Analyse technique complète de la machine CMS Siemens SIPLACE D3i
1. Positionnement de l'équipement et contexte du marché
1.1 Positionnement de l'équipement
Position de la gamme de produits : D3i est une machine CMS modulaire de milieu à haut de gamme de Siemens (maintenant ASM SIPLACE), positionnée dans la ligne de production CMS avec une vitesse élevée, une haute précision et une grande flexibilité, adaptée à la fabrication électronique à grand volume et multi-variété (comme l'électronique automobile, les équipements de communication et l'électronique grand public haut de gamme).
Relation d'itération : D3i est un modèle amélioré de la série D. Par rapport aux séries D1/D2, il optimise la précision dynamique et l'efficacité du changement de ligne, et prend en charge le placement de composants plus complexes (tels que les composants de forme spéciale et les BGA de grande taille).
1.2 Héritage technologique
Propriété de la marque : L'activité SMT de Siemens a ensuite appartenu à ASM Assembly Systems, mais a continué le système technologique SIPLACE.
Principaux avantages : Héritage du moteur linéaire SIPLACE, de Fly Vision et d'autres technologies brevetées.
2. Principe de fonctionnement de base
2.1 Processus de montage
Transmission et positionnement des circuits imprimés
Le PCB entre dans la machine via des rails de guidage de haute précision et est fixé par serrage mécanique + adsorption sous vide.
La caméra FCM identifie les points de repère du PCB (Fiducial) pour compenser la déformation du PCB ou l'écart de position.
Sélection et étalonnage des composants
La tête de montage récupère les composants du chargeur et détecte les composants en temps réel grâce à la caméra ICM (module de caméra intégré) :
Décalage de la position centrale
Erreur d'angle de rotation
Coplanarité des broches (pour QFP/BGA)
Grâce à la technologie de centrage volant, les composants sont calibrés pendant le mouvement pour réduire le temps de pause.
Montage dynamique
Un moteur linéaire entraîne la tête de montage, combiné à un contrôle en boucle fermée de la règle de réseau, pour obtenir un positionnement au niveau nanométrique (±15 μm à 3σ).
Prend en charge le montage à contrôle de force pour éviter d'endommager les composants de précision (tels que les MLCC minces).
2.2 Technologie de base
Technologie d'entraînement direct linéaire : transmission sans friction, vitesse jusqu'à 2 m/s², durée de vie bien supérieure à celle de la vis mère traditionnelle.
Tête de placement MultiStar : tête de buse 12/16 en option, prend en charge le parallélisme Pick & Place.
Système d'alimentation intelligent :
Prend en charge le chargeur électrique (eFeeder), calibre automatiquement la position lors du changement de matériaux.
Peut être étendu à plus de 300 stations de matériaux, compatible avec les bandes de matériaux de 8 mm à 104 mm.
3. Configuration matérielle et logicielle
3.1 Architecture matérielle
Description fonctionnelle du module
Tête de placement série MultiStar, buse 12/16 en option, prend en charge les composants 0201~45 mm × 45 mm.
Système de vision - ICM (étalonnage des composants) : 50 μm à 15 ms
- FCM (positionnement PCB) : précision de ±10 μm
Système d'alimentation Le chargeur électrique (eFeeder) prend en charge la gestion intelligente des bacs.
Contrôle de mouvement Moteur linéaire + règle à réseau, répétabilité ±15μm.
Système de convoyeur Convoyeur à double voie, prend en charge les tailles de PCB 50 mm × 50 mm ~ 510 mm × 460 mm.
3.2 Système logiciel
Suite logicielle SIPLACE :
Pro : Programmation et optimisation de base.
Xpert : Analyse avancée des données (telles que CPK, statistiques de décalage de placement).
Moniteur : Suivi de la production en temps réel (OEE, alarme de défaut).
Fonction d'optimisation intelligente :
Optimisation de la séquence de placement dynamique : Réduisez la distance de déplacement du bras de la tête.
Assistance au changement de ligne (QuickChange) : Identifiez automatiquement les changements de position de la station de matériaux.
4. Paramètres de performance clés
Paramètres des indicateurs D3i
Vitesse de placement maximale 60 000 CPH (valeur théorique, la valeur réelle dépend du mélange des composants)
Précision de placement ±15 μm à 3σ (composants de puce), ±35 μm (grand BGA)
Gamme de composants 0201~45mm×45mm, épaisseur 0,2~12mm
Capacité du chargeur Maximum 324 (ruban de 8 mm)
Temps de changement de ligne < 5 minutes (mode QuickChange)
5. Scénarios d'application industrielle
Electronique automobile : carte de contrôle ECU (placement de composants résistants aux hautes températures).
Équipement de communication : module RF de station de base 5G (BGA haute densité).
Electronique médicale : PCB de dispositifs implantables (composants à pas ultra-fin).
Contrôle industriel : Carte mère de contrôle industriel haute fiabilité.
6. Dépannage et maintenance approfondis
6.1 Défauts courants et solutions
Défaut 1 : Décalage de placement des composants
Causes possibles :
Le positionnement du PCB est inexact (erreur de reconnaissance fiduciaire).
L'usure des buses entraîne une déviation de la hauteur de ramassage.
Solution:
Nettoyez la caméra FCM et recalibrez le point de référence.
Utilisez le calibrateur de hauteur de buse pour ajuster les paramètres de l'axe Z.
Défaut 2 : Défaillance de l'aspiration
Causes possibles :
Blocage de la buse ou fuite de la canalisation de vide.
Erreur de réglage du paramètre d'épaisseur du composant.
Solution:
Nettoyez la buse avec un nettoyeur à ultrasons.
Vérifiez la pression du générateur de vide (valeur standard : -80~-90 kPa).
Défaut 3 : Alarme du variateur (ERR-2105)
Causes possibles : surcharge du moteur linéaire ou défaillance du codeur.
Solution:
Vérifiez manuellement s'il y a des corps étrangers sur le rail de guidage après la mise hors tension.
Contactez le support technique ASM pour remplacer le module d'entraînement.
6.2 Plan de maintenance préventive
Contenu de la maintenance du cycle
Quotidiennement - Nettoyer la buse, l'objectif de l'appareil photo
- Vérifier la pression du vide
Hebdomadaire - Lubrifier le guide linéaire
- Calibrer la hauteur de l'axe Z de la tête de placement
Mensuel - Calibrer complètement le système visuel
- Paramètres de l'équipement de sauvegarde
7. Analyse comparative des produits concurrents
Modèle SIPLACE D3i FUJI NXT III Panasonic CM602
Vitesse (CPH) 60 000 75 000 50 000
Précision (μm) ±15 ±25 ±30
Temps de changement de ligne < 5 minutes 10 minutes 8 minutes
Avantages Haute précision dynamique Ultra-haute vitesse Compatibilité avec de grandes cartes
8. Résumé
SIPLACE D3i, avec sa technologie d'entraînement direct linéaire, son système d'alimentation intelligent et sa conception modulaire, excelle dans les scénarios de placement complexes de haute précision et est particulièrement adapté aux domaines de fabrication haut de gamme tels que l'électronique automobile et les équipements de communication.
Recommandations :
Un entretien régulier peut prolonger la durée de vie de l'équipement (accent sur les guides linéaires et les systèmes de vide).
Nous vous recommandons de résoudre rapidement les pannes complexes grâce à notre service de diagnostic à distance.
Pour des manuels mécaniques ou des guides d'utilisation du logiciel plus détaillés, visitez le portail d'assistance technique officiel d'ASM.