennt diese in Echtzeit über die ICM-Kamera (Integriertes Kameramodul):

Mittelpositionsversatz

Drehwinkelfehler

Pin-Koplanarität (für QFP/BGA)

Mithilfe der fliegenden Zentriertechnologie werden Komponenten während der Bewegung kalibriert, um Pausenzeiten zu reduzieren.

Dynamische Montage

Ein Linearmotor treibt den Montagekopf an und kombiniert ihn mit einer Gitterlineal-Regelung, um eine Positionierung im Nanometerbereich (±15 μm @3σ) zu erreichen.

Unterstützt die Kraftkontrollmontage, um Schäden an Präzisionskomponenten (wie dünnen MLCCs) zu verhindern.

2.2 Kerntechnologie

Lineare Direktantriebstechnologie: Reibungslose Übertragung, Geschwindigkeit bis zu 2 m/s², Lebensdauer übertrifft herkömmliche Leitspindeln bei weitem.

MultiStar-Platzierungskopf: Optionaler 12/16-Düsenkopf, unterstützt Pick & Place-Parallelität.

Intelligentes Fütterungssystem:

Unterstützt elektrischen Feeder (eFeeder), kalibriert die Position automatisch beim Materialwechsel.

Kann auf über 300 Materialstationen erweitert werden, kompatibel mit 8 mm bis 104 mm Materialbändern.

3. Hardware- und Softwarekonfiguration

3.1 Hardwarearchitektur

Modul Funktionsbeschreibung

Platzierungskopf der MultiStar-Serie, optional 12/16-Düse, unterstützt 0201~45 mm × 45 mm große Komponenten.

Bildverarbeitungssystem – ICM (Komponentenkalibrierung): 50 μm bei 15 ms

FCM (PCB-Positionierung): ± 10 μm Genauigkeit

Fütterungssystem Elektrischer Feeder (eFeeder), unterstützt intelligentes Behältermanagement.

Bewegungssteuerung: Linearmotor + Gitterlineal, Wiederholgenauigkeit ±15 μm.

Fördersystem: Zweispuriges Förderband, unterstützt Leiterplattengrößen von 50 mm × 50 mm bis 510 mm × 460 mm.

3.2 Softwaresystem

SIPLACE Software Suite:

Pro: Grundlegende Programmierung und Optimierung.

Xpert: Erweiterte Datenanalyse (wie CPK, Platzierungs-Offset-Statistiken).

Monitor: Echtzeit-Produktionsüberwachung (OEE, Fehleralarm).

Intelligente Optimierungsfunktion:

Dynamische Optimierung der Platzierungssequenz: Reduzieren Sie die Bewegungsdistanz des Kopfarms.

Linienwechselunterstützung (QuickChange): Automatische Erkennung von Änderungen der Materialstationsposition.

4. Wichtige Leistungsparameter

Indikatoren D3i-Parameter

Maximale Platzierungsgeschwindigkeit 60.000 CPH (theoretischer Wert, tatsächlicher Wert hängt von der Komponentenmischung ab)

Platzierungsgenauigkeit ±15μm @3σ (Chipkomponenten), ±35μm (großes BGA)

Komponentenbereich 0201~45mm×45mm, Dicke 0,2~12mm

Zuführungskapazität: Maximal 324 (8-mm-Band)

Leitungswechselzeit <5 Minuten (QuickChange-Modus)

5. Branchenanwendungsszenarien

Automobilelektronik: ECU-Steuerplatine (hochtemperaturbeständige Komponentenplatzierung).

Kommunikationsausrüstung: 5G-Basisstation-HF-Modul (BGA mit hoher Dichte).

Medizinische Elektronik: Leiterplatte für implantierbare Geräte (Komponenten mit ultrafeinem Rastermaß).

Industrielle Steuerung: Hochzuverlässiges Motherboard für industrielle Steuerung.

6. Ausführliche Fehlerbehebung und Wartung

6.1 Häufige Fehler und Lösungen

Fehler 1: Bauteilplatzierungsversatz

Mögliche Ursachen:

Die Positionierung der Leiterplatte ist ungenau (Fiducial-Erkennungsfehler).

Düsenverschleiß führt zu Abweichungen in der Aufnahmehöhe.

Lösung:

Reinigen Sie die FCM-Kamera und kalibrieren Sie den Referenzpunkt neu.

Verwenden Sie den Düsenhöhenkalibrator, um die Z-Achsenparameter anzupassen.

Fehler 2: Vakuumaufnahmefehler

Mögliche Ursachen:

Düsenverstopfung oder Leck in der Vakuumleitung.

Fehler bei der Einstellung des Parameters für die Komponentendicke.

Lösung:

Reinigen Sie die Düse mit einem Ultraschallreiniger.

Überprüfen Sie den Druck des Vakuumgenerators (Standardwert: -80–90 kPa).

Fehler 3: Antriebsalarm (ERR-2105)

Mögliche Ursachen: Überlastung des Linearmotors oder Encoderfehler.

Lösung:

Überprüfen Sie nach dem Ausschalten manuell, ob sich Fremdkörper auf der Führungsschiene befinden.

Wenden Sie sich zum Austausch des Antriebsmoduls an den technischen Support von ASM.

6.2 Plan zur vorbeugenden Wartung

Inhalt der Zykluswartung

Täglich - Reinigen Sie die Düse und das Kameraobjektiv

- Überprüfen Sie den Vakuumdruck

Wöchentlich - Schmieren der Linearführung

- Kalibrieren Sie die Z-Achsenhöhe des Platzierungskopfes

Monatlich - Vollständige Kalibrierung des visuellen Systems

- Parameter der Backup-Ausrüstung

7. Vergleichende Analyse von Konkurrenzprodukten

Modell SIPLACE D3i FUJI NXT III Panasonic CM602

Geschwindigkeit (CPH) 60.000 75.000 50.000

Genauigkeit (μm) ±15 ±25 ±30

Linienwechselzeit <5 Minuten 10 Minuten 8 Minuten

Vorteile Hohe dynamische Genauigkeit Ultrahohe Geschwindigkeit Kompatibilität mit großen Platinen

8. Zusammenfassung

SIPLACE D3i zeichnet sich durch seine lineare Direktantriebstechnologie, sein intelligentes Zuführsystem und sein modulares Design durch hochpräzise, ​​komplexe Bestückungsszenarien aus und eignet sich besonders für High-End-Fertigungsbereiche wie Automobilelektronik und Kommunikationsgeräte.

Empfehlungen:

Durch regelmäßige Wartung kann die Lebensdauer der Geräte verlängert werden (Schwerpunkt: Linearführungen und Vakuumsysteme).

Zur schnellen Behebung komplexer Störungen empfehlen wir Ihnen unseren Ferndiagnose-Service.

Ausführlichere mechanische Handbücher oder Software-Bedienungsanleitungen finden Sie im offiziellen technischen Supportportal von ASM.